JP2003165992A - 内燃機関用潤滑油組成物 - Google Patents
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Abstract
性能に優れ、特に排ガス後処理装置を装着したディーゼ
ルエンジンに好適な内燃機関用潤滑油組成物を提供す
る。 【解決手段】 鉱油及び/又は合成油からなる基油に
(A)コハク酸イミド系無灰分散剤を窒素元素換算量で
0.08〜0.40質量%、(B)金属系清浄剤を金属
元素換算量で0.06〜0.22質量%、(C)セカン
ダリーアルキルジチオリン酸亜鉛をリン元素換算量で
0.04〜0.08質量%、(D)リン含有無灰摩耗防
止剤をリン元素換算量で0.01〜0.04質量%配合
し、かつ組成物中の金属元素由来の硫酸灰分量が0.3
〜1.0質量%であることを特徴とする内燃機関用潤滑
油組成物。更に(E)脂肪酸アミドが含まれていること
も好ましい。
Description
排出ガス規制は年々厳しくなってきており、特にディー
ゼルエンジンからの排ガスについては、NOxや粒子状
物質(SPM)の低減が急務となっている。従来からこ
れらの排ガスを低減させるために、ディーゼルエンジン
には、例えば、高圧噴射、排ガス再循環システム(EG
R)、酸化触媒、ディーゼルパティキュレートフィルタ
ー(DPF)、あるいはNOx吸蔵還元触媒などの排ガ
ス低減手段の導入が検討されている。排ガス低減手段の
中で、特に排ガス後処理装置の酸化触媒、NOx吸蔵還
元触媒、及びDPFについては使用する潤滑油の組成に
よってその寿命が早まることが知られている。例えば、
摩耗防止剤、あるいは酸化防止剤(過酸化物分解剤)と
して有効なジアルキルジチオリン酸亜鉛(以下、ZnD
TPという)を含む潤滑油を用いた場合には、ZnDT
P中の亜鉛分が燃焼過程において酸化物、或いはリン酸
塩を形成し、触媒表面やフィルター内に堆積すること
で、これら排ガス後処理装置の浄化性能を損なう恐れが
ある。従って上記のような排ガス後処理装置を装着した
エンジン用潤滑油にはZnDTPを添加しないか、使用
してもその添加量を少量に抑えることが望ましい。ま
た、金属系清浄剤についてもZnDTPと同様に硫酸塩
や酸化物が灰分として堆積することにより上述した問題
を生じやすい。
EGRを装着したディーゼルエンジンにおいては、潤滑
油中にすすが多量に混入するため、潤滑油中のZnDT
Pや金属系清浄剤の含有量を減少させると動弁系等の摩
耗の増大、ピストン清浄性の悪化が懸念される。従っ
て、ZnDTPや金属系清浄剤の含有量を低減した場合
には、その低減に伴う清浄性や摩耗防止性の低下を補う
ための新たな手段の検討が必要になる。なお、排ガス後
処理装置を装着したエンジン用の潤滑油組成物として
は、硫酸灰分量を0.7質量%以下に抑えたディーゼル
エンジン油組成物が提案されている(特開2000−2
56690号公報)。
や金属系清浄剤の配合量を低減した場合でも、高い摩耗
防止性や高温清浄性を発揮し、特にすすが多量に混入す
る条件においても高い摩耗防止性を有する、排ガス後処
理装置を装着したディーゼルエンジンに好適な低灰型デ
ィーゼルエンジン油を提供することを目的とする。
Pや金属系清浄剤の配合量を低減した場合でも摩耗防止
性や高温清浄性を維持できるディーゼルエンジン油を求
めて鋭意研究を重ねた結果、ZnDTP、金属系清浄剤
の配合量を減量する一方で、特定の無灰分散剤と、特定
のリン含有無灰摩耗防止剤、あるいはこれに更に脂肪酸
アミドとを特定量配合することで、すす混入下において
も優れた摩耗防止性、高温清浄性を示す潤滑油組成物が
得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
なる基油に(A)コハク酸イミド系無灰分散剤を窒素濃
度で0.08〜0.40質量%、(B)金属系清浄剤を
金属元素換算量で0.06〜0.22質量%、(C)セ
カンダリーアルキルジチオリン酸亜鉛をリン元素換算量
で0.04〜0.08質量%、(D)リン含有無灰摩耗
防止剤をリン元素換算量で0.01〜0.04質量%含
有し、かつ組成物中の金属元素に由来する硫酸灰分量が
0.3〜1.0質量%であることを特徴とする内燃機関
用潤滑油組成物にある。
なる基油に(A)コハク酸イミド系無灰分散剤を窒素元
素換算量で0.08〜0.40質量%、(B)金属系清
浄剤を金属元素換算量で0.06〜0.22質量%、
(C)セカンダリーアルキルジチオリン酸亜鉛をリン元
素換算量で0.02〜0.08質量%、(D)リン含有
無灰摩耗防止剤をリン元素換算量で0.01〜0.04
質量%、(E)脂肪酸アミドを0.01〜2.0質量%
配合し、かつ組成物中の金属元素に由来する硫酸灰分量
が0.3〜1.0質量%であることを特徴とする内燃機
関用潤滑油組成物にもある。
分は、アルカリ土類金属のサリシレートであることが好
ましい。(D)成分は、リン酸エステルもしくはそのア
ミン塩、及び亜リン酸エステルもしくはそのアミン塩か
らなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物であるこ
とが好ましい。また、本発明の潤滑油組成物は、排ガス
後処理装置を装着したディーゼルエンジンに使用される
ことが好ましい。
は特に限定されるものではなく、通常、潤滑油組成物の
基油として用いられるものであれば、鉱油系基油、合成
系基油を問わず使用することができる。鉱油系基油とし
ては、具体的には、原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得
られた潤滑油留分を溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分
解、溶剤脱ろう、水素化精製、ワックス異性化等の処理
を1つ以上行って精製したもの等が挙げられ、特に水素
化分解処理や水素化精製処理あるいはワックス異性化処
理が施されたもの等の各種の基油を用いることができ
る。
ルナフタレン、アルキルベンゼン、ポリブテン又はその
水素化物;1−オクテンオリゴマー、1−デセンオリゴ
マー等のポリ−α−オレフィン又はその水素化物;ジト
リデシルグルタレート、ジオクチルアジペート、ジイソ
デシルアジペート、ジトリデシルアジペート、及びジオ
クチルセバケート等のジエステル;トリメチロールプロ
パンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネ
ート、ペンタエリスリトール−2−エチルヘキサノエー
ト、及びペンタエリスリトールペラルゴネート等のポリ
オールエステル及びこれらの混合物等が例示できる。中
でも、1−オクテンオリゴマー、1−デセンオリゴマー
等のポリ−α−オレフィン又はその水素化物が好ましい
例として挙げられる。
を単独あるいは混合して用いる以外に、2種類以上の鉱
油系基油、あるいは2種類以上の合成系基油の混合物で
あっても差し支えない。また上記混合物における2種類
以上の基油の混合比も特に限定されず任意に選ぶことが
できる。
はないが、15質量%以下であることが好ましく、より
好ましくは13質量%以下、さらに好ましくは10質量
%以下である。潤滑油基油の全芳香族含有量が15質量
%を超える場合には、酸化安定性が劣るため好ましくな
い。一方、全芳香族含有量が2質量%未満の場合には、
(A)〜(D)成分が潤滑油基油に対し十分な溶解性が
得られない場合があるので、全芳香族含有量は2質量%
以上であることが好ましい。ここで全芳香族含有量と
は、ASTM D2549に準拠して測定した芳香族留
分(aromatic fraction)含有量を意
味し、通常この芳香族留分には、アルキルベンゼン、ア
ルキルナフタレン、アントラセン、フェナントレン、及
びこれらのアルキル化物、四環以上のベンゼン環が縮合
した化合物、又はピリジン類、キノリン類、フェノール
類、ナフトール類等のヘテロ芳香族を有する化合物等が
含まれる。
が、100℃における動粘度は、2mm2/s以上であ
ることが好ましく、より好ましくは3mm2/s以上で
あり、一方、その動粘度は、10mm2/s以下である
ことが好ましく、より好ましくは8mm2/s以下であ
る。潤滑油基油の100℃における動粘度を2mm2/
s以上とすることによって油膜形成が十分であり、潤滑
性に優れ、また、高温条件下での基油の蒸発損失がより
小さい組成物を得ることができる。一方、100℃にお
ける動粘度を10mm2/s以下とすることによって、
流体抵抗が小さくなるため潤滑個所での摩擦抵抗のより
小さい組成物を得ることができる。
(A)コハク酸イミド系無灰分散剤としては、例えば、
下記の一般式(1)で表されるモノイミド及び一般式
(2)で表されるビスイミド及びこれらを有機酸やホウ
酸で変性したものなどが例示できる。
R2及びR3は、それぞれ個別にポリブテニル基を示し、
m及びnは、それぞれ個別に2乃至5の整数を示す。上
記R1、R2及びR3で表されるポリブテニル基の数平均
分子量は、800以上であることが好ましく、更に好ま
しくは900以上であり、特に好ましくは1500以上
であり、一方、その数平均分子量は3500以下である
ことが好ましく、より好ましくは2500以下である。
その数平均分子量が800未満である場合、清浄性が低
下しやすく、一方、その数平均分子量が3500を超え
る場合には、低温流動性が低下しやすくなるためそれぞ
れ好ましくない。また、優れたスラッジ抑制効果を得る
ためには、m及びnは、それぞれ3又は4であることが
好ましい。
ンの混合物あるいは高純度のイソブテンを塩化アルミニ
ウム系、フッ化ホウ素系等の触媒を用いて重合させて得
られるポリブテンから得られるものであり、微量のフッ
素分や塩素分が十分に除去されたものが特に好ましい。
コハク酸イミドの製法は特に制限はないが、例えば数平
均分子量800〜3500の塩素化ポリブテン、好まし
くは塩素やフッ素が十分に除去されたポリブテンを無水
マレイン酸と100〜200℃で反応させて得られるポ
リブテニルコハク酸をポリアミンと反応させることによ
り得ることができる。ポリアミンとしてはジエチレント
リアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペ
ンタミン、及びペンタエチレンヘキサミンなどが挙げら
れる。
ては、例えば、特公昭42−8013号公報及び同42
−8014号公報、特開昭51−52381号公報、及
び特開昭51−130408号公報等に開示されている
方法等が挙げられる。具体的には例えば、アルコール類
やヘキサン、キシレン等の有機溶媒、軽質潤滑油基油等
にポリアミンとポリブテニルコハク酸(無水物)にホウ
酸、ホウ酸エステル、又はホウ酸塩等のホウ素化合物を
混合し、適当な条件で加熱処理することにより得ること
ができる。なお、この様にして得られるホウ素変性コハ
ク酸イミドのホウ素含有量は通常0.1〜4.0質量%
である。
値は、組成物全量基準で窒素元素換算量で0.08質量
%であり、好ましくは0.10質量%、特に好ましくは
0.12質量%である。一方、その上限値は組成物全量
基準で窒素元素換算量で0.4質量%であり、好ましく
は0.3質量%である。(A)成分の含有量が0.08
質量%未満である場合は、十分な高温清浄性が得られ
ず、一方、0.4質量%を超える場合は低温流動性が悪
化しやすくなる。
(B)成分は金属系清浄剤である。金属系清浄剤として
は、潤滑油に用いられる任意の金属系清浄剤が使用可能
であるが、具体的には例えば、アルカリ金属スルホネー
ト又はアルカリ土類金属スルホネート、アルカリ金属フ
ェネート又はアルカリ土類金属フェネート、アルカリ金
属サリシレート又はアルカリ土類金属サリシレート、ア
ルカリ金属ホスホネート又はアルカリ土類金属ホスホネ
ート等の中から選ばれる1種以上のアルカリ金属又はア
ルカリ土類金属系清浄剤が挙げられる。
類金属スルホネートとしては、分子量300〜150
0、好ましくは400〜700のアルキル芳香族化合物
をスルホン化することによって得られるアルキル芳香族
スルホン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩、
特にナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム
等の塩であり、マグネシウム塩、カルシウム塩が好まし
く用いられる。
具体的にはいわゆる石油スルホン酸や合成スルホン酸等
が挙げられる。石油スルホン酸としては、一般に鉱油の
潤滑油留分のアルキル芳香族化合物をスルホン化したも
のやホワイトオイル製造時に副生する、いわゆるマホガ
ニー酸等が用いられる。また合成スルホン酸としては、
例えば洗剤の原料となるアルキルベンゼン製造プラント
から副生したり、ポリオレフィンをベンゼンにアルキル
化することにより得られる、直鎖状や分枝状のアルキル
基を有するアルキルベンゼンをスルホン化したもの、あ
るいはジノニルナフタレン等のアルキルナフタレンをス
ルホン化したもの等が用いられる。またこれらのアルキ
ル芳香族化合物をスルホン化する際のスルホン化剤とし
ては、通常発煙硫酸や無水硫酸が用いられる。
金属フェネートとしては、アルキルフェノール、アルキ
ルフェノールサルファイド、アルキルフェノールのマン
ニッヒ反応物のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属
塩、特にナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシ
ウム等の塩が挙げられる。アルカリ金属フェネート、あ
るいはアルカリ土類金属フェネートとしては、例えば下
記一般式(3)〜(5)で表される化合物を挙げること
ができる。
〜30、好ましくは6〜18の直鎖又は分枝のアルキル
基を示し、M1はアルカリ金属又はアルカリ土類金属を
示し、pは1又は2を示し、M1がアルカリ金属の場合
には、Pは1であり、M1がアルカリ土類金属の場合に
は、pは2である。
R13、R14、R15及びR16はそれぞれ個別に、炭素数4
〜30、好ましくは6〜18の直鎖又は分枝のアルキル
基を示し、M2及びM3は、それぞれ個別にアルカリ土類
金属を示し、xは1または2を示す。
ては、具体的には、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウ
ンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル
基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル
基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘン
イコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル
基、ペンタコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル
基、オクタコシル基、ノナコシル基、及びトリアコンチ
ル基等が挙げられる。これらは直鎖でも分枝でもよい。
