JP7370255B2 - 潤滑剤配合物中の再生可能なベースオイル - Google Patents
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- C10G3/44—Catalytic treatment characterised by the catalyst used
- C10G3/45—Catalytic treatment characterised by the catalyst used containing iron group metals or compounds thereof
- C10G3/46—Catalytic treatment characterised by the catalyst used containing iron group metals or compounds thereof in combination with chromium, molybdenum, tungsten metals or compounds thereof
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- C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
- C10G3/42—Catalytic treatment
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- C10G3/49—Catalytic treatment characterised by the catalyst used further characterised by the catalyst support containing crystalline aluminosilicates, e.g. molecular sieves
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- C10G45/58—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins
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- C10M105/00—Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound
- C10M105/02—Well-defined hydrocarbons
- C10M105/06—Well-defined hydrocarbons aromatic
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- C10M169/00—Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
- C10M169/04—Mixtures of base-materials and additives
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M177/00—Special methods of preparation of lubricating compositions; Chemical modification by after-treatment of components or of the whole of a lubricating composition, not covered by other classes
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- C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
- C11C1/00—Preparation of fatty acids from fats, fatty oils, or waxes; Refining the fatty acids
- C11C1/02—Preparation of fatty acids from fats, fatty oils, or waxes; Refining the fatty acids from fats or fatty oils
- C11C1/04—Preparation of fatty acids from fats, fatty oils, or waxes; Refining the fatty acids from fats or fatty oils by hydrolysis
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
- C11C1/00—Preparation of fatty acids from fats, fatty oils, or waxes; Refining the fatty acids
- C11C1/08—Refining
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- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
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- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
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- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
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- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
- C10M2203/02—Well-defined aliphatic compounds
- C10M2203/022—Well-defined aliphatic compounds saturated
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- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
- C10M2203/04—Well-defined cycloaliphatic compounds
- C10M2203/045—Well-defined cycloaliphatic compounds used as base material
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
- C10M2203/06—Well-defined aromatic compounds
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- C10N2020/00—Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
- C10N2020/01—Physico-chemical properties
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- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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- C10N2020/00—Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
- C10N2020/01—Physico-chemical properties
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Description
本発明は、潤滑オイルの分野に関し、特には、顕著に優れた潤滑特性を示す新規な再生可能なベースオイル（ＲＢＯ）を含む潤滑オイル組成物、並びに、新規な再生可能なベースオイル組成物（ＲＢＯ）組成物を含むベースオイル混合物および新規なＣ31の再生可能なベースオイル組成物に関する。Ｃ31の再生可能なベースオイル組成物、ＲＢＯを含むベースオイル混合物、およびそのようなベースオイル混合物を含む潤滑オイル組成物は、潤滑組成物、特には乗用車用モーターオイルなどの内燃機関のための潤滑組成物のノアク揮発度および／または動的粘度を低下させるために有益である。
流体潤滑は、近接し、かつ互いに対して移動する表面間の摩擦を低減するために重要である。潤滑なしに、または不十分な潤滑では、そのような摩擦が増大された熱および摩滅をもたらすであろう。
ベースオイルは、潤滑油、モーターオイル、および金属処理流体などの製品を製造するために使用される。ベースオイルにおけるいくつかの重要な要件は、潤滑性に重要である様々な温度における粘度であり、オイルの蒸発を減少させるのに重要でありしたがって、例えば乗用車などのオイル交換サービスの間隔を伸ばすことのできるノアク揮発度である。とりわけ、コールドクランキングシミュレータ粘度に対する乗用車における潤滑油の性能が重要である。コールドクランキングシミュレータは、特別な条件「コールドクランキング」－すなわち冷えたエンジンを始動させる－における、潤滑油の低温性能を測定する方法としてデザインされた。
乗用車用モーターオイルが車のオイル交換サービス間隔を長くするために低いノアク揮発度、および、低いコールドクランキングシミュレータ粘度（例えば－３０℃で測定される、しばしばＣＣＳ－３０℃と省略される）を有していることが望ましい。しかしながら、これらの２つの特性のあいだには、典型的には、トレードオフがあり、すなわち、低いノアク揮発度は典型的には高いＣＣＳ－３０℃粘度をもたらし、そして、反対に、低いＣＣＳ－３０℃粘度は典型的には高いノアク揮発度をもたらす。
別の特性、高温高せん断（ＨＴＨＳ）粘度も重要な特性であり、これは、燃料の経済性および走行エンジンの耐久性に関連する。高温高せん断（ＨＴＨＳ）および１００℃における動的粘度（ＫＶ１００）は、低粘度ＳＡＥグレードのオイルの重要な特性のうちの２つである。
低いノアク揮発度および低いＣＣＳ－３０℃粘度の組み合わせおよび／またはベースオイルブレンダー業者に例えばＳＡＥグレード０Ｗ－２０、０Ｗ－１６、０Ｗ－１２または０Ｗ－８などの高品質なエンジンオイルを配合させることを可能にする許容できるＨＴＨＳおよびＫＶ１００をもつベースオイルはほんのわずかしか存在しない。
１－デセンのポリ－アルファオレフィンオリゴマーは、ＳＡＥグレードの０ｗ－ＸＸ潤滑油の配合のために必要である、低い粘度および低いノアク揮発度を有するように製造され得る。しかしながら、ＰＡＯベースオイルは、他のベースオイルと比較して、効果であり、および、１－デセンである原材料の入手可能性に依存しており、この入手可能性は現在限られている。
特許文献１（Ｎｅｓｔｅ Ｏｙｊが特許権者）は、好ましくは生物起源である、不飽和のカルボン酸を含むＣ１～Ｃ３８のカルボン酸を含む種々のフィードストックから炭化水素ベースオイルを製造するための方法に関し、そしてその実施例は、ガス相でのケトン化、水素化脱酸素化および異性化工程を含んでいる。特許文献１で製造されたベースオイルは、分岐の炭化水素に加えて、好ましくは５～２０ｗｔ％のモノ－ナフタレンおよび１ｗｔ％未満の多環のナフテンを含み、および、ある実施例におけるノアク揮発度はＰＡＯベースオイルに比べて低いものの、ＣＣＳ－３０℃粘度はより高く、これは、２つの特性間のトレードオフによるものかもしれない。ＨＴＨＳは開示されておらず、そして、何らの具体的なＳＡＥグレードのエンジンオイルも開示されていない。
したがって、現存の低粘度に見受けられるノアク揮発度とＣＣＳ－３０℃粘度と間のトレードオフによる影響をより受けない潤滑組成物、とりわけエンジンオイルに対する要求がある。したがって、ベースオイルブレンダー業者に例えばＳＡＥグレード０Ｗ－２０、０Ｗ－１６、０Ｗ－１２または０Ｗ－８などの高品質なエンジンオイルを配合させることを可能にする、またはそのための自由度を与えるベースオイルに対する要求がある。
したがって、さらなる低粘度ベースオイル生成物、特に限られたオレフィンの入手可能性や将来の化石資源の枯渇に拘束されることのない生成物に対する要求がある。
本発明は、上述の従来技術に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、低粘度ベースオイル、とりわけ低いノアク揮発度および低いＣＣＳ－３０℃粘度の両方を有するベースオイルを提供すること、および／または、ベースオイルブレンダー業者に例えばＳＡＥグレード０Ｗ－２０、０Ｗ－１６、０Ｗ－１２または０Ｗ－８などの高品質なエンジンオイルを配合させることを可能にする許容され得るＨＴＨＳおよびＫＶ１００の組み合わせを同時に有する低粘度ベースオイルを提供することである。