これらはまた1級アルキル基、2級アルキル基又は3級
アルキル基でもよい。上記アルカリ土類金属は、カルシ
ウム、又はマグネシウムが好ましく、特にカルシウムが
好ましい。
類金属サリシレートとしては、アルキルサリチル酸のア
ルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩、特にナトリウ
ム、カリウム、マグネシウム、カルシウム等の塩が挙げ
られる。アルカリ金属サリシレート、あるいはアルカリ
土類金属サリシレートとしては、例えば、下記一般式
(6)で表される化合物を挙げることができる。
30、好ましくは6〜18の直鎖又は分枝のアルキル基
を示し、M4はアルカリ金属又はアルカリ土類金属を示
し、qは、1又は2を示し、M4がアルカリ金属の場合
には、qは1であり、M4がアルカリ土類金属の場合に
は、qは2である。
具体的には、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプ
チル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル
基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペン
タデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタ
デシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル
基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペン
タコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル基、オクタ
コシル基、ノナコシル基、及びトリアコンチル基等が挙
げられる。これらは直鎖でも分枝でもよい。これらはま
た1級アルキル基、2級アルキル基又は3級アルキル基
でもよい。上記アルカリ土類金属は、カルシウム、又は
マグネシウムが好ましく、特にカルシウムが好ましい。
類金属スルホネート、アルカリ金属フェネート又はアル
カリ土類金属フェネート及びアルカリ金属サリシレート
又はアルカリ土類金属サリシレートは、上記のアルキル
芳香族スルホン酸、アルキルフェノール、アルキルフェ
ノールサルファイド、アルキルフェノールのマンニッヒ
反応物、及びアルキルサリチル酸等を直接、アルカリ金
属又はアルカリ土類金属の酸化物や水酸化物等のアルカ
リ金属又はアルカリ土類金属の塩基と反応させることに
より得ることができる。
土類金属系清浄剤が好ましい。本発明では、上記のよう
にして得られた中性(正塩)アルカリ土類金属スルホネ
ート、中性(正塩)アルカリ土類金属フェネート及び中
性(正塩)アルカリ土類金属サリシレート以外にも、中
性アルカリ土類金属スルホネート、中性アルカリ土類金
属フェネート又は中性アルカリ土類金属サリシレートと
過剰のアルカリ土類金属塩やアルカリ土類金属塩基を水
の存在下で加熱することにより得られる塩基性アルカリ
土類金属スルホネート、塩基性アルカリ土類金属フェネ
ート及び塩基性アルカリ土類金属サリシレート、あるい
は中性アルカリ土類金属スルホネート、中性アルカリ土
類金属フェネート又は中性アルカリ土類金属サリシレー
トの存在下で、アルカリ土類金属の水酸化物と炭酸ガス
又はホウ酸とを反応させることにより得られる過塩基性
(超塩基性)アルカリ土類金属スルホネート、過塩基性
(超塩基性)アルカリ土類金属フェネート及び過塩基性
(超塩基性)アルカリ土類金属サリシレートも好ましく
使用することができる。
塩、中性アルカリ土類金属塩、塩基性アルカリ土類金属
塩、過塩基性(超塩基性)アルカリ土類金属塩及びこれ
らの混合物等を用いることができる。本発明で用いるア
ルカリ金属系清浄剤又はアルカリ土類金属系清浄剤は、
通常全塩基価が0〜500mgKOH/gのものを用い
るが、特に優れた高温清浄性及び劣化後のすす混入下に
おける摩耗防止性能を得るためには、全塩基価は、0〜
350mgKOH/gであることが好ましく、さらに好
ましくは140〜200mgKOH/gである。なお、
全塩基価は、JIS K2501(1992)の「石油
製品及び潤滑油−中和価試験方法」の7.に準拠して測
定される過塩素酸法による全塩基価を意味する。
希釈された状態で市販されており、また入手可能である
が、一般的にその金属含有量が1.0〜20質量%、好
ましくは2.0〜16質量%のものを用いることが好ま
しい。
下限値は組成物全量基準で金属元素換算量で0.06質
量%であり、好ましくは0.08質量%である。一方、
(B)成分の含有量の上限値は、組成物全量基準で金属
元素換算量で0.22質量%であり、好ましくは0.2
0質量%であり、さらに好ましくは0.18質量%、特
に好ましくは0.14質量%である。(B)成分の含有
量が0.06質量%未満の場合は摩耗防止性の維持が困
難になり、一方、(B)成分の含有量が0.22質量%
を超える場合は、排ガス後処理装置への灰分堆積量が増
加する恐れがあるためそれぞれ好ましくない。本発明に
おいては、高温清浄性及び摩耗防止性の維持に優れる点
から、アルカリ土類金属サリシレートを使用することが
特に好ましい。
(C)成分はセカンダリーアルキルジチオリン酸亜鉛で
ある。セカンダリーアルキルジチオリン酸亜鉛として
は、具体的に例えば、下記の一般式(7)で表される化
合物等が挙げられる。
R23、及びR24は、それぞれ個別に炭素数が3〜20の
第2級アルキル基を示す。上記アルキル基の炭素数が3
未満であると、耐摩耗性、酸化安定性が劣り、一方、炭
素数が20を超えると、同様に耐摩耗性、酸化安定性が
劣るためそれぞれ好ましくない。第2級アルキル基は、
下記の一般式(8)で表される。
それぞれ個別に炭素数1〜18で、かつR25とR26の合
計炭素数が2〜19の直鎖又は分枝アルキル基を示す。
上記R25及びR26で示されるアルキル基としては、具体
的には、それぞれ個別に、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル
基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、
ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデ
シル基、及びヘキサデシル基等のアルキル基(アルキル
基は直鎖状でも分枝状でも良い)を挙げることができ
る。第2級アルキル基の好ましい例としては、イソプロ
ピル基、1−メチルプロピル基、1,3−ジメチルブチ
ル基等を挙げることができる。特に好ましくは、1,3
−ジメチルブチル基である。上記のセカンダリーアルキ
ルジチオリン酸亜鉛は1種単独で、あるいは2種以上を
混合して使用してもよい。
下限値は組成物全量基準でリン元素濃度換算で0.04
質量%であり、好ましくは0.05質量%である。一
方、その含有量の上限値は、組成物全量基準でリン元素
濃度換算で0.08質量%であり、好ましくは0.07
質量%である。(C)成分の含有量が0.04質量%未
満の場合は初期摩耗防止性ならびに摩耗防止性の維持が
困難になり、一方、(C)成分の含有量が0.08質量
%を超える場合は、排ガス後処理装置への灰分堆積量が
増加する恐れがあるほか、高温清浄性能が悪化するため
それぞれ好ましくない。
併用する場合、その含有量を低減することができる。そ
の場合の(C)成分の含有量の下限値は、組成物全量基
準でリン元素濃度換算で0.02質量%、好ましくは
0.025質量%であり、一方、その上限値は、0.0
8質量%以下、さらには0.05質量%以下、さらには
0.04質量%以下、さらには0.035質量%以下で
あっても摩耗防止性能を維持でき、かつ高温清浄性能に
優れた低灰分組成物を得ることができる。
(D)成分はリン含有無灰摩耗防止剤である。リン含有
無灰摩耗防止剤としては、具体的に例えば、炭素数2〜
30、好ましくは6〜20の炭化水素基を有するリン酸
エステル類またはそのアミン塩、及び炭素数2〜30、
好ましくは6〜20の炭化水素基を有する亜リン酸エス
テル類又はそのアミン塩を挙げることができ、これらを
単独であるいは混合して用いることができる。
は、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アルキル
シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アルキ
ルアリール基、及びアリールアルキル基を挙げることが
できる。上記アルキル基としては、具体的には、エチル
基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、
ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデ
シル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、
ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、及
びオクタデシル基等のアルキル基(これらアルキル基は
直鎖状でも分枝状でもよい)を挙げることができる。上
記シクロアルキル基としては、具体的には、シクロペン
チル基、シクロヘキシル基、及びシクロヘプチル基等の
炭素数5〜7のシクロアルキル基を挙げることができ
る。
具体的には、メチルシクロペンチル基、ジメチルシクロ
ペンチル基、メチルエチルシクロペンチル基、ジエチル
シクロペンチル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチル
シクロヘキシル基、メチルエチルシクロヘキシル基、ジ
エチルシクロヘキシル基、メチルシクロヘプチル基、ジ
メチルシクロヘプチル基、メチルエチルシクロヘプチル
基、及びジエチルシクロヘプチル基等の炭素数6〜11
のアルキルシクロアルキル基(これらアルキル基のシク
ロアルキル基への置換位置は任意である)を挙げること
ができる。
ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル
基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセ
ニル基、ドデセニル基、及びオクタデセニル基等のアル
ケニル基(これらアルケニル基は直鎖状でも分枝状でも
よく、二重結合の位置も任意である)を挙げることがで
きる。
ェニル基、及びナフチル基等のアリール基を挙げること
ができる。上記アルキルアリール基としては、具体的に
は、トリル基、キシリル基、エチルフェニル基、プロピ
ルフェニル基、ブチルフェニル基、ペンチルフェニル
基、及びヘキシルフェニル基等の炭素数7〜12のアル
キルアリール基(これらアルキル基は直鎖状でも分枝状
でもよく、またアリール基への置換位置も任意である)
を挙げることができる。上記アリールアルキル基として
は、具体的には、ベンジル基、フェニルエチル基、フェ
ニルプロピル基、フェニルブチル基、フェニルペンチル
基、及びフェニルヘキシル基等の炭素数7〜12のアリ
ールアルキル基(これらアルキル基は直鎖状でも分枝状
でもよい)を挙げることができる。
(亜)リン酸エステルとしては、具体的には、モノプロ
ピルホスフェート、モノブチルホスフェート、モノペン
チルホスフェート、モノヘキシルホスフェート、モノペ
プチルホスフェート、モノオクチルホスフェート等のリ
ン酸モノアルキルエステル(アルキル基は直鎖状でも分
枝状でもよい);モノフェニルホスフェート、モノクレ
ジルホスフェート等のリン酸モノ(アルキル)アリール
エステル;ジプロピルホスフェート、ジブチルホスフェ
ート、ジペンチルホスフェート、ジヘキシルホスフェー
ト、ジペプチルホスフェート、ジオクチルホスフェート
等のリン酸ジアルキルエステル(アルキル基は直鎖状で
も分枝状でもよい);ジフェニルホスフェート、ジクレ
ジルホスフェート等のリン酸ジ(アルキル)アリールエ
ステル;トリプロピルホスフェート、トリブチルホスフ
ェート、トリペンチルホスフェート、トリヘキシルホス
フェート、トリペプチルホスフェート、トリオクチルホ
スフェート等のリン酸トリアルキルエステル(アルキル
基は直鎖状でも分枝状でもよい);トリフェニルホスフ
ェート、トリクレジルホスフェート等のリン酸トリ(ア
ルキル)アリールエステル;
スファイト、モノペンチルホスファイト、モノヘキシル
ホスファイト、モノペプチルホスファイト、モノオクチ
ルホスファイト等の亜リン酸モノアルキルエステル(ア
ルキル基は直鎖状でも分枝状でもよい);モノフェニル
ホスファイト、モノクレジルホスファイト等の亜リン酸
モノ(アルキル)アリールエステル;ジプロピルホスフ
ァイト、ジブチルホスファイト、ジペンチルホスファイ
ト、ジヘキシルホスファイト、ジペプチルホスファイ
ト、ジオクチルホスファイト等の亜リン酸ジアルキルエ
ステル(アルキル基は直鎖状でも分枝状でもよい);ジ
フェニルホスファイト、ジクレジルホスファイト等の亜
リン酸ジ(アルキル)アリールエステル;トリプロピル
ホスファイト、トリブチルホスファイト、トリペンチル
ホスファイト、トリヘキシルホスファイト、トリペプチ
ルホスファイト、トリオクチルホスファイト等の亜リン
酸トリアルキルエステル(アルキル基は直鎖状でも分枝
状でもよい);トリフェニルホスファイト、トリクレジ
ルホスファイト等の亜リン酸トリ(アルキル)アリール
エステル;及びこれらの混合物等が例示できる。
塩としては、具体的には、リン酸モノエステル、リン酸
ジエステル、亜リン酸モノエステル、亜リン酸ジエステ
ル等に、アンモニアや炭素数1〜20の炭化水素基又は
水酸基含有炭化水素基のみを分子中に含有するアミン化
合物等の含窒素化合物を作用させて、残存する酸性水素
の一部又は全部を中和した塩等が例示できる。
ンモニア;モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノ
プロピルアミン、モノブチルアミン、モノペンチルアミ
ン、モノヘキシルアミン、モノヘプチルアミン、モノオ
クチルアミン、モノステアリルアミン、モノオレイルア
ミン、モノプロペニルアミン、モノブテニルアミン、モ
ノオクテニルアミン、モノオクタデセニルアミン、ジメ
チルアミン、メチルエチルアミン、ジエチルアミン、メ
チルプロピルアミン、エチルプロピルアミン、ジプロピ
ルアミン、メチルブチルアミン、エチルブチルアミン、
プロピルブチルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルア
ミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチ
ルアミン等のアルキル又はアルケニルアミン(アルキル
基又はアルケニル基は直鎖状でも分枝状でもよい);モ
ノメタノールアミン、モノエタノールアミン、モノプロ
パノールアミン、モノブタノールアミン、モノペンタノ
ールアミン、モノヘキサノールアミン、モノヘプタノー
ルアミン、モノオクタノールアミン、モノノナノールア