課題を解決するために、本発明は、ａ）少なくとも１３ｗｔ％の再生可能なベースオイル、および、同じまたは異なるＡＰＩ（アメリカ石油協会）カテゴリー内の一または複数のベースオイルから選択される残余物を含むベースオイル混合物（ここでベースオイルの量は総計のベースオイル混合物を基にしてｗｔ％で与えられる）、ｂ）一または複数の性能向上用添加剤を含む、潤滑オイル組成物、例えば内燃機関のための潤滑オイル組成物であって、ここで、再生可能なベースオイルは、６０ｗｔ％より多いＣ31アルカン、好ましくは８０ｗｔ％より多いＣ31アルカンを含む（ここで再生可能なベースオイルの量は再生可能なベースオイルを基にしてｗｔ％で与えられる）潤滑オイル組成物を提供する。
再生可能なベースオイルの炭化水素組成物の重量パーセントは、電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）を用いて分析され得る。
すなわち、本発明の発明者らは、本発明の第１の形態において、パーム油および他の再生可能なフィードストック中に存在するＣ16脂肪酸から得られ得るＣ31の再生可能なベースオイルを含むことが、低いノアク揮発度および低いＣＣＳ－３０℃粘度の両方に関連する（図５）、および、ベースオイルブレンダー業者に例えばＳＡＥグレード０Ｗ－２０、０Ｗ－１６、０Ｗ－１２または０Ｗ－８などの高品質なエンジンオイルを配合させることを可能にする許容され得るＨＴＨＳおよびＫＶ１００の組み合わせを有する（図６）優れた特性をもつことを発見した。
追加で、本発明の再生可能なベースオイルのための脂肪酸フィードストックの再生可能な特性は、限られたアルファオレフィン入手可能性によって、または将来可能性のある化石資源の枯渇によって束縛され得るベースオイルと比較して、ベースオイルブレンダー業者へのより安定した原料供給を提供する。
潤滑オイル組成物の少なくとも一または複数の性能向上用添加剤は、抗酸化物、金属不活性化剤、腐食防止剤、界面活性剤、分散剤、耐摩耗添加剤、摩擦調節剤、流動点抑制剤、粘度改良剤、発泡防止剤、増粘剤、抗乳化剤、乳化剤、殺菌剤、殺真菌薬、および粘性剤からなるリストより選択され得る。
潤滑オイル組成物は、例えば０Ｗ－２０、０Ｗ－１６、０Ｗ－１２または０Ｗ－８などの０Ｗ－ＸＸのための仕様に合致するように配合される。Ｃ31の再生可能なベースオイルは、０Ｗ－１２の仕様、または０Ｗ－８の仕様にでさえ合致する非常に低い粘度グレードの配合物を可能にする。
潤滑組成物の再生可能なベースオイルは、さらに、以下の特性：
２０ｗｔ％未満のＣ32以上のアルカン、好ましくは、１０ｗｔ％未満のＣ32以上のアルカン、
７０ｗｔ％以上のイソ－アルカンを含むアルカン、
１ｗｔ％未満の酸素含有化合物、
１ｗｔ％～２０ｗｔ％のあいだのＣ20～30アルカン、
０．１ｗｔ％～２０ｗｔ％のあいだのＣ32以上のアルカン、好ましくは、１０ｗｔ％未満のＣ32以上のアルカン、例えばＣ32～48のアルカンなど、
１ｗｔ％～８ｗｔ％のＣ25～32 シクロアルカン
１ｗｔ％未満の芳香族炭化水素、
２ｗｔ％未満のジ－、トリ－、テトラ－またはより多置換のナフテン、
Ｃ29およびＣ30アルカンのｗｔ％での総量がＣ26およびＣ27アルカンのｗｔ％での総量より少ない、
Ｃ29およびＣ31シクロルカンのｗｔ％での総量が、Ｃ25、Ｃ26、Ｃ27、Ｃ28、Ｃ30シクロアルカンのｗｔ％での総量より多い
のうちの一または複数を含むように規定され得る。
２０ｗｔ％未満のＣ32以上のアルカン、好ましくは、１０ｗｔ％未満のＣ32以上のアルカン、
７０ｗｔ％以上のイソ－アルカンを含むアルカン、
１ｗｔ％未満の酸素含有化合物、
１ｗｔ％～２０ｗｔ％のあいだのＣ20～30アルカン、
０．１ｗｔ％～２０ｗｔ％のあいだのＣ32以上のアルカン、好ましくは、１０ｗｔ％未満のＣ32以上のアルカン、例えばＣ32～48のアルカンなど、
１ｗｔ％～８ｗｔ％のＣ25～32 シクロアルカン
１ｗｔ％未満の芳香族炭化水素、
２ｗｔ％未満のジ－、トリ－、テトラ－またはより多置換のナフテン、
Ｃ29およびＣ30アルカンのｗｔ％での総量がＣ26およびＣ27アルカンのｗｔ％での総量より少ない、
Ｃ29およびＣ31シクロルカンのｗｔ％での総量が、Ｃ25、Ｃ26、Ｃ27、Ｃ28、Ｃ30シクロアルカンのｗｔ％での総量より多い
のうちの一または複数を含むように規定され得る。
炭化水素の重量パーセントは、電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）を用いて分析され得る。
潤滑組成物の再生可能なベースオイルは、さらに、以下の特性：
２０ｗｔ％未満のＣ32以上のアルカン、好ましくは、１０ｗｔ％未満のＣ32以上のアルカン
７０ｗｔ％以上のイソ－アルカンを含むアルカン、
１ｗｔ％未満の酸素含有化合物、
のうちの一または複数を含むように規定され得る。
２０ｗｔ％未満のＣ32以上のアルカン、好ましくは、１０ｗｔ％未満のＣ32以上のアルカン
７０ｗｔ％以上のイソ－アルカンを含むアルカン、
１ｗｔ％未満の酸素含有化合物、
のうちの一または複数を含むように規定され得る。
炭化水素の重量パーセントは、電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）を用いて分析され得る。
潤滑組成物の再生可能なベースオイルは、さらに、以下の特性：
１ｗｔ％～２０ｗｔ％のあいだのＣ20～30アルカン、
０．１ｗｔ％～２０ｗｔ％のあいだのＣ32以上のアルカン、好ましくは、１０ｗｔ％未満のＣ32以上のアルカン、例えばＣ32～48のアルカンなど、
１ｗｔ％～８ｗｔ％のＣ25～32 シクロアルカン
１ｗｔ％未満の芳香族炭化水素、
２ｗｔ％未満のジ－、トリ－、テトラ－またはより多置換のナフテン、
のうちの一または複数を含むように規定され得る。
１ｗｔ％～２０ｗｔ％のあいだのＣ20～30アルカン、
０．１ｗｔ％～２０ｗｔ％のあいだのＣ32以上のアルカン、好ましくは、１０ｗｔ％未満のＣ32以上のアルカン、例えばＣ32～48のアルカンなど、
１ｗｔ％～８ｗｔ％のＣ25～32 シクロアルカン
１ｗｔ％未満の芳香族炭化水素、
２ｗｔ％未満のジ－、トリ－、テトラ－またはより多置換のナフテン、
のうちの一または複数を含むように規定され得る。
炭化水素の重量パーセントは、電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）を用いて分析され得る。
潤滑組成物の再生可能なベースオイルは、さらに、以下の特性：
Ｃ29およびＣ30アルカンのｗｔ％での総量がＣ26およびＣ27アルカンのｗｔ％での総量より少ない、
Ｃ29およびＣ31シクロルカンのｗｔ％での総量が、Ｃ25、Ｃ26、Ｃ27、Ｃ28、Ｃ30シクロアルカンのｗｔ％での総量より多い
のうちの一または複数を含むように規定され得る。
Ｃ29およびＣ30アルカンのｗｔ％での総量がＣ26およびＣ27アルカンのｗｔ％での総量より少ない、
Ｃ29およびＣ31シクロルカンのｗｔ％での総量が、Ｃ25、Ｃ26、Ｃ27、Ｃ28、Ｃ30シクロアルカンのｗｔ％での総量より多い
のうちの一または複数を含むように規定され得る。
炭化水素の重量パーセントは、電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）を用いて分析され得る。
潤滑オイル組成物は、さらに、以下の特性：
ＥＮ １５１９９－２を使用したシミュレーション蒸留 ＡＣ７５０を用いて測定された場合の、３５０℃～６５０℃のあいだ、例えば３８０℃～６５０℃のあいだ、例えば４２０℃～６５０℃のあいだである沸点、
ＡＳＴＭ Ｄ ２２７０を用いて測定された場合の、１４０より大きい粘度指数（ＶＩ）、
ＡＳＴＭ Ｄ ５８００またはＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、１０ｗｔ％未満であるノアク揮発度、
ＡＳＴＭ Ｄ ７３４６を用いて測定された場合の、－６℃未満の流動点
ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３を用いて測定された場合の、１８００ｃＰ未満であるコールドクランキングシミュレータ（ＣＣＳ－３５℃）粘度、
ＥＮ ＩＳＯ ３１０４を用いた５ ｃＳｔ未満である動的粘度（ＫＶ１００）
のうちの一または複数をもつことによって機能的に特徴づけられ得る。
ＥＮ １５１９９－２を使用したシミュレーション蒸留 ＡＣ７５０を用いて測定された場合の、３５０℃～６５０℃のあいだ、例えば３８０℃～６５０℃のあいだ、例えば４２０℃～６５０℃のあいだである沸点、
ＡＳＴＭ Ｄ ２２７０を用いて測定された場合の、１４０より大きい粘度指数（ＶＩ）、
ＡＳＴＭ Ｄ ５８００またはＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、１０ｗｔ％未満であるノアク揮発度、
ＡＳＴＭ Ｄ ７３４６を用いて測定された場合の、－６℃未満の流動点
ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３を用いて測定された場合の、１８００ｃＰ未満であるコールドクランキングシミュレータ（ＣＣＳ－３５℃）粘度、
ＥＮ ＩＳＯ ３１０４を用いた５ ｃＳｔ未満である動的粘度（ＫＶ１００）
のうちの一または複数をもつことによって機能的に特徴づけられ得る。
潤滑オイル組成物は、さらに、少なくとも以下の特性：
ＡＳＴＭ Ｄ ５８００またはＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、１０ｗｔ％未満であるノアク揮発度、および
ＥＮ ＩＳＯ ３１０４を用いた５ ｃＳｔ未満である動的粘度（ＫＶ１００）
を有する再生可能なベースオイルによって機能的に特徴づけられ得る。
ＡＳＴＭ Ｄ ５８００またはＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、１０ｗｔ％未満であるノアク揮発度、および
ＥＮ ＩＳＯ ３１０４を用いた５ ｃＳｔ未満である動的粘度（ＫＶ１００）
を有する再生可能なベースオイルによって機能的に特徴づけられ得る。
潤滑オイル組成物は、ベースオイルがＡＳＴＭ Ｄ４４５を用いて測定された場合の、１６ ｃＳｔである１００℃での動的粘度を有すること、および、組成物がＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、多くて１１％のノアク揮発度をもつことに特徴づけられ得る。
潤滑オイル組成物は、再生可能なベースオイルが総計のベースオイル混合物に対して少なくとも３５ｗｔ％、例えば少なくとも５０ｗｔ％、例えば少なくとも６０ｗｔ％の量で存在することに特徴づけられ得る。
潤滑オイル組成物のベースオイル混合物は、少なくとも１３ｗｔ％の再生可能なベースオイルに加えて、同じまたは異なるＡＰＩカテゴリー内の２またはそれ以上のベースオイルを含み得る。
潤滑オイル組成物は、ベースオイル混合物の総計に対して１０～５０ｗｔ％のグループIIおよび／またはグループIIIベースオイルを含み得る。
潤滑オイル組成物は、ベースオイル混合物が１０ｗｔ％を超えるポリアルファオレフィンベースオイルを含まないということに特徴づけられ得る。例えば、潤滑オイル組成物は、ベースオイル混合物が本質的にポリアルファオレフィンベースオイルを含まない、好ましくはベースオイル混合物がポリアルファオレフィンベースオイルを含まない、ことに特徴づけられ得る。
潤滑オイル組成物は、ベースオイル混合物が、１０ｗｔ％以下のフィッシャー・トロプシュ法由来のベースオイルしか含まないということに特徴づけられ得る。例えば、潤滑オイル組成物は、ベースオイル混合物が本質的にフィッシャー・トロプシュ法由来のベースオイルを含まない、好ましくはベースオイル混合物がフィッシャー・トロプシュ法由来のベースオイルを含まない、ことに特徴づけられ得る。
潤滑オイル組成物は、総計のベースオイル混合物に対して、１５～１００ｗｔ％のあいだ、例えば１５～９５ｗｔ％のあいだ、例えば２０～９０ｗｔ％のあいだである再生可能なベースオイル含有量を有し得る。
本発明は、本発明の潤滑オイル組成物の一部を形成する６０ｗｔ％より多くのＣ31アルカンを有する、および、低粘度ベースオイルを得るために本発明のベースオイル混合物の一部を形成する、特には、低いノアク揮発度および低いＣＣＳ－３０℃粘度の両方を有する、および／または、ベースオイルブレンダー業者に例えばＳＡＥグレード０Ｗ－２０、０Ｗ－１６、０Ｗ－１２または０Ｗ－８などの高品質なエンジンオイルを配合させることを可能にする許容され得るＨＴＨＳおよびＫＶ１００の組み合わせを同時にもつ低粘度ベースオイルを提供するための、新規のＣ31ベースオイルに基づく。
以下の炭化水素の重量パーセントは、電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）を用いて分析され得る。
ベースオイル組成物は好ましくは再生可能な起源のものであり、および、
６０ｗｔ％より多いＣ31アルカン、
２０ｗｔ％未満のＣ32以上のアルカン、好ましくは１０ｗｔ％未満のＣ32以上のアルカン、
７０ｗｔ％以上のイソ－アルカンを含むアルカン、
９ｗｔ％未満、好ましくは４．５ｗｔ％未満のシクロアルカン、例えば、８ｗｔ％未満のＣ25～32シクロアルカン
そ含んでいてもよい。
６０ｗｔ％より多いＣ31アルカン、
２０ｗｔ％未満のＣ32以上のアルカン、好ましくは１０ｗｔ％未満のＣ32以上のアルカン、
７０ｗｔ％以上のイソ－アルカンを含むアルカン、
９ｗｔ％未満、好ましくは４．５ｗｔ％未満のシクロアルカン、例えば、８ｗｔ％未満のＣ25～32シクロアルカン
そ含んでいてもよい。
ベースオイル組成物はさらに、
１ｗｔ％～１０ｗｔ％のあいだのＣ20～Ｃ30アルカン、
を含み得ることで特徴づけられ得る。
１ｗｔ％～１０ｗｔ％のあいだのＣ20～Ｃ30アルカン、
を含み得ることで特徴づけられ得る。
ベースオイル組成物はさらに、