ミン、ジメタノールアミン、メタノールエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、メタノールプロパノールアミ
ン、エタノールプロパノールアミン、ジプロパノールア
ミン、メタノールブタノールアミン、エタノールブタノ
ールアミン、プロパノールブタノールアミン、ジブタノ
ールアミン、ジペンタノールアミン、ジヘキサノールア
ミン、ジヘプタノールアミン、ジオクタノールアミン等
のアルカノールアミン(アルカノール基は直鎖状でも分
枝状でもよい);およびこれらの混合物等が例示でき
る。
スファイト、あるいはステアリルハイドロゲンホスファ
イトのオレイルアミン塩等が優れた摩耗防止性能及び高
温清浄性能を維持できるため、特に好ましく用いられ
る。
類以上を任意に配合することができる。本発明の潤滑油
組成物における(D)成分の含有量の下限値は、組成物
全量基準でリン元素換算量で0.01質量%であり、好
ましくは0.015質量%であり、一方、その含有量の
上限値は、組成物全量基準でリン元素換算量で0.04
質量%であり、好ましくは0.035質量%である。
(D)成分の含有量が0.01質量%未満の場合は初期
摩耗防止性ならびに摩耗防止性の維持が困難になり、一
方、(D)成分の含有量が0.04質量%を超える場合
は、酸化安定性が著しく悪化することからそれぞれ好ま
しくない。
(E)成分は脂肪酸アミドであり、脂肪酸アミドにおけ
る脂肪酸としては、具体的に例えば、直鎖脂肪酸でも分
枝脂肪酸でもよく、飽和脂肪酸でも不飽和脂肪酸でもよ
いが、そのアルキル基又はアルケニル基の炭素数は6〜
30、好ましくは9〜24、更に好ましくは12〜20
である。脂肪酸のアルキル基又はアルケニル基の炭素数
が6未満の場合には溶解性が悪くなるほか、30を超え
る場合は摩耗防止性が低下するため、それぞれ好ましく
ない。
ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデ
カン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、
ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オ
クタデカン酸、ノナデカン酸、イコサン酸、ヘンイコサ
ン酸、ドコサン酸、トリコサン酸、テトラコサン酸、ペ
ンタコサン酸、ヘキサコサン酸、ヘプタコサン酸、オク
タコサン酸、ノナコサン酸、トリアコンチル基等の飽和
脂肪酸(これら飽和脂肪酸は直鎖状でも分枝状でもよ
い);ヘプテン酸、オクテン酸、ノネン酸、デセン酸、
ウンデセン酸、ドデセン酸、トリデセン酸、テトラデセ
ン酸、ペンタデセン酸、ヘキサデセン酸、ヘプタデセン
酸、オクタデセン酸、ノナデセン酸、イコセン酸、ヘン
イコセン酸、ドコセン酸、トリコセン酸、テトラコセン
酸、ペンタコセン酸、ヘキサコセン酸、ヘプタコセン
酸、オクタコセン酸、ノナコセン酸、トリアコンテン酸
等の不飽和脂肪酸(これら不飽和脂肪酸は直鎖状でも分
枝状でもよく、また二重結合の位置も任意である);等
が挙げられる。
的には例えば、上記脂肪酸やその酸塩化物をアンモニア
や炭素数1〜20の炭化水素基又は水酸基含有炭化水素
基のみを分子中に含有するアミン化合物等の窒素化合物
を反応させて得られるアミド等が挙げられる。
ンモニア;モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノ
プロピルアミン、モノブチルアミン、モノペンチルアミ
ン、モノヘキシルアミン、モノヘプチルアミン、モノオ
クチルアミン、ジメチルアミン、メチルエチルアミン、
ジエチルアミン、メチルプロピルアミン、エチルプロピ
ルアミン、ジプロピルアミン、メチルブチルアミン、エ
チルブチルアミン、プロピルブチルアミン、ジブチルア
ミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチ
ルアミン、ジオクチルアミン等のアルキルアミン(アル
キル基は直鎖状でも分枝状でもよい);モノメタノール
アミン、モノエタノールアミン、モノプロパノールアミ
ン、モノブタノールアミン、モノペンタノールアミン、
モノヘキサノールアミン、モノヘプタノールアミン、モ
ノオクタノールアミン、モノノナノールアミン、ジメタ
ノールアミン、メタノールエタノールアミン、ジエタノ
ールアミン、メタノールプロパノールアミン、エタノー
ルプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、メタノ
ールブタノールアミン、エタノールブタノールアミン、
プロパノールブタノールアミン、ジブタノールアミン、
ジペンタノールアミン、ジヘキサノールアミン、ジヘプ
タノールアミン、ジオクタノールアミン等のアルカノー
ルアミン(アルカノール基は直鎖状でも分枝状でもよ
い);及びこれらの混合物等が例示できる。
ミドやオレイン酸アミド等が初期摩耗防止性、摩耗防止
性の維持性能に優れるため、特に好ましく用いられる。