Ｃ29およびＣ30アルカンの総量のｗｔ％は、Ｃ26およびＣ27アルカンの総量のｗｔ％より小さい、および／または
Ｃ29およびＣ30シクロアルカンの総量のｗｔ％は、Ｃ25、Ｃ26、Ｃ27、Ｃ28、Ｃ30シクロアルカンの総量のｗｔ％よりも大きい、
ということで特徴付けられ得る。
Ｃ29およびＣ30アルカンの総量のｗｔ％は、Ｃ26およびＣ27アルカンの総量のｗｔ％より小さい、および／または
Ｃ29およびＣ30シクロアルカンの総量のｗｔ％は、Ｃ25、Ｃ26、Ｃ27、Ｃ28、Ｃ30シクロアルカンの総量のｗｔ％よりも大きい、
ということで特徴付けられ得る。
特には、ベースオイル組成物は、ごく少量のみまたは少量の不純物を含む主にパラフィン系である。したがって、再生可能なベースオイル組成物は、さらに、
０．５ｗｔ％未満の芳香族炭化水素、
０．５ｗｔ％未満のジ－、トリ－、テトラ－またはより多置換のナフテン
１ｗｔ％未満、好ましくは０．５ｗｔ％未満の酸素含有化合物、
ＡＳＴＭ Ｄ ３１２０を用いて測定された場合の、３００ｐｐｍ未満の硫黄含有量、
ＡＳＴＭ Ｄ ４６２９を用いて測定された場合の、１００ｐｐｍ未満の窒素含有量
を有することで特徴づけられ得る。
０．５ｗｔ％未満の芳香族炭化水素、
０．５ｗｔ％未満のジ－、トリ－、テトラ－またはより多置換のナフテン
１ｗｔ％未満、好ましくは０．５ｗｔ％未満の酸素含有化合物、
ＡＳＴＭ Ｄ ３１２０を用いて測定された場合の、３００ｐｐｍ未満の硫黄含有量、
ＡＳＴＭ Ｄ ４６２９を用いて測定された場合の、１００ｐｐｍ未満の窒素含有量
を有することで特徴づけられ得る。
ベースオイル組成物は、さらに、一またはそれ以上の、以下の特性を有することによって特徴づけられ得る。
ＡＳＴＭ Ｄ ７５００を用いて測定された場合の、３５０℃～６５０℃のあいだである、例えばＩＢＰとＦＢＰの間の範囲としてまたは５％と９５％の蒸留点の間の範囲としてのいずれかで測定された３８０℃～６５０℃、４００～６２０℃、４２０℃～６００℃のあいだである沸点、
ＡＳＴＭ Ｄ ２２７０を用いて測定された場合の、１４０より大きい粘度指数（ＶＩ）、
ＡＳＴＭ Ｄ５８００またはＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、１０ｗｔ％未満であるノアク揮発度、
ＡＳＴＭ Ｄ ７３４６を用いて測定された場合の、－１０℃未満の流動点
ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３を用いて測定された場合の、１８００ｍＰａｓ未満であるコールドクランキングシミュレータ（ＣＣＳ－３５℃）粘度、
ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３を用いて測定された場合の、１３００ｍＰａｓ未満であるコールドクランキングシミュレータ（ＣＣＳ－３０℃）粘度、
ＥＮ ＩＳＯ ３１０４を用いた５ｍｍ2／ｓ未満である動的粘度（ＫＶ１００）。
ＡＳＴＭ Ｄ ７５００を用いて測定された場合の、３５０℃～６５０℃のあいだである、例えばＩＢＰとＦＢＰの間の範囲としてまたは５％と９５％の蒸留点の間の範囲としてのいずれかで測定された３８０℃～６５０℃、４００～６２０℃、４２０℃～６００℃のあいだである沸点、
ＡＳＴＭ Ｄ ２２７０を用いて測定された場合の、１４０より大きい粘度指数（ＶＩ）、
ＡＳＴＭ Ｄ５８００またはＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、１０ｗｔ％未満であるノアク揮発度、
ＡＳＴＭ Ｄ ７３４６を用いて測定された場合の、－１０℃未満の流動点
ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３を用いて測定された場合の、１８００ｍＰａｓ未満であるコールドクランキングシミュレータ（ＣＣＳ－３５℃）粘度、
ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３を用いて測定された場合の、１３００ｍＰａｓ未満であるコールドクランキングシミュレータ（ＣＣＳ－３０℃）粘度、
ＥＮ ＩＳＯ ３１０４を用いた５ｍｍ2／ｓ未満である動的粘度（ＫＶ１００）。
例えば、ベースオイル組成物は、少なくとも以下の２つの特性を有することによって特徴づけられ得る。
ＡＳＴＭ Ｄ ５８００またはＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、１０ｗｔ％未満であるノアク揮発度、および
ＥＮ ＩＳＯ ３１０４を用いた５ｍｍ2／ｓ未満である動的粘度（ＫＶ１００）。
ＡＳＴＭ Ｄ ５８００またはＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、１０ｗｔ％未満であるノアク揮発度、および
ＥＮ ＩＳＯ ３１０４を用いた５ｍｍ2／ｓ未満である動的粘度（ＫＶ１００）。
本発明のＣ31のベースオイル組成物は、他のベースオイルを含むベースオイルの一部であってもよい。ベースオイル混合物、例えば、少なくとも１３ｗｔ％の上記で規定されるようなＣ31ベースオイル、および、同じまたは異なるＡＰＩ（アメリカ石油協会）カテゴリー内の一または複数のベースオイルから選択される残余物を含む内燃機関のためのベースオイル混合物（ここでベースオイルの量は総計のベースオイル混合物を基にしてｗｔ％で与えられる）など。
ベースオイル混合物のＣ31ベースオイル量は、総計のベースオイル混合物に対して少なくとも３５ｗｔ％の量で、例えば総計のベースオイル混合物に対して少なくとも５０ｗｔ％の量で存在し得る。
ベースオイル混合物は少なくとも１３ｗｔ％の再生可能なベースオイルに加えて、同じまたは異なるＡＰＩカテゴリー内の２またはそれ以上のベースオイルを含んでいてもよい。
ベースオイル混合物は、ベースオイル混合物の総計に対して１０～５０ｗｔ％のグループIIおよび／またはグループIIIベースオイルを含み得る。
ベースオイル混合物は、１０ｗｔ％より多くのポリアルファオレフィンベースオイルを含まないかもしれない。例えば、ベースオイル混合物は、本質的にポリアルファオレフィンベースオイルを含まない、好ましくはベースオイル混合物はポリアルファオレフィンベースオイルを含まない。
ベースオイル混合物は、１０ｗｔ％以下のフィッシャー・トロプシュ法由来のベースオイルしか含まないかもしれない。例えば、ベースオイル混合物は、本質的にフィッシャー・トロプシュ法由来のベースオイルを含まない、好ましくはベースオイル混合物はフィッシャー・トロプシュ法由来のベースオイルを含まない。
ベースオイル混合物は、総計のベースオイル混合物に対して、１５～１００ｗｔ％のあいだ、例えば１５～９５ｗｔ％のあいだ、例えば２０～９０ｗｔ％のあいだである、
本発明のＣ31ベースオイルは、潤滑オイル組成物のノアク揮発度および／または低１００℃における動的粘度を低下させるために使用され得、ここで、潤滑オイル組成物は、Ｃ31ベースオイルを含むベースオイル混合物、一または複数の性能向上用添加剤を含み、Ｃ31ベースオイルは、上記で記載されるように、総計のベースオイル混合物に対して少なくとも１３ｗｔ％の量である。具体的な使用において、結果として得られる潤滑組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ４４５を用いて測定された場合の、９．３ｍｍ2／ｓ以下である１００℃での動的粘度を有し、組成物は、ＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、多くて１３％のノアク揮発度を有する。
本発明の実施形態を記載するにあたり、特定の用語が明確性を目的として使用される。しかしながら、本発明は、そのように選択された特定の用語に限定される意図はなく、そして、それぞれの特定の用語は、類似の目的を達成するための類似の方法で操作される全ての技術的に透過であるものを含むと理解されるべきである。本発明の利益が例えば、説明を簡便化するためにエンジンオイルを参照して記載されていたとしても、本発明の利益はエンジンオイルに限定されるものではない。シクロアルカンおよびナフテンが参照されている。２つの用語は、アルカンおよびパラフィンが参照されている場合と同じ様式で、同じ化合物を意味することが意図されている。
乗用車のエンジンのためのベースオイルは、例えば７５～９０％のベースオイルおよび１０～２５％性能向上用添加剤パッケージなどからなっていてもよい。ベースオイルは、典型的には乗用車塩銀における最大の成分であるため、流体の性能において劇的な効果をもたらす。ベースオイルは、例えば、粘度、酸化安定性、揮発性および粘度指数などの低温流動性などの多くのパラメータに影響する。
性能向上用添加剤パッケージは、例えば抗酸化物、金属不活性化剤、腐食防止剤、界面活性剤、分散剤、耐摩耗添加剤、摩擦調節剤、流動点抑制剤、粘度改良剤、発泡防止剤、増粘剤、抗乳化剤、乳化剤、殺菌剤、殺真菌薬、および粘性剤などの、種々の添加剤を含んでいてよい。
アメリカ石油協会（ＡＰＩ）はベースオイルを５つのメイングループに分類している。グル－プＩ～IIIは、様々な品質をもつ石油系ベースオイルである。
ＡＰＩは、グループIIおよびIIIのあいだの差異を粘度指数（ＶＩ）に関してでしか定義しておらず、そして、グループIIIベースオイルはまた、非常に高い粘度のベースオイル（ＶＨＶＩ）と呼ばれている。しかしながら、低温流動特性およびノアク揮発度もまたベースオイルの重要な特性である。
オイル揮発度は、通常、ノアク揮発度試験（例えば、ＡＳＴＭ Ｄ５８００またはＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂ）を用いて測定される。ノアク試験に先立って、潤滑油の引火点が、オイルの揮発度を見積もるために使用された。ノアク試験においては、オイルサンプルは秤量され、そしえ、一時間２５０℃まで加熱される（２５０℃は上限のエンジン温度をシミュレートすることを意図している）。乾燥空気がサンプル上を通され、沸騰したオイル蒸気を運び、そしてビーカー内に堆積される。元のサンプルが除去されそして、再秤量される。重量における全ての減少が元の重量の損失割合として評価される。ＡＳＴＭ Ｄ５８００を用いて測定される％重量損失（ｇ／１００ｇ）であるノアク揮発度限界は、基準に合致していなければならない。ＡＰＩ ＳＮ性能分類は例えば、美髪による重量損失が、モーターオイルの全て粘度グレードにおいて１５％より大きくないことを要件としている。より低いノアク指数がより良好であり、これは、オイルレベルを減少させるであろう、高温に暴露された場合により容易に蒸発するオイル中の軽い分子量の分子の蒸発を測定しているものであるためである。２０１６年の最も一般的な乗用車用エンジンオイルは、典型的には、１３％より小さいノアク揮発度指数を有しており、一方、合成の乗用車用エンジンオイルは約９～１１ｗｔ％であり得る。完全に合成の高加重油は８～９％に低下したノアク揮発度指数を有し得る。
ベースオイルにおいて、典型的には、沸点範囲が高くなると、粘度がより高くなり、そして、オイルの揮発がより低くなることが観察される。反対に、より低い粘度がより高いオイル揮発性と結びついているということもまた典型的に観察される。
オイル揮発性がより高くなると、より多くのエンジンオイルが蒸発し、そしてそれにより、オイルはより重質となる。より重質な、より粘性の高いオイルは、良好に循環せず、これは、燃料の経済性、オイル消費および排出に影響を与える。
粘度の一つの基準は、低温クランキング粘度でおり、これは、低温、例えば－３０℃などで、コールドクランキングシミュレータ粘度計（ＣＣＳ粘度）によって測定され、その値が、センチポイズ（ｃＰ）（これはミリパスカル秒（ｍＰａ・ｓ）と同じである）で与えられる。これは、エンジンの起動機の作動をシミュレートする試験である。試験は、例えば冬季にエンジンを始動させるなどの場合の、低温における適切なクランキングスピードを作り出す際のバッテリおよび起動機が経験する抵抗と関係するために重要である。
潤滑オイルの粘度グレードは、アメリカ自動車技術者協会（ＳＡＥ）によって決定されている。オイルは、汎用潤滑オイルおよびモノグレードオイルに分離され得る。汎用潤滑オイルは、２つの粘度特性を満たしていなければならず、それらの粘度グレードは例えば１０Ｗ－４０など２つの数字から構成されており、ここで、１０Ｗは低温粘度（「冬」）を参照しており、そして、４０は高温粘度（「夏」）を参照している。
クランキング粘度に関連するＳＡＥ低温粘度要件は、０Ｗ ＳＡＥ粘度グレードについて、最大の許容クランキング粘度が、－３５℃で６２００ｃＰであることを特定している（より低い値がより良い）。
高温高せん断（ＨＴＨＳ）および１００℃における動的粘度（ＫＶ１００）は、低粘度ＳＡＥグレードのオイルの高温粘度（「夏」）ＳＡＥグレードの重要な特性のうちの２つである。ＳＡＥ２０、１６、１２および８の最小ＨＴＨＳは、それぞれ、２．６、２．３、２．０および１．７ｍＰａｓである（ＳＡＥ Ｊ３００＿２０１５０１）。Ｊ３００は、同じＳＡＥ２０、ＳＡＥ１６、ＳＡＥ１２、ＳＡＥ８のための１００℃での動的粘度（ＫＶ１００）がこれらのグレードのための適切な配合スペースを提供するように重なっていることを特定している。
本発明の目的の一つは、特には低いノアク揮発度および低いＣＣＳ－３０℃粘度の両方を有する低粘度のベースオイルを提供すること、および／または、ベースオイルブレンダー業者に例えばＳＡＥグレード０Ｗ－２０、０Ｗ－１６、０Ｗ－１２または０Ｗ－８などの高品質なエンジンオイルを配合させることを可能にする許容され得るＨＴＨＳおよびＫＶ１００の組み合わせを同時にもつ低粘度ベースオイルを提供することである。