(E)成分を使用することで(C)成分の含有量を低減
することができる。(E)成分を含有させる場合のその
含有量の下限値は、組成物全量基準で0.01質量%で
あり、好ましくは0.05質量%であり、一方、その含
有量の上限値は、組成物全量基準で2.0質量%であ
り、好ましくは1.0質量%である。(E)成分の含有
量が0.01質量%未満の場合は摩耗防止性の維持が困
難になり、一方、(E)成分の含有量が2.0質量%を
超える場合は、貯蔵安定性が悪化することからそれぞれ
好ましくない。
元素に由来する硫酸灰分量が0.3〜1.0質量%の範
囲にある。硫酸灰分量の下限値は、好ましくは0.4質
量%、更に好ましくは0.45質量%、更に好ましくは
0.50質量%である。一方、硫酸灰分量の上限値は、
好ましくは0.8質量%、更に好ましくは0.65質量
%特に好ましくは0.6質量%である。硫酸灰分量の下
限値が0.3質量%未満の場合は、前述したように摩耗
防止性能を維持させることが困難であり、一方、硫酸灰
分量が1.0質量%を超える場合には、排ガス後処理装
置への灰分の堆積、特にDPFにおいては灰分による閉
塞を生じるなどの好ましくない影響を及ぼす恐れがある
ことからそれぞれ好ましくない。
損なわれない範囲で、必要に応じて(A)成分以外の無
灰分散剤、(C)成分及び(D)成分以外の摩耗防止
剤、(E)成分以外の摩擦調整剤、酸化防止剤、防錆
剤、抗乳化剤、金属不活性化剤、及び消泡剤などを適宜
添加することができる。
素数40〜400のアルキル基又はアルケニル基を分子
中に少なくとも1個有するベンジルアミン及びその誘導
体、炭素数40〜400のアルキル基又はアルケニル基
を分子中に少なくとも1個有するポリアミン及びその誘
導体等が挙げられる。
剤としては、例えば、分子中に硫黄原子を1〜4個含有
するチオリン酸エステル類、分子中に硫黄原子を1〜3
個含有するチオ亜リン酸エステル類及びこれらのアミン
塩、ジスルフィド類、硫化オレフィン類、ジチオカーバ
メート類及び硫化油脂類等の硫黄系化合物等が挙げられ
る。なお、プライマリージアルキルジチオリン酸亜鉛や
ジアリールジチオリン酸亜鉛を含有させても良いが、本
発明において、ジチオリン酸亜鉛としては(C)成分の
みからなることが好ましい。
えば、ジチオカルバミン酸モリブデン、ジチオリン酸モ
リブデン、炭素数6〜30の炭化水素基を有する脂肪酸
エステル、及び脂肪族アミン等が挙げられる。
ール系、アミン系、及び硫黄系化合物等が挙げられる。
防錆剤としては、例えば、アルケニルコハク酸エステ
ル、及び多価アルコールエステル等が挙げられる。抗乳
化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエ
ーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテ
ル、及びポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル
等のポリアルキレングリコール系非イオン系界面活性剤
が挙げられる。金属不活性化剤としては、例えば、ベン
ゾトリアゾール系、ベンズイミダゾール系、ベンゾチア
ゾール系、及びチアジアゾール系化合物等が挙げられ
る。消泡剤としては、例えば、ジメチルポリシロキサ
ン、及びポリアクリレートなどが挙げられる。
油組成物に含有させる場合には、その含有量は組成物全
量基準で、(A)成分以外の無灰分散剤、(C)成分及
び(D)成分以外の摩耗防止剤、(E)成分以外の摩擦
調整剤、腐食防止剤、防錆剤、及び抗乳化剤ではそれぞ
れ0.01〜5質量%、金属不活性化剤では0.005
〜1質量%、消泡剤では0.0005〜1質量%の範囲
で通常選ばれる。
に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら
限定されるものではない。
に示す組成に従い、本発明の内燃機関用潤滑油組成物
(実施例1〜7)及び比較のための内燃機関用潤滑油組
成物(比較例1〜6)を調製した。そして以下に示す性
能評価試験にて評価した。評価試験結果を表1に示す。
質量%配合し、ホモジナイザーにより25,000rp
m、10分間攪拌分散させた。得られた各試験油を用い
てASTM D417−82(シェル高速四球摩耗試
験)に準拠し、80℃、1800rpm、30kg、3
0分の条件で試験を行い、摩耗痕径を測定した。
tirring Oxidation Test JIS
K−2514、以下、ISOTと略す。)に準拠し、
各潤滑油組成物を165.5℃、24時間の条件で強制
劣化させた後、各劣化油に対して上記と同様にカーボン
ブラックを3質量%配合して各劣化試験油を調製した。
そして上記と同様に摩耗試験を実施し、摩耗痕径を測定
した。
ーブ試験「HT−201」にて評価した。試験は、軟質
ガラスチューブを純アルミニウム製灼熱ブロックで29
0℃に加熱し、このチューブに試験油を0.3ml/h
r、空気10ml/分を連続16時間送入することによ
り行い、試験終了後、チューブを石油エーテルで洗浄