潤滑オイルまたはグリースの最も重要な成分は、そのベースオイルである。ベースオイルの特性は、添加剤によって補充されてもよい。しかしながら、潤滑オイルの「基本の（base）」特性を決定するのはベースオイルである。これらの特性は、添加剤の添加によってある程度まで改変され得る。
たいていの潤滑ベースオイルはパラフィン（直鎖または分岐鎖の炭化水素）、ナフテン（シクロパラフィン）、および芳香族化合物（アルキルベンゼンおよび融合環芳香族）の混合物である。典型的には、ベースオイルは、一分子あたり２５～５０の炭素原子を含む。ベースストックは、その主成分によって特徴づけられ得る。したがって、もしもパラフィンが主である場合、ベースストックは、パラフィン系ベースオイルと称され、もしナフテンが主である場合、それはナフテン系ベースオイルであり、ポリ－アルファ－オレフィン（ＰＡＯ）が主である場合、それはＰＡＯベースオイルである。ベースストックが再生可能な供給源由来であれば、それは再生可能なベースオイル（ＲＢＯ）である。例えば、再生可能な供給源からのＰＡＯベースオイルは、再生可能なＰＡＯベースオイルと称され得、そして、再生可能な供給源からのパラフィン系ベースオイルは、再生可能なパラフィン系ベースオイルと称され得る。
例えば、１－デセンのポリ－アルファオレフィンオリゴマー（例えばＰＡＯ４）、フィッシャー・トロプシュ合成からのガス液化イソパラフィン（例えばＧＴＬ４）、および水素化分解装置の底流の水素異性化からのグループIII＋タイプのパラフィン系ベースオイル（例えばＹｕｂａｓｅ４ ＰＬＵＳ：Ｙｕｂａｓｅ４＋）のベースオイルなどの低粘度生成物は、現在、限られた入手可能性を有している。０Ｗ－ＸＸ潤滑オイルの配合のために必要とれるこれらの低粘度生成物（～４ｃＳｔ）は、限られた入手可能性を有している。
ＰＡＯ市場は、歴史的に、限られた１－デセンの入手可能性によって拘束されてきた。さらに、化石起源である天然ガスに基づくＧＴＬ市場のさらなる成長は、将来の化石資源が枯渇すればおそらく限られてくる。このような成長という現象は、水素化分解装置の底流の水素異性化からのグループIII＋タイプのパラフィン系ベースオイルへも同等に適用され得る。
Ｃ31ベースオイル
本発明の潤滑オイル組成物の一部を形成する、および、低粘度ベースオイルを得るために本発明のベースオイル混合物の一部を形成する、特には、低いノアク揮発度および低いＣＣＳ粘度（例えばＣＣＳ－３０℃、ＣＣＳ－３５℃、およびＣＣＳ－４０℃など）の両方を有する、および／または、ベースオイルブレンダー業者に例えばＳＡＥグレード０Ｗ－２０、０Ｗ－１６、０Ｗ－１２または０Ｗ－８などの高品質なエンジンオイルを配合させることを可能にする許容され得るＨＴＨＳおよびＫＶ１００の組み合わせを同時にもつ低粘度ベースオイルを提供するための、新規のＣ31ベースオイルに基づく。
本発明の潤滑オイル組成物の一部を形成する、および、低粘度ベースオイルを得るために本発明のベースオイル混合物の一部を形成する、特には、低いノアク揮発度および低いＣＣＳ粘度（例えばＣＣＳ－３０℃、ＣＣＳ－３５℃、およびＣＣＳ－４０℃など）の両方を有する、および／または、ベースオイルブレンダー業者に例えばＳＡＥグレード０Ｗ－２０、０Ｗ－１６、０Ｗ－１２または０Ｗ－８などの高品質なエンジンオイルを配合させることを可能にする許容され得るＨＴＨＳおよびＫＶ１００の組み合わせを同時にもつ低粘度ベースオイルを提供するための、新規のＣ31ベースオイルに基づく。
特に記載がない限り、炭化水素の重量パーセントは、例えば実施例に記載されているように、電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）を用いて分析され得る。
本明細書および請求項において、「Ｃ31ベースオイル」および「Ｃ31再生可能なベースオイル」は交換可能に使用されると解釈される。しかしながら、ベースオイル組成物は特には、再生可能な起源のものである。本発明の再生可能なベースオイルのための脂肪酸フィードストックの再生可能性は、ベースオイルブレンダー業者（ＯＥＭｓ）へのより安定した原料供給を提供する。
再生可能な成分含有量はまた、ＡＳＴＭ Ｄ６８６６に記載されているような14Ｃ、13Ｃ、および／または12Ｃを含む同位体分布によって決定され得る。
Ｃ31ベースオイルは、６０ｗｔ％より多くのＣ31アルカンを有する、パラフィン系ベースオイルである。Ｃ31ベースオイルは、ケトン化、水素化脱酸素化（ＨＤＯ）および水素化異性化反応を通じて、Ｃ16脂肪酸（パルミチン酸）から製造され得る。典型的には、パルミチン酸のケトン化反応は、実施例１で記載されるように、ＨＤＯおよびＩＳＯＭ反応の先に起こるであろう、しかしながら、例えばパルミチン酸の異性化の後に続いてケトン化およびＨＤＯ反応などの、他の変形もまた使用され得る。
特定の理論に縛られることを望むものではないが、本発明の発明者らによって、本発明のＣ31ベースオイルの優れた品質は、１６個の炭素原子を有するパルミチン酸の液相ケトン化反応（ガス相ケトン化反応とは逆に）から得られると推測される。液相ケトン化（ＨＤＯおよび水素化異性化反応が後に続く）と組み合わされた単一の炭素数である脂肪酸は、驚くべきことに、（ガス相）ケトン化、水素化脱酸素化および水素化異性化反応では普通のことである、予期された量のより小さな炭素数のホモログ（Ｃ30、Ｃ29、Ｃ28、Ｃ27、Ｃ26など）を含まずにほぼ排他的にＣ31ベースオイルのみを与えた。多環のナフサなしのほぼ排他的な（８０ｗｔ％～９５ｗｔ％）Ｃ31パラフィン系ベースオイルおよびごく少量のモノナフテンを示している図３Ａが参照される。総計のナフテンおよび総計のモノナフテンが確かに９．０ｗｔ％未満、例えば４．５ｗｔ％未満、および多くで４．０ｗｔ％未満であることがわかる図４および表１を参照のこと。
新規のオイルを多くの他のパラフィン系ベースオイルから区別しているものは主にＣ31ベースオイルのＣ31パラフィン性である。このパラフィン性は、排他的にまたは高度にＣ16飽和脂肪酸（パルミチン酸）で富化されているフィードストックをケトン化することによって得られる。パルミチン酸の特に良好に適した原料は、パーム油脂肪酸蒸留物（ＰＦＡＤ）であり、これは、食用に適していない分解した脂肪を含んでおり、および、パーム油を食品工業の品質基準に合致させる前にパーム油精製プロセスのあいだに除去される必要があるものである。ＰＦＡＤの脂肪酸組成物は原料によって変化するが、パキスタンにおける種々のオイル処理工業のＰＦＡＤ中の脂肪酸のいくつかの平均値が、0.04% C12:0; 0.42% C14:0; 41.25% C16:0; 7.29% C18:0; 41.58% C18:1; 8.95% C18:2; 0.04% C20:1; 0.27% C20:1; 0.07% C22:0; and 0.05% C24:0であることが見つけられた（Chang et al. 2016, J. Oleo. Sci. 65(11), 897-901）。
したがって、ＰＦＡＤは、
０．４６％のＣ12～14脂肪酸、
４１．２５％のパルミチン酸、
５７．８２％のＣ18脂肪酸、および
０．４３％のＣ20～24の脂肪酸
からなり得る。
０．４６％のＣ12～14脂肪酸、
４１．２５％のパルミチン酸、
５７．８２％のＣ18脂肪酸、および
０．４３％のＣ20～24の脂肪酸
からなり得る。
より高い沸点の脂肪酸からの大規模なパルミチン酸の分離は、パルミチン酸が３５１℃の沸点を有し、ステアリン酸が３６１℃の沸点を有することから、単純なことではない。
実施例１に記載の減圧分画蒸留を行うことによって、９９．７２ｗｔ％および９８．６６ｗｔ％の純度でパルミチン酸を得ることができ、これは、本発明を、研究室スケールではなく大規模な工業スケール（例えば１０００ｔ／ａｎｎｕｍなど）での商業的に実行可能にせしめている。
パルミチン酸の上述の純度は、８０ｗｔ％より多い量のＣ31アルカン、およびより多い、例えば９５ｗｔ％までのＣ31アルカンを含むＣ31ベースオイルへと変換され得る。ＰＦＡＤ以外のフィードストックおよび例えばＰＦＡＤ組成物などにおける変化ならびに蒸留効率は、Ｃ31ベースオイルが６０ｗｔ％より多いＣ31アルカン、例えば７０ｗｔ％より多いＣ31アルカンなどを含むベースオイルを結果としてもたらし得、これは提供される少なくともいくつかの優れた特性を有している。Ｃ31含有量が７０ｗｔ％より多いことが好ましく、および、図３Ａからもまた明らかなように、８０ｗｔ％より多いＣ31アルカン、例えば６０ｗｔ％～９５ｗｔ％であるＣ31アルカンが好ましい。
もしパルミチン酸が実施例１よりもより低い純度であるならば、Ｃ31ベースオイルが２０ｗｔ％までのＣ32以上のアルカンを含むという状況があり得る。Ｃ32以上とは、Ｃ32～Ｃ46、例えばＣ32～Ｃ35を含み、これはＣ18脂肪酸不純物を含むパルミチン酸のための結果として生じる範囲であろう。不純物のレベルは低いものであるべきことが望まれ、そして、どのような場合でも、Ｃ31ベースオイルは、２０ｗｔ％未満のＣ32以上のアルカン、好ましくは１０ｗｔ％未満のＣ32以上のアルカンのみを含むべきである。これはまた、実施例１のパルミチン酸から得られるものであり、ここで、結果として得られるＣ31ベースオイルは、表１、図２および図３Ｂから明らかなように、５ｗｔ％未満の、および１ｗｔ％未満でさえのＣ32以上のアルカンしか含まない。
特定の理論に縛られることを望むものではないが、本発明の発明者らによって、例えばＣ１６の炭素原子をもつパルミチン酸などの液相のケトン化反応はまた、ガス相のケトン化反応とは反対に、少ない量のナフテンをもたらす。したがって、Ｃ31ベースオイルは、表１および図４に示されているモノ－ナフテン量からもまた明らかであるように、９ｗｔ％未満のシクロアルカン、好ましくは４．５ｗｔ％未満のシクロアルカンを含むであろう。例えば、８ｗｔ％未満のＣ25～32シクロアルカン（すなわち、モノ－ナフテン、ジ－、トリ－、テトラ－、ペンタ－、ヘキサ－、およびそれより多置換のナフテン）または４．５ｗｔ％未満のＣ25～32シクロアルカン。
最後に、Ｃ31ベースオイルが高度にイソ－パラフィン系であることが重要であり、これは、ベースオイルのアルカンが７０ｗｔ％以上、例えば８０ｗｔ％以上、９０ｗｔ％以上ほど高い、９５ｗｔ％以上、または９９ｗｔ％以上のイソ－アルカンを含んでいるべきであることを意味している。単一のメチル分岐のＣ31ベースオイルからより高度に分岐されたＣ31ベースオイルまで多くの種々のイソ－アルカンがある。イソ－アルカンの分岐の程度は、結果として得られる異性化されたＣ31ベースオイルの流動点と相関する。したがって、異性化の程度もまた、流動点を特定することによる機能的な方法で本発明のＣ31ベースオイルのために与えられ得る。特には、水素化異性化反応のあいだ、異性化の程度は、しばしば、所望の流動点が得られるまで行われる。異性化の程度はしたがって、イソ－アルカンのｗｔ％での量として、または、Ｃ31ベースオイルの流動点として、または、好ましくは、イソ－アルカンの量と流動点との組み合わせとして与えられ得る。例えば、Ｃ31ベースオイルの流動点は、ＡＳＴＭ Ｄ７３４６を用いて測定された場合で、実施例１で提供されるようにおよび表２に示されるように、－５℃未満、例えば－１０℃未満、または－１５℃未満、または－１９℃未満でさえある高さ、または－２５℃未満であり得る。分解に起因して水素化異性化反応のあいだにＣ31ベースオイルのいくらかの損失があるので、Ｃ31ベースオイルの収率と異性化の程度とのあいだにはしばしば妥協点があり、例えば、流動点は－５℃～－３５℃、例えば－１０℃～－３０℃である。
出発材料がほぼ完全にパルミチン酸であること、上述されるようなケトン化反応の種類および異性化の程度に起因して、Ｃ31ベースオイル組成物は、非常に少量の分解生成物しか含まず、これは典型的にはより高いノアク揮発度の値をもたらす。したがって、Ｃ31ベースオイル組成物はさらに、少量のＣアルカンを含むこと、表１、図２および図３Ｂに示されている結果から明らかであるように１ｗｔ％～１５ｗｔ％のあいだのＣ20~30アルカンを含むこと、例えば３０ｗｔ％未満、例えば２０ｗｔ％未満、または１５ｗｔ％未満のＣ20~30アルカン、たとえば１０ｗｔ％未満のＣ20~30アルカン、または７ｗｔ％未満ほどに低いＣ20~30アルカンを含むことで特徴付けられ得る。
実施例１で記載されるように、Ｃ31ベースオイルを製造するための、ＰＦＡＤからパルミチン酸を得ること、液粗ケトン化反応、水素化脱酸素化および水素化異性化を含む具体的な方法は、少なくとも２つの「フィンガープリント」識別子を有するＣ31ベースオイル組成物を提供し、これは、使用された特定の方法およびフィードを識別するために使用され得る。したがって、ベースオイル組成物はさらに、Ｃ29および／またはＣ30アルカンのｗｔ％での量が、図３Ｂから明らかであるように、Ｃ26およびＣ27アルカンのｗｔ％での合計量より少ないという第１の「フィンガープリント」識別子によって特徴づけられ得る。
Ｃ31ベースオイル組成物は、追加で、Ｃ29およびＣ31アルカンのｗｔ％での合計量は、図４から明らかであるように、Ｃ25、Ｃ26、Ｃ27、Ｃ28、Ｃ30のシクロアルカンの合計量よりも多いという第２の「フィンガープリント」識別子によって特徴づけられてもよい。
本明細書中で記載されるように、好ましくは、Ｃ31ベースオイルは、再生可能な起源のものであり、これはベースオイルブレンダー業への供給のより強力な補償を提供することに加え、また、例えば化石由来のベースオイルなどと比較して、Ｃ31ベースオイルが非常に少量の不純物しか含まないという明確な優位点を提供する。
特には、ベースオイル組成物は、主に、少しのおよび定量の不純物いしか含まないパラフィン系である、したがって、再生可能なベースオイル組成物は、さらに、少なくとも一または複数の（しかしながら好ましくは全ての）不純物が、もし存在するのであれば、
１．５ｗｔ％未満、好ましくは０．５ｗｔ％、例えば０．３ｗｔ％未満、例えば０．１ｗｔ％以下の芳香族炭化水素
１．０ｗｔ％未満、好ましくは０．５ｗｔ％未満のジ－、トリ－、テトラ－またはより多置換のナフテン、
１ｗｔ％未満、好ましくは０．５ｗｔ％未満、例えば０．３ｗｔ％未満、たとえば０．１ｗｔ％以下の酸素含有化合物、
ＡＳＴＭ Ｄ ３１２０を用いて測定された場合の、３００ｐｐｍ未満、例えば１００ｐｐｍ未満または５０ｐｐｍ未満の硫黄含有量
ＡＳＴＭ Ｄ ４６２９を用いて測定された場合の、１００ｐｐｍ未満、または１０ｐｐｍ未満、例えば１ｐｐｍ未満の窒素含有量
であることに特徴づけられ得る。
１．５ｗｔ％未満、好ましくは０．５ｗｔ％、例えば０．３ｗｔ％未満、例えば０．１ｗｔ％以下の芳香族炭化水素
１．０ｗｔ％未満、好ましくは０．５ｗｔ％未満のジ－、トリ－、テトラ－またはより多置換のナフテン、
１ｗｔ％未満、好ましくは０．５ｗｔ％未満、例えば０．３ｗｔ％未満、たとえば０．１ｗｔ％以下の酸素含有化合物、
ＡＳＴＭ Ｄ ３１２０を用いて測定された場合の、３００ｐｐｍ未満、例えば１００ｐｐｍ未満または５０ｐｐｍ未満の硫黄含有量
ＡＳＴＭ Ｄ ４６２９を用いて測定された場合の、１００ｐｐｍ未満、または１０ｐｐｍ未満、例えば１ｐｐｍ未満の窒素含有量
であることに特徴づけられ得る。
Ｃ31ベースオイル組成物は、さらに、以下の特性のうちの一または複数を有することによって機能的に特徴づけられ得る。
ＡＳＴＭ Ｄ ７５００を用いて測定された場合の、３５０℃～６５０℃のあいだである沸点、
ＡＳＴＭ Ｄ ２２７０を用いて測定された場合の、１４０より大きい粘度指数（ＶＩ）、
ＡＳＴＭ Ｄ ５８００またはＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、１０ｗｔ％未満であるノアク揮発度、
ＡＳＴＭ Ｄ ７３４６を用いて測定された場合の、－１０℃未満の流動点
ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３を用いて測定された場合の、１８００ｍＰａｓ未満であるコールドクランキングシミュレータ（ＣＣＳ－３０℃）粘度、
ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３を用いて測定された場合の、１３００ｍＰａｓ未満であるコールドクランキングシミュレータ（ＣＣＳ－３０℃）粘度、
ＥＮ ＩＳＯ ３１０４を用いた５ｍｍ2／ｓ未満である動的粘度（ＫＶ１００）。
ＡＳＴＭ Ｄ ７５００を用いて測定された場合の、３５０℃～６５０℃のあいだである沸点、
ＡＳＴＭ Ｄ ２２７０を用いて測定された場合の、１４０より大きい粘度指数（ＶＩ）、
ＡＳＴＭ Ｄ ５８００またはＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、１０ｗｔ％未満であるノアク揮発度、
ＡＳＴＭ Ｄ ７３４６を用いて測定された場合の、－１０℃未満の流動点
ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３を用いて測定された場合の、１８００ｍＰａｓ未満であるコールドクランキングシミュレータ（ＣＣＳ－３０℃）粘度、
ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３を用いて測定された場合の、１３００ｍＰａｓ未満であるコールドクランキングシミュレータ（ＣＣＳ－３０℃）粘度、
ＥＮ ＩＳＯ ３１０４を用いた５ｍｍ2／ｓ未満である動的粘度（ＫＶ１００）。
ベースオイル組成物はさらに、ＡＳＴＭ Ｄ ７５００を用いて測定された場合の、３８０℃より高い沸点、例えばＡＳＴＭ Ｄ ７５００を用いて測定された場合の、４２０℃より高い沸点を有することによって機能的に特徴づけられ得る。ベースオイル組成物はさらに、６５０℃未満の沸点、例えば６００℃未満の沸点を有することによって機能的に特徴づけられ得る。いくつかの場合において、上記の沸点は、ＡＳＴＭ Ｄ ７５００の５％沸点として定義される。例えば、Ｃ31ベースオイルの沸点範囲は、初留点（ＩＢＰ）および最終沸点（ＦＢＰ）のあいだの範囲として、または、５％蒸留点および９５％蒸留点のあいだの範囲のどちらかとして、３８０～６５０℃、４００～６２０℃、４２０～６００℃であり得る。Ｃ31ベースオイルに関するこれらの蒸留範囲は、狭い。例えば、サンプルの３０％より多くが、１０℃の温度範囲内（例えば、ＡＳＴＭ Ｄ７５００の５０％および９０％沸点の値が１０℃しか離れていない）で沸騰し得るか、または、ＡＳＴＭ Ｄ７５００の１０％および９０％沸点の値のあいだの沸点範囲を７０℃未満、例えば５０℃未満、例えば４０℃未満の温度範囲内に有する。
Ｃ31ベースオイルの低いＣＣＳ－３０℃粘度と組み合わされた低いノアク揮発度という組み合わされた性能は、Ｃ31ベースオイルがそれ自身を他の低粘度ベースオイルと区別する別のパラメータである。低いノアク揮発度および低いＣＣＳ－３０℃粘度の両方が、低粘度ベースオイルにおいて望ましい。しかしながら、図５のダイアグラムが示しているように、典型的には、これらの２つの特性のあいだには、典型的には、トレードオフがあり、すなわち、低いノアク揮発度は典型的には高いＣＣＳ－３０℃粘度をもたらし、そして、反対に、低いＣＣＳ－３０℃粘度は典型的には高いノアク揮発度をもたらす。本発明のＣ31ＲＢＯを他の典型的な低粘度ベースオイルと比較すると、同じノアク揮発度において、本発明のＣ31ＲＢＯと比較して他のベースオイルははるかに高いＣＣＳ－３０℃粘度をもっており、そして、同じＣＣＳ－３０℃粘度では、本発明のＣ31ＲＢＯは他のベースオイルと比較してはるかに低いノアク揮発度を有していることがわかる。図５から、本発明のＣ31ＲＢＯが、他の低粘度ベースオイルと比較してはるかにより狭い範囲のノアク揮発度の範囲（５～９ｗｔ％のあいだ）およびＣＣＳ－３０℃粘度（９００～１２００ｍＰａｓ）を有していることが明らかにわかり、したがってより明確に規定された生成物であると考えられ得る。
したがって、Ｃ31ベースオイル組成物は、さらに、以下の特性の両方：
ＡＳＴＭ Ｄ ５８００またはＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、１０ｗｔ％未満、例えば９ｗｔ％未満であるノアク揮発度、および
ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３を用いて測定された場合の、１６００ｍＰａｓ未満、例えば１３００ｍＰａｓ未満であるコールドクランキングシミュレータ（ＣＣＳ－３０℃）粘度、
を有することによって機能的に特徴づけられ得る。
ＡＳＴＭ Ｄ ５８００またはＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、１０ｗｔ％未満、例えば９ｗｔ％未満であるノアク揮発度、および
ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３を用いて測定された場合の、１６００ｍＰａｓ未満、例えば１３００ｍＰａｓ未満であるコールドクランキングシミュレータ（ＣＣＳ－３０℃）粘度、
を有することによって機能的に特徴づけられ得る。
特には、低いノアク揮発度および低いＣＣＳ－３０℃粘度のあいだの組み合わせが本発明のＣ31ベースオイルの特性である。７００～１３００ｍＰａｓのあいだのＣＣＳ－３０℃粘度の、５～１０ｗｔ％のあいだのノアク揮発度との組み合わせ、例えば７００～１２００ｍＰａｓのあいだのＣＣＳ－３０℃粘度の、５～９ｗｔ％のあいだのノアク揮発度との組み合わせ、例えば８００～１１００ｍＰａｓのあいだのＣＣＳ－３０℃粘度の、６～９ｗｔ％のあいだのノアク揮発度との組み合わせ、例えば図５に関連する８００～１０５０ｍＰａｓのあいだのＣＣＳ－３０℃粘度の、６．５～９ｗｔ％のあいだのノアク揮発度との組み合わせ、１４００ｍＰａｓより低いＣＣＳ－３０℃粘度の、１０ｗｔ％より低いノアク揮発度との組み合わせ、例えば１３００ｍＰａｓより低いＣＣＳ－３０℃粘度の、９．５ｗｔ％より低いノアク揮発度との組み合わせなど。
Ｃ31ベースオイル組成物は、ノアク揮発度およびＣＣＳ－３０℃粘度に加えて、
ＥＮ ＩＳＯ ３１０４を用いた５ｍｍ2／ｓ未満である動的粘度（ＫＶ１００）
によって機能的に特徴づけられ得る。
ＥＮ ＩＳＯ ３１０４を用いた５ｍｍ2／ｓ未満である動的粘度（ＫＶ１００）
によって機能的に特徴づけられ得る。
ベースオイル組成物はまた、以下の特性のうちの一または複数：
ＡＳＴＭ Ｄ５８００またはＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、１０ｗｔ％未満であるノアク揮発度、および
ＥＮ ＩＳＯ ３１０４を用いた５ｍｍ2／ｓ未満である動的粘度（ＫＶ１００）
を有することによって機能的に特徴づけられ得る。
ＡＳＴＭ Ｄ５８００またはＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、１０ｗｔ％未満であるノアク揮発度、および
ＥＮ ＩＳＯ ３１０４を用いた５ｍｍ2／ｓ未満である動的粘度（ＫＶ１００）
を有することによって機能的に特徴づけられ得る。
Ｃ31ベースオイルを含むベースオイル混合物
本明細書中に記載されるように、Ｃ31ベースオイルは低い粘度および低いノアク揮発度に関して魅力的な特性を有している。このような特性は、例えば内燃機関のエンジンのためのベースオイル混合物などのベースオイル混合物のブレンディングに優位に利用され得る。ベースオイルは典型的に乗用車用エンジンにおけるもっとも多い成分であるため、流体の性能において劇的な効果を及ぼす。ベースオイルは、例えば、粘度、酸化安定性、揮発性および粘度指数などの多くのパラメータに影響する。新規のＣ31ベースオイルの入手可能性は、より少ない添加剤パッケージを用いて、またあるいは、より少量の他の公知の低粘度オイルを用いてもしくは全く用いないで、ＳＡＥグレード仕様を得ることのできる可能性を提供する。
本明細書中に記載されるように、Ｃ31ベースオイルは低い粘度および低いノアク揮発度に関して魅力的な特性を有している。このような特性は、例えば内燃機関のエンジンのためのベースオイル混合物などのベースオイル混合物のブレンディングに優位に利用され得る。ベースオイルは典型的に乗用車用エンジンにおけるもっとも多い成分であるため、流体の性能において劇的な効果を及ぼす。ベースオイルは、例えば、粘度、酸化安定性、揮発性および粘度指数などの多くのパラメータに影響する。新規のＣ31ベースオイルの入手可能性は、より少ない添加剤パッケージを用いて、またあるいは、より少量の他の公知の低粘度オイルを用いてもしくは全く用いないで、ＳＡＥグレード仕様を得ることのできる可能性を提供する。
本発明のＣ31ベースオイル組成物は、他のベースオイルを含むベースオイルの一部であってもよい。ベースオイル混合物、例えば、少なくとも１３ｗｔ％の上記で規定されるようなＣ31ベースオイル、および、同じまたは異なるＡＰＩ（アメリカ石油協会）カテゴリー内の一または複数のベースオイルから選択される残余物を含む内燃機関のためのベースオイル混合物（ここでベースオイルの量は総計のベースオイル混合物を基にしてｗｔ％で与えられる）など。
ベースオイル混合物のＣ31ベースオイル量は、総計のベースオイル混合物に対して少なくとも３５ｗｔ％の量で、例えば総計のベースオイル混合物に対して少なくとも５０ｗｔ％の量で存在し得る。Ｃ31ベースオイルは例えば、表３、５および６に示されるように、総計のベースオイル混合物に対して少なくとも６０ｗｔ％、例えば、総計のベースオイル混合物に対して少なくとも８０ｗｔ％であってもよく、および、総計のベースオイル混合物に対して９５ｗｔ％まで、または１００ｗｔ％でさえＣ31ベースオイルであり得る。ベースオイル混合物は、総計のベースオイル混合物に対して、１５～１００ｗｔ％のあいだの、例えば１５～９５ｗｔ％のあいだの、例えば２０～９０ｗｔ％のあいだの本発明のＣ31ベースオイルの含有量を有し得る。
ベースオイル混合物は少なくとも１３ｗｔ％の再生可能なベースオイルに加えて、同じまたは異なるＡＰＩカテゴリー内の２またはそれ以上のベースオイルを含んでいてもよい。例えば、ベースオイル混合物は、ベースオイル混合物の総計に対して１０～８７ｗｔ％のグループIIおよび／またはグループIIIベースオイル、例えばベースオイル混合物の総計に対して５０ｗｔ％未満または４０ｗｔ％未満のグループIIおよび／またはグループIIIベースオイルを含み得る。
例えば表２および図５および図６に示されるように、Ｃ31ベースオイルは、他の低粘度ベースオイル、例えばポリアルファオレフィン（ＰＡＯｓ）またはフィッシャー・トロプシュ法由来のベースオイル（ＧＴＬｓ）などの特性に匹敵するまたはそれより優れている特性を有している。
これは、低粘度潤滑オイルのためのベースオイル混合物におけるより少量のポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）またはＰＡＯの欠如さえの可能性を提供する。例えば、ベースオイル混合物は、１０ｗｔ％より多くのポリアルファオレフィンベースオイルを含まないかもしれず、または、ベースオイル混合物は、本質的にポリアルファオレフィンベースオイルを含まないかもしれず、ここでベースオイル混合物はポリアルファオレフィンベースオイルを含まない。本質的にポリアルファオレフィンを含まないベースオイルとは、その含有量が２ｗｔ％よりも少ないと考えられる。
これは、低粘度潤滑オイルのためのベースオイル混合物におけるより少量のフィッシャー・トロプシュ法由来のベースオイル（ＧＴＬ）またはＧＴＬの欠如さえの可能性を提供する。例えば、ベースオイル混合物は、１０ｗｔ％より多くのフィッシャー・トロプシュ法由来のベースオイルを含まないかもしれない。例えば、ベースオイル混合物は、本質的にフィッシャー・トロプシュ法由来のベースオイルを含まないかもしれず、好ましくはここでベースオイル混合物はフィッシャー・トロプシュ法由来のベースオイルを含まない。本質的にフィッシャー・トロプシュ法由来のベースオイルを含まないベースオイルとは、その含有量が２ｗｔ％よりも少ないと考えられる。
Ｃ31ベースオイルを含む潤滑オイル組成物
本明細書中に記載されるように、Ｃ31ベースオイルは低い粘度および低いノアク揮発度に関して魅力的な特性を有している。このような特性は、例えば内燃機関のエンジンのための、添加剤パッケージと一緒のベースオイル混合物、例えばベースオイル混合物および潤滑オイル組成物などを含む、ベースオイル混合物のブレンディングおよび潤滑剤配合物に優位に利用され得る。ベースオイルは典型的に乗用車用エンジンにおけるもっとも多い成分であるため、流体の性能において劇的な効果を及ぼす。ベースオイルは、例えば、粘度、酸化安定性、揮発性および粘度指数などの多くのパラメータに影響する。新規のＣ31ベースオイルの入手可能性は、より少ない添加剤パッケージを用いて、またあるいは、より少量の他の公知の低粘度オイルを用いてもしくは全く用いないで、潤滑オイル組成物におけるＳＡＥグレード仕様を得ることのできる可能性を提供する。
本明細書中に記載されるように、Ｃ31ベースオイルは低い粘度および低いノアク揮発度に関して魅力的な特性を有している。このような特性は、例えば内燃機関のエンジンのための、添加剤パッケージと一緒のベースオイル混合物、例えばベースオイル混合物および潤滑オイル組成物などを含む、ベースオイル混合物のブレンディングおよび潤滑剤配合物に優位に利用され得る。ベースオイルは典型的に乗用車用エンジンにおけるもっとも多い成分であるため、流体の性能において劇的な効果を及ぼす。ベースオイルは、例えば、粘度、酸化安定性、揮発性および粘度指数などの多くのパラメータに影響する。新規のＣ31ベースオイルの入手可能性は、より少ない添加剤パッケージを用いて、またあるいは、より少量の他の公知の低粘度オイルを用いてもしくは全く用いないで、潤滑オイル組成物におけるＳＡＥグレード仕様を得ることのできる可能性を提供する。
潤滑オイル組成物、例えば内燃機関のエンジンのための潤滑オイル組成物は、ａ）少なくとも１３ｗｔ％のＣ31ベースオイル、および、同じまたは異なるＡＰＩ（アメリカ石油協会）カテゴリー内の一または複数のベースオイルから選択される残余物を含むベースオイル混合物（ここでｗｔ％で与えられるベースオイルの量は総計のベースオイル混合物に基づく）と、ｂ）一または複数の性能向上用添加剤と、を含む。
Ｃ31ベースオイルの組成物は、本明細書中で記載されるように、例えば、６０ｗｔ％より多いＣ31アルカン、好ましくは８０ｗｔ％より多いＣ31アルカンを含み、ここで再生可能なベースオイルの量は再生可能なベースオイルを基にしてｗｔ％で与えられ、再生可能なベースオイルの炭化水素組成物の重量パーセントは、電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）を用いて分析され得る。Ｃ31ベースオイルの構造および特性に関するさらに詳細な情報については、「Ｃ31ベースオイル」の題が付けられた箇所が参照される。ベースオイル混合物の組成物についてのさらなる詳細な情報に関しては、「Ｃ31ベースオイルを含むベースオイル混合物」の題が付けられた箇所が加えて参照される。繰り返しを避けるために、これらの２つの箇所からの特徴は、本発明の潤滑オイル組成物中のベースオイル混合物およびＣ31ベースオイル組成物の特徴をさらに特定することに関して、これらの箇所の特徴が考慮に入れられるべきであることは明らかであることから、ここでは繰り返されていない。
発明の概要で述べられているように、パーム油および他の（再生可能な）フィードストック中に存在するＣ16脂肪酸から得られ得るＣ31の（再生可能な）ベースオイルを含むことが、低いノアク揮発度および低いＣＣＳ－３０℃粘度の両方に関連する（図５）、および、ベースオイルブレンダー業者に例えばＳＡＥグレード０Ｗ－２０、０Ｗ－１６、０Ｗ－１２または０Ｗ－８などの高品質なエンジンオイルを配合させることを可能にする許容され得るＨＴＨＳおよびＫＶ１００の組み合わせを有する（図６）優れた特性をもつことが発見された。
加えて、本発明の再生可能なベースオイルのための脂肪酸フィードストックの再生可能な特性は、限られたアルファオレフィン入手可能性によって、または将来可能性のある化石資源の枯渇によって束縛され得るベースオイルと比較して、ベースオイルブレンダー業者へのより安定した原料供給を提供する。
潤滑オイル組成物はベースオイル混合物および添加剤パッケージを含む。ベースオイル混合物は、Ｃ31ベースオイルを含む。
添加剤パッケージが潤滑オイル組成物の配合物のためにしばしば必要とされる理由は、ベースオイルだけでは、近代の潤滑オイルおよびグリースの要件に合致しないためである。添加剤は、特定の特性を加えるまたは改良するためにベースオイルに添加される化学物質である、添加剤は、少なくとも一または複数の潤滑オイル組成物の性能向上用添加剤を含み、そして、抗酸化物、金属不活性化剤、腐食防止剤、界面活性剤、分散剤、耐摩耗添加剤、摩擦調節剤、流動点抑制剤、粘度改良剤、発泡防止剤、増粘剤、抗乳化剤、乳化剤、殺菌剤、殺真菌薬、および粘性剤からなるリストより選択され得る。２以上の機能／特性を有している添加剤は、多目的添加剤と称される。
個々の性能向上用添加剤は、追加の効果、相乗効果または拮抗効果をもたらし得、そしてしばしば多くの異なる性能向上用添加剤を含む添加剤パッケージが開発され、そして、望ましい特性を有する潤滑オイル組成物を製造するためにベースオイル混合物に添加される。
潤滑オイル組成物をデザインする際、潤滑オイルおよびグリースの装置製造者および使用者のますます厳しくなる必要条件を売るための鍵となる要素はこれらの添加剤およびベースオイルである。
当該技術分野における当業者であれば上記の添加剤の種類および他の添加剤には精通しているであろうから、これらはここではさらに詳細には記載されない。このような添加剤の具体的な例は、例えば,Gresham, R. M., Canter, N. M., Zabawski, E. S. および Zou, M. 2015. Lubrication and Lubricants. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. 1-77などに記載されている。
Ｃ31ベースオイル組成物特性は、潤滑オイル組成物が例えば０Ｗ－２０、０Ｗ－１６、０Ｗ－１２または０Ｗ－８のうちのいずれかなどの０Ｗ－ＸＸのための仕様に合致するように配合されることを可能にする（図６Ａを参照のこと）。Ｃ31の再生可能なベースオイルは、０Ｗ－１２の仕様に合致する、または０Ｗ－８の仕様に合致する非常に低い粘度グレードの配合物を可能にする。図６Ａの０Ｗ－８および０Ｗ－１２配合スペースの拡大であり、個々のノアク揮発度を示している図６Ｂが参照される。図６Ｂから明らかなように、本発明のＣ31ＲＢＯは、０Ｗ－８ ＳＡＥグレードを達成することができる一方、Ｙｕｂａｓｅ４＋の例では達成されず、そして０Ｗ－１２ ＳＡＥグレードに関して、Ｃ31ＲＢＯは非常に類似のＨＴＨＳおよびＫＶ１００を与えた。しかしながら、Ｃ31ＲＢＯは顕著に良好なノアク揮発度を有しており、これは、より少ない蒸発損失に起因してオイル交換のあいだの時間をより長いものとする。加えて、表５に示されているように、０Ｗ－１２グレードのＣ31ＲＢＯのＣＣＳ－３５℃粘度はまた、Ｙｕｂａｓｅ４＋０Ｗ－１２グレードのものよりはるかに良好であった（３０６６ｍＰａｓ対４１３０ｍＰａｓ）。
図６Ｂに示されているように、０Ｗ－８ ＳＡＥグレードは、Ｃ31ベースオイルを用いて、それがＮＥＸＢＡＳＥ（登録商標） ３０３５と混合される場合に達成され得、これは、より低いコストの低粘度および高いノアク揮発度をもつＡＰＩグループII品質基準である。
潤滑オイル組成物を配合する際には、結果として得られる潤滑オイルのコストを低減するために、より低いコストのまたは標準のＡＰＩグループIIベースオイルを使うこと、
これらのベースオイルを他の低粘度オイル、例えば高性能かつより効果なオイル、例えばＹｕｂａｓｅ４＋などと混合することが望ましい。しかしながら、ＮＥＸＢＡＳＥ（登録商標） ３０３５のような生成物の、Ｙｕｂａｓｅ４＋のような生成物との使用は、困難であるかほぼ不可能である。これはなぜならば、Ｙｕｂａｓｅ４＋の配合物のノアクは高い側（表２を参照のこと）ではＮＥＸＢＡＳＥ（登録商標） ３０３５の添加なしでもすでに高い（これは、約２３ｗｔ％という比較的高いノアク揮発度を持っているＡＰＩグループIIベースオイルである）ので、潤滑オイル組成物が高すぎるノアク揮発度となってしまうであろうためである。
これらのベースオイルを他の低粘度オイル、例えば高性能かつより効果なオイル、例えばＹｕｂａｓｅ４＋などと混合することが望ましい。しかしながら、ＮＥＸＢＡＳＥ（登録商標） ３０３５のような生成物の、Ｙｕｂａｓｅ４＋のような生成物との使用は、困難であるかほぼ不可能である。これはなぜならば、Ｙｕｂａｓｅ４＋の配合物のノアクは高い側（表２を参照のこと）ではＮＥＸＢＡＳＥ（登録商標） ３０３５の添加なしでもすでに高い（これは、約２３ｗｔ％という比較的高いノアク揮発度を持っているＡＰＩグループIIベースオイルである）ので、潤滑オイル組成物が高すぎるノアク揮発度となってしまうであろうためである。
本発明のＣ31ベースオイルは低いノアク揮発度および低いＣＣＳ粘度は、これらが（高すぎる）ノアク揮発度に起因してより低いＳＡＥ０Ｗ－ＸＸグレードのためには技術的に諦めるべきと以前は考えられていた生成物を使い始めることを可能にするという点で新しい自由度を有する、ベースオイル混合物と潤滑オイル組成物の配合剤を提供する。これらの技術的に諦められてきたおよびより高いノアク揮発度のベースオイルは、ここで、本発明のＣ31ベースオイルと共にベースオイル混合物および潤滑オイル組成物を提供するために使用され得、かつ、ノアク要件（例えばＡＣＥＡ乗用車用モーターオイルグレード（ＰＣＭＯ）のための１３ｗｔ％より小さいノアク揮発度という要件など）に合致し得る。
ＮＥＸＢＡＳＥ（登録商標） ３０３５は、約２３ｗｔ％のノアクを有するそのような生成物の一例であり、これは、例えば０Ｗ－１２または０Ｗ－８などのより低いＳＡＥ０Ｗ－ＸＸグレードに到達するために必要とされる、低粘度オイル（例えば、ＰＡＯｓ、表２に記載のＧＴＬｓ Ｙｕｂａｓｅ＋など、全て１３ｗｔ％のノアク揮発度に近い値を有する）と共に使用することが困難であったが、ＡＣＥＡ ＰＣＭＯのための１３ｗｔ％より小さいノアク揮発度という要件など）に合致し得る。Ｃ31ベースオイルが相当量（３４ｗｔ％）のＮＥＸＢＡＳＥ（登録商標） ３０３５を含むベースオイル混合物にブレンドされることが可能であり、かつ、ＳＡＥグレード ０Ｗ－８オイルにおける１２．４ｗｔ％という許容され得るノアク揮発度をもつことが示されている、図６Ｂおよび表５の項目６Ｂが参照される。
Ｃ31ベースオイルのノアク揮発度と動的粘度の両方における優れた特性によって、本発明のＣ31ベースオイルは、潤滑オイル組成物のノアク揮発度および／または１００℃での動的粘度を低下させるために使用され得、ここで、潤滑オイル組成物は、
Ｃ31ベースオイルを含む、ベースオイル混合物、
一または複数の性能向上用添加剤
を含み、ここで、Ｃ31ベースオイルは、上記で記載されるように、総計のベースオイル混合物に対して少なくとも１３ｗｔ％の量である。
Ｃ31ベースオイルを含む、ベースオイル混合物、
一または複数の性能向上用添加剤
を含み、ここで、Ｃ31ベースオイルは、上記で記載されるように、総計のベースオイル混合物に対して少なくとも１３ｗｔ％の量である。
具体的な使用において、結果として得られる潤滑組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ４４５を用いて測定された場合の、９．３ｍｍ2／ｓ以下である１００℃での動的粘度を有し、および、組成物は、ＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、多くて１３％のノアク揮発度を有する。
Ｃ31ベースオイルのノアク揮発度とコールドクランキングシミュレータ粘度の両方における優れた特性によって、本発明のＣ31ベースオイルは、潤滑オイル組成物のノアク揮発度および／またはコールドクランキングシミュレータ粘度（例えば－３０℃、－３５℃、または－４０℃での）を低下させるために使用され得、ここで、潤滑オイル組成物は、
Ｃ31ベースオイルを含む、ベースオイル混合物、
一または複数の性能向上用添加剤
を含み、ここで、Ｃ31ベースオイルは、上記で記載されるように、総計のベースオイル混合物に対して少なくとも１３ｗｔ％の量である。
Ｃ31ベースオイルを含む、ベースオイル混合物、
一または複数の性能向上用添加剤
を含み、ここで、Ｃ31ベースオイルは、上記で記載されるように、総計のベースオイル混合物に対して少なくとも１３ｗｔ％の量である。
具体的な使用において、結果として得られる潤滑組成物は、４０００ｍＰａｓ未満のＣＣＳ－３５℃粘度を有し、および、組成物は、ＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、多くて１３％のノアク揮発度を有する。
本発明のＣ31ベースオイルの動的粘度と高温高せん断（ＨＴＨＳ）粘度の両方における優れた特性によって、本発明のＣ31ベースオイルは、潤滑オイル組成物の１００℃における動的粘度および／またはＨＴＨＳを低下させるために使用され得、ここで、潤滑オイル組成物は、
Ｃ31ベースオイルを含む、ベースオイル混合物、
一または複数の性能向上用添加剤
を含み、ここで、Ｃ31ベースオイルは、上記で記載されるように、総計のベースオイル混合物に対して少なくとも１３ｗｔ％の量である。
Ｃ31ベースオイルを含む、ベースオイル混合物、
一または複数の性能向上用添加剤
を含み、ここで、Ｃ31ベースオイルは、上記で記載されるように、総計のベースオイル混合物に対して少なくとも１３ｗｔ％の量である。
具体的な使用において、組成物は、１．７０～２．９０ｍＰａｓのあいだ、例えば１．７０～２．００ｍＰａｓのあいだ、または２．００～２．３０ｍＰａｓのあいだなどの１５０℃におけるＨＴＨＳを有し、および、結果として得られる潤滑組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ４４５を用いて測定された場合の、９．３ｍｍ2／ｓ以下、例えば８．２ｍｍ2／ｓ以下、例えば７．１ｍｍ2／ｓ以下、例えば６．１ｍｍ2／ｓ以下などである１００℃における動的粘度を有する。
再生可能なベースオイルの炭化水素組成物の重量パーセントは、電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）を用いて分析され得る。他の方法と同様にこれらの方法は当業者にとって公知である。例えばＦＩ－ＭＳ法は、実施例のセクションに記載されており、また も参照されるが、ここで、方法はまた、他の方法とともにまたは比較して記載されている。好ましい実施形態において、再生可能なベースオイルの炭化水素の重量パーセントは、電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）を用いて、特にはパラフィン系の量およびナフテン系の量が分析され得る。
本発明の実施形態が記載されるとき、全ての可能な実施例の組み合わせおよび順列が明示されているわけではない。それどころか、特定の方法が互いに異なる従属クレームに列挙されている、または異なる実施形態において記載されているという単なる事実は、これらの方法の組み合わせが有利には使用されないということを示しているわけではない。本発明は、記載されている実施形態の全ての可能な組み合わせおよび順列を想定している。
本明細書中において用語「含む（comprising）」、「含む（comprise）」および「含む（comprises）」は、どのような場合においても、発明者らによって、それぞれ、「からなる（consisting of）」、「からなる（consist of）」および「からなる（consists of）」の用語と任意には置換可能であることが意図されている。
実施例１ パルミチン酸からのＣ31の再生可能なベースオイルの調製
パルミチン酸が約２５０～２７５℃の温度および０．０１～０．０５ｂａｒ圧力でのパーム脂肪酸蒸留物（ＰＦＡＤ）の蒸留によって単離された。パルミチン酸出発材料の第１のサンプルは、Ｃ14脂肪酸（０．０７ｗｔ％）およびＣ15脂肪酸（０．０６ｗｔ％）の少量の不純物を含む９９．７２ｗｔ％純度であった。パルミチン酸出発材料の第２のサンプルは、Ｃ18脂肪酸（０．４２ｗｔ％）、Ｃ14脂肪酸（０．０７ｗｔ％）、およびＣ15脂肪酸（０．０７ｗｔ％）の少量の不純物を含む９８．６６ｗｔ％純度であった。第２のサンプルが残りの実施例において使用された。
パルミチン酸が約２５０～２７５℃の温度および０．０１～０．０５ｂａｒ圧力でのパーム脂肪酸蒸留物（ＰＦＡＤ）の蒸留によって単離された。パルミチン酸出発材料の第１のサンプルは、Ｃ14脂肪酸（０．０７ｗｔ％）およびＣ15脂肪酸（０．０６ｗｔ％）の少量の不純物を含む９９．７２ｗｔ％純度であった。パルミチン酸出発材料の第２のサンプルは、Ｃ18脂肪酸（０．４２ｗｔ％）、Ｃ14脂肪酸（０．０７ｗｔ％）、およびＣ15脂肪酸（０．０７ｗｔ％）の少量の不純物を含む９８．６６ｗｔ％純度であった。第２のサンプルが残りの実施例において使用された。
パルミチン酸は、２５０ｇの触媒材料（ＴｉＯ2 ＢＥＴ ５０～５４ｍ2／ｇ、平均細孔径 １００～２００Å、結晶化度 ５０～１００％）でロードされた触媒床を含む、連続モードで操作される固定床リアクターへとフィードされた。ケトン化は、液相中、約１８ｂａｒｇの圧力、約３６０℃の温度、約１．０ｈ-1のＷＨＳＶ、および１３１ ｌ／ｈ窒素の追加のガスフローで行われた。ケトン化反応は、８２～８７％の脂肪酸変換で停止された。
得られたケトン化生成物がＮｉＭｏ／Ａｌ2Ｏ3触媒上で、約３１０℃の温度、約４０ｂａｒの圧力、約１．５ｈ-1のＷＨＳＶ、および９００ｎｌ／ｌのＨ2／オイル比で、水素化脱酸素化された生成物を得るために水素化脱酸素化された（図１の例示的なＧＣ－ＦＩＤ応答を参照のこと）。酸素除去の効率はＨＤＯ工程として９９．９％であった。
結果として得られた水素化脱酸素化された生成物は、水素化異性触媒としてプラチナ担持ゼオライト上で、約３００～３５０℃の温度、約２０～４０ｂａｒの圧力、および約０．８～１．０ｈ-1のＷＨＳＶで、水素化異性化された生成物Ａ～Ｋを得るために水素化異性化された（図１の例示的なＧＣ－ＦＩＤ応答を参照のこと）。
水素化異性化された生成物は分画され、そして３８０＋℃の留分が再生可能なベースオイル生成物として単離された。
再生可能なベースオイル生成物の組成物が、電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）を用いて分析された。表１を参照のこと（「ＦＩＭＳ方法」）。
ジ－、トリ－、テトラ－、ペンタ－、ヘキサ－ナフテンは検出されなかった。芳香族化合物は検出されなかった。
ＡＳＴＭ Ｄ ７５００を用いて測定された場合の、サンプルＩの蒸留範囲は、ＩＢＰ（３５５℃）、５％（３９５℃）、１０％（４２１℃）、２０％（４３５℃）、３０％（４４０℃）、４０％（４４３℃）、５０％（４４５℃）、６０％（４４８℃）、７０％（４５０℃）、８０％（４５２℃）、９０％（４５４℃）、９５％（４５６℃）、ＦＢＰ（５８３℃）であった。
電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）
ＦＩ－ＭＳ分析に先立ち、含有されている全ての芳香族化合物は飽和の留分から分離され、そして、両方の留分が別々にＦＩＭＳを用いて分析される。
ＦＩ－ＭＳ分析に先立ち、含有されている全ての芳香族化合物は飽和の留分から分離され、そして、両方の留分が別々にＦＩＭＳを用いて分析される。
ＦＩ－ＭＳ法において、飽和炭化水素は、以下のように、電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）によって、炭素および水素原子に基づく以下の分子量にしたがって分類される：
ＣnＨ2n+2は、パラフィンとして分類される、
ＣnＨ2nは、モノ－ナフテンとして分類される、
ＣnＨ2n-2は、ジ－ナフテンとして分類される、
ＣnＨ2n-4は、トリ－ナフテンとして分類される、
ＣnＨ2n-6は、テトラ－ナフテンとして分類される、
ＣnＨ2n-8は、ペンタ－ナフテンとして分類される、
ＣnＨ2n-10は、ヘキサ－ナフテンとして分類される。
ＣnＨ2n+2は、パラフィンとして分類される、
ＣnＨ2nは、モノ－ナフテンとして分類される、
ＣnＨ2n-2は、ジ－ナフテンとして分類される、
ＣnＨ2n-4は、トリ－ナフテンとして分類される、
ＣnＨ2n-6は、テトラ－ナフテンとして分類される、
ＣnＨ2n-8は、ペンタ－ナフテンとして分類される、
ＣnＨ2n-10は、ヘキサ－ナフテンとして分類される。
全てのＦＩマススペクトルは、ＦＩモードで操作された、液体注入電界脱離イオン化（ＬＩＦＤＩ、Ｌｉｎｄｅｎ ＣｈｒｏＭａｓＳｐｅｃ ＧｍｂＨ社製）源を備えた、Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製の二重収束セクター型（ＤＦＳ）質量分析計を用いたセントロイドモードで得られた。ＦＦＳ ＭＳは、２０００（±５０）の分解能で磁気走査モードで操作された。イオン源パラメータは以下の通りである：加速電圧、５ｋＶ；対電極圧力、－５ｋＶ；参照インレット温度、８０℃；イオン源温度、５０℃；フラッシュ持続時間、１５０ｍｓ；および走査間遅延、１５０ｍｓ。２つの種類のＦＩエミッターが使用された：５０ｍＡでのＬｉｎｄｅｎ ＣｈｒｏＭａｓＳｐｅｃ ＧｍｂＨ ＦＩ－エミッター１０μｍ、２０ｍＡタイプ、および、９０ｍＡでのＣａｒｂｏ Ｔｅｃ １０μＭ Ａｌｌｇｒｏｕｎｄエミッター。新しいエミッターは、サンプル検定の前に、エミッター加熱電流を２時間適用することにより、予め調製された。ＤＦＳ ＭＡは、７．５ｓ／ｄｅｃａｙの速さで、ｍ／ｚ５０～１０００で走査された。直接導入プローブ（ＤＩＰ）は、試験のあいだ、５０℃から３６０℃まで、２５℃／ｍｉｎのランプレートで加熱された。２μＬの体積のサンプル溶液は、サンプルホルダー（坩堝、低粘度ベースオイルのためのＭａｓｃｏｍ ＧｍｂＨ ０５６８７７０Ｓ－０５６８７８０Ｓ、ならびに、他のベースオイルおよびモデル化合物混合物のためのＭａｓｃｏｍ ＧｍｂＨ ０５６８７６０Ｓ）に注入され、そして、溶媒は分析に先立って室温にて蒸発された。サンプルホルダーは、ＤＩＰ中に配置され、そして、真空交換ロックを経てイオン源中へと導入された。サンプル検定は、サンプルがイオン源中へと導入された直後に開始された。Ｘｃａｌｉｂｕｒ ２．２ プログラム（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｉｎｃ．，ＳａｎＪｏｓｅ，ＣＡ）がＭＳデータの獲得および分析に使用された。
方法はまた、Jinら“Comparison of Atmospheric Pressure Chemical Ionization and Field Ionization Mass Spectrometry for the Analysis of Large Saturated Hydrocarbons” Anal. Chem. 2016, 88(21) 10592-10598.の文献に記載されている。
図２は、表１の項目１のＦＩＭＳ分析を示しており、図３および４は、項目Ａ～ＫのＦＩＭＳ分析を示している。
実施例２
図２は、表１の項目１のＦＩＭＳ分析を示している。多くの表１の項目１の再生可能なＣ31ベースオイルが測定され、そして、他の市販のベースオイルと比較された、表２を参照のこと（ここで、流動点はＡＳＴＭ Ｄ５９５０を用いて、粘度はＥＮ ＩＳＯ ３１０４を用いて、パラフィンおよびナフテンはＦＩＭＳ法を用いて、粘度指数はＡＳＴＭ Ｄ２２７０を用いて、ＣＣＳ粘度はＡＳＴＭ Ｄ５２９３を用いて、ノアク指数はＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて、測定された）。
図２は、表１の項目１のＦＩＭＳ分析を示している。多くの表１の項目１の再生可能なＣ31ベースオイルが測定され、そして、他の市販のベースオイルと比較された、表２を参照のこと（ここで、流動点はＡＳＴＭ Ｄ５９５０を用いて、粘度はＥＮ ＩＳＯ ３１０４を用いて、パラフィンおよびナフテンはＦＩＭＳ法を用いて、粘度指数はＡＳＴＭ Ｄ２２７０を用いて、ＣＣＳ粘度はＡＳＴＭ Ｄ５２９３を用いて、ノアク指数はＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて、測定された）。
実施例３ 種々のベースオイルの０Ｗ－３０配合物のＣ31の再生可能なベースオイルを含む配合物との比較
多くのベースオイル、市販の乗用車用モーターオイル（ＰＣＭＯ）添加剤パッケージ、および市販の粘度指数改良剤（VII）に関するシミュレーションモデルが構築された。シミュレーションモデルは、種々のベースオイルのコスト的に理想化された（オイルのコストは、ＰＡＯ４、ＰＡＯ６＞Ｃ31ＲＢＯ＞ＧＴＬ４、ＧＴＬ８、Ｙｂ４＋＞ＧｐIII＞ＧｐIIであると仮定して）０Ｗ－３０配合物を調製するため使用された。結果が表３に示されており、ここで、種々の量のベースオイル、添加剤パッケージ、およびＶIIが、同等の推定される特性にできるだけ近くなるように使用された。
多くのベースオイル、市販の乗用車用モーターオイル（ＰＣＭＯ）添加剤パッケージ、および市販の粘度指数改良剤（VII）に関するシミュレーションモデルが構築された。シミュレーションモデルは、種々のベースオイルのコスト的に理想化された（オイルのコストは、ＰＡＯ４、ＰＡＯ６＞Ｃ31ＲＢＯ＞ＧＴＬ４、ＧＴＬ８、Ｙｂ４＋＞ＧｐIII＞ＧｐIIであると仮定して）０Ｗ－３０配合物を調製するため使用された。結果が表３に示されており、ここで、種々の量のベースオイル、添加剤パッケージ、およびＶIIが、同等の推定される特性にできるだけ近くなるように使用された。
実施例４ Ｃ31の再生可能なベースオイルを含む０Ｗ－３０試験ブレンド
ＰＣＭＯ添加剤パッケージ、ＶII、ＮＥＸＢＡＳＥ（登録商標） ３０４３、およびＣ31ＲＢＯを含む試験ブレンドが調製され、そしてその特性が測定された。試験ブレンドはＳＡＥグレード０Ｗ－３０オイルの要件を満たした。
ＰＣＭＯ添加剤パッケージ、ＶII、ＮＥＸＢＡＳＥ（登録商標） ３０４３、およびＣ31ＲＢＯを含む試験ブレンドが調製され、そしてその特性が測定された。試験ブレンドはＳＡＥグレード０Ｗ－３０オイルの要件を満たした。
実施例５ Ｃ31の再生可能なベースオイルを含むＳＡＥグレード０Ｗ－ＸＸ試験ブレンド
ＰＣＭＯ添加剤パッケージ、粘度指数改良剤なし（ブレンド１～６）およびあり（ブレンド７～１２）、を含む試験ブレンドが、Ｃ31ＲＢＯを含む種々のベースオイルから調製された。その特性およびＳＡＥグレードが測定され、以下の表５および６に示されている。
ＰＣＭＯ添加剤パッケージ、粘度指数改良剤なし（ブレンド１～６）およびあり（ブレンド７～１２）、を含む試験ブレンドが、Ｃ31ＲＢＯを含む種々のベースオイルから調製された。その特性およびＳＡＥグレードが測定され、以下の表５および６に示されている。
ＨＴＨＳおよびＫＶ１００は、低粘度ＳＡＥグレードのオイルの重要な特性のうちの２つである。これらの特性は、Ｃ31ＲＢＯを使用して種々のＳＡＥ Ｊ３００グレードを得ることが可能であるということを示すために図６にプロットされた。
ＳＡＥグレード２０、１６、１２および８の最小のＨＴＨＳは、それぞれ、２．６、２．３、２．０および１．７ｍＰａｓである。Ｊ３００は、同じＳＡＥ２０、ＳＡＥ１６、ＳＡＥ１２、ＳＡＥ８のための１００℃での動的粘度がこれらのグレードのための適切な配合スペースを提供するように重なっていることを特定している。図６は、Ｃ31ＲＢＯが、ＳＡＥ ０Ｗ－２０～ＳＡＥ ０Ｗ－８までも全てのＳＡＥグレードに合うようにブレンドされ得ることを示している。
Claims (31)
- ａ）少なくとも１３ｗｔ％の再生可能なベースオイル、
同じまたは異なるＡＰＩ（アメリカ石油協会）カテゴリー内の一または複数のベースオイルから選択される残余物
を含むベースオイル混合物（ここでｗｔ％で与えられるベースオイルの量は総計のベースオイル混合物に基づく）と、
ｂ）一または複数の性能向上用添加剤と
を含む潤滑オイル組成物であって、
前記再生可能なベースオイルが、
８０ｗｔ％～９５ｗｔ％のあいだのＣ31アルカン、
０．１ｗｔ％～１０ｗｔ％のあいだのＣ32以上のアルカン、
１ｗｔ％～２０ｗｔ％のあいだのＣ20~30アルカン、および、
０ｗｔ％～９ｗｔ％のあいだのシクロアルカン
を含み、
前記少なくとも一または複数の性能向上用添加剤が、抗酸化物、金属不活性化剤、腐食防止剤、界面活性剤、分散剤、耐摩耗添加剤、摩擦調節剤、流動点抑制剤、粘度改良剤、発泡防止剤、増粘剤、抗乳化剤、乳化剤、殺菌剤、殺真菌薬、および粘性剤からなるリストより選択され、
前記再生可能なベースオイルの炭化水素組成物の重量パーセントは、電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）によるものである潤滑オイル組成物。 - ０Ｗ－２０、０Ｗ－１６、０Ｗ－１２または０Ｗ－８のいずれかを含む、０Ｗ－ＸＸのための仕様に合致する請求項１記載の潤滑オイル組成物。
- 前記再生可能なベースオイルが、０．１ｗｔ％～１ｗｔ％のあいだのＣ32以上のアルカンを含み、前記再生可能なベースオイルの炭化水素組成物の重量パーセントは、電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）によるものである請求項１または２記載の潤滑オイル組成物。
- 前記再生可能なベースオイルが、
０．１ｗｔ％～１０ｗｔ％のあいだのＣ32以上のアルカン、
７０ｗｔ％以上のイソ－アルカンを含むアルカン、
１ｗｔ％未満の酸素含有化合物、
電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）によるものである炭化水素の重量パーセント、
を含む請求項１記載の潤滑オイル組成物。 - 前記再生可能なベースオイルが、
１ｗｔ％～１０ｗｔ％のあいだのＣ20~30アルカン、
０．１ｗｔ％～１０ｗｔ％のあいだのＣ32以上のアルカン、
１ｗｔ％～８ｗｔ％のＣ25~32シクロアルカン
１ｗｔ％未満の芳香族炭化水素、
２ｗｔ％未満のジ－、トリ－、テトラ－またはより多置換のナフテン、
電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）によるものである炭化水素の重量パーセント、
を含む請求項１記載の潤滑オイル組成物。 - 前記再生可能なベースオイルが、０．１ｗｔ％～１０ｗｔ％のあいだのＣ32~48アルカンを含む請求項５記載の潤滑オイル組成物。
- 前記再生可能なベースオイルにおいて、
炭化水素の重量パーセントが、電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）によるものであり、
ここで、
Ｃ29およびＣ30アルカンのｗｔ％での総量がＣ26およびＣ27アルカンのｗｔ％での総量より少ない、および／または
Ｃ29およびＣ31シクロルカンのｗｔ％での総量が、Ｃ25、Ｃ26、Ｃ27、Ｃ28、Ｃ30シクロアルカンのｗｔ％での総量より多い
請求項１～６のいずれか１項に記載の潤滑オイル組成物。 - 前記再生可能なベールオイルが、一または複数の以下の特性：
ＡＳＴＭ Ｄ ７５００を用いて測定された場合の、３５０℃～６５０℃のあいだである沸点、
ＡＳＴＭ Ｄ ２２７０を用いて測定された場合の、１４０より大きい粘度指数（ＶＩ）、
ＡＳＴＭ Ｄ ５８００またはＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、１０ｗｔ％未満であるノアク揮発度、
ＡＳＴＭ Ｄ ７３４６を用いて測定された場合の、－６℃未満の流動点
ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３を用いて測定された場合の、１８００ｃＰ未満であるコールドクランキングシミュレータ（ＣＣＳ－３５℃）粘度指数、
ＥＮ ＩＳＯ ３１０４を用いた５ｃＳｔ未満である動的粘度（ＫＶ１００）、
ＡＳＴＭ Ｄ４４５を用いて測定された場合の、１６ｃＳｔである１００℃での動的粘度、
ＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、多くて１１％のノアク揮発度、
を有する請求項１～７のいずれか１項に記載の潤滑オイル組成物。 - 前記再生可能なベースオイルが総計のベースオイル混合物に対して少なくとも３５ｗｔ％の量で存在する請求項１～８のいずれか１項に記載の潤滑オイル組成物。
- 前記再生可能なベースオイルが総計のベースオイル混合物に対して少なくとも５０ｗｔ％の量で存在する請求項１～９のいずれか１項に記載の潤滑オイル組成物。
- 前記ベースオイル混合物の総計に対して１０～５０ｗｔ％のグループIIおよび／またはグループIIIベースオイルを含む請求項１～１０のいずれか１項に記載の潤滑オイル組成物。
- 前記ベースオイル混合物が、１０ｗｔ％を超えるポリアルファオレフィンベースオイルを含まない請求項１～１１のいずれか１項に記載の潤滑オイル組成物。
- 前記ベースオイル混合物が、１０ｗｔ％より多いフィッシャー・トロプシュ法由来のベースオイルを含まない請求項１～１２のいずれか１項に記載の潤滑オイル組成物。
- 前記再生可能なベースオイルの含有量が、総計のベースオイル混合物に対して１５～９５ｗｔ％のあいだである請求項１～１３のいずれか１項に記載の潤滑オイル組成物。
- 前記再生可能なベースオイルが、９ｗｔ％未満のシクロアルカンを含む請求項１～１４のいずれか１項に記載の潤滑オイル組成物。
- 前記再生可能なベースオイルが、４．５ｗｔ％未満のシクロアルカンを含む請求項１５記載の潤滑オイル組成物。
- ８０ｗｔ％～９５ｗｔ％のあいだであるＣ31アルカン、
０．１ｗｔ％～１０ｗｔ％のあいだのＣ32以上のアルカン、
１ｗｔ％～２０ｗｔ％のあいだのＣ20~30アルカン、
７０ｗｔ％以上のイソ－アルカンを含むアルカン、
９ｗｔ％未満のシクロアルカン、
ここで、炭化水素の重量パーセントは電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）によるものである
を含むベースオイル組成物。 - Ｃ29およびＣ30アルカンの総量のｗｔ％は、Ｃ26およびＣ27アルカンの総量のｗｔ％より小さい、および／または
Ｃ29およびＣ31シクロアルカンの総量のｗｔ％は、Ｃ25、Ｃ26、Ｃ27、Ｃ28、Ｃ30シクロアルカンの総量のｗｔ％よりも大きい、
ここで、炭化水素の重量パーセントは電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）によるものである、請求項１７記載の組成物。 - ０．５ｗｔ％未満の芳香族炭化水素、
０．５ｗｔ％未満のジ－、トリ－、テトラ－またはより多置換のナフテン、
１ｗｔ％未満の酸素含有化合物、
ＡＳＴＭ Ｄ ３１２０を用いて測定された場合の、３００ｐｐｍ未満の硫黄含有量、
ＡＳＴＭ Ｄ ４６２９を用いて測定された場合の、１００ｐｐｍ未満の窒素含有量
を含み、
ここで、炭化水素の重量パーセントは電解イオン化質量分析（ＦＩ－ＭＳ）によるものである
請求項１７または１８記載の組成物。 - 以下の特性：
ＡＳＴＭ Ｄ７５００を用いて測定された場合の、３５０℃～６５０℃のあいだ、例えば３８０℃～６５０℃のあいだ、例えば４２０℃～６５０℃のあいだである沸点、
ＡＳＴＭ Ｄ２２７０を用いて測定された場合の、１４０より大きい粘度指数（ＶＩ）、
ＡＳＴＭ Ｄ５８００またはＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、１０ｗｔ％未満であるノアク揮発度、
ＡＳＴＭ Ｄ７３４６を用いて測定された場合の、－１０℃未満の流動点
ＡＳＴＭ Ｄ５２９３を用いて測定された場合の、１８００ｃＰ未満であるコールドクランキングシミュレータ（ＣＣＳ－３５℃）粘度、
ＡＳＴＭ Ｄ５２９３を用いて測定された場合の、１３００ｍＰａｓ未満であるコールドクランキングシミュレータ（ＣＣＳ－３０℃）粘度、
ＥＮ ＩＳＯ ３１０４を用いた５ｍｍ2／ｓ未満である動的粘度（ＫＶ１００）
ＡＳＴＭ Ｄ７３４６を用いて測定された場合の、－５℃未満である前記Ｃ31ベースオイルの流動点、
ＡＳＴＭ Ｄ７３４６を用いて測定された場合の、－１０℃未満である前記Ｃ31ベースオイルの流動点、
のうちの一または複数を含む請求項１７～１９のいずれか１項に記載の組成物。 - 少なくとも９５ｗｔ％の炭化水素を含む請求項１９または２０記載の組成物。
- 少なくとも９９ｗｔ％の炭化水素を含む請求項１９～２１のいずれか１項に記載の組成物。
- 少なくとも９０ｗｔ％のアルカンを含む請求項１７～２２のいずれか１項に記載の組成物。
- 少なくとも１１ｗｔ％の、請求項１７～２３のいずれか１項で規定される再生可能なベースオイル組成物、
同じまたは異なるＡＰＩ（アメリカ石油協会）カテゴリー内の一または複数のベースオイルから選択される残余物、
を含むベースオイル混合物であって、
ｗｔ％で与えられる量は総計のベースオイル混合物に基づき、
前記組成物がＡＳＴＭ Ｄ４４５を用いて測定された場合の、１６ｃＳｔである１００℃での動的粘度を有し、
前記組成物がＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、多くて１１％のノアク揮発度をもつ
ベースオイル混合物。 - 請求項１７～２３のいずれか１項で規定される再生可能なベースオイル組成物が、総計のベースオイル混合物に対して少なくとも３５ｗｔ％の量で存在する請求項２４記載のベースオイル混合物。
- 請求項１７～２３のいずれか１項で規定される再生可能なベースオイル組成物が、総計のベースオイル混合物に対して少なくとも５０ｗｔ％の量で存在する請求項２５記載のベースオイル混合物。
- 総計のベースオイル混合物に対して１０～５０ｗｔ％のグループIIおよび／またはグループIIIベースオイルを含む請求項２４～２６のいずれか１項に記載のベースオイル混合物。
- １０ｗｔ％を超えるポリアルファオレフィンベースオイルを含まない請求項２４～２７のいずれか１項に記載のベースオイル混合物。
- １０ｗｔ％より多いフィッシャー・トロプシュ法由来のベースオイルを含まない請求項２４～２８のいずれか１項に記載のベースオイル混合物。
- 請求項１７～２３のいずれか１項で規定される再生可能なベースオイルの含有量が、総計のベースオイル混合物に対して１５～９５ｗｔ％のあいだである請求項２４～２９のいずれか１項に記載のベースオイル混合物。
- 潤滑オイル組成物のノアク揮発度および／または１００℃での動的粘度を低下させるための再生可能なベースオイルの使用であって、前記潤滑オイル組成物が、
再生可能なベースオイルを含むベースオイル混合物と、
一または複数の性能向上用添加剤
を含み、
前記再生可能なベースオイルは、請求項１７～２３のいずれか１項で規定され、総計のベースオイル混合物に対して少なくとも１１ｗｔ％の量であり、前記組成物が、ＡＳＴＭ Ｄ４４５を用いて測定された場合の、９．３ｍｍ2／ｓ以下である１００℃での動的粘度を有し、前記組成物が、ＣＥＣＬ－４０－９３－Ｂを用いて測定された場合の、多くて１１％のノアク揮発度をもち、前記少なくとも一または複数の性能向上用添加剤が、抗酸化物、金属不活性化剤、腐食防止剤、界面活性剤、分散剤、耐摩耗添加剤、摩擦調節剤、流動点抑制剤、粘度改良剤、発泡防止剤、増粘剤、抗乳化剤、乳化剤、殺菌剤、殺真菌薬、および粘性剤からなるリストより選択される使用。
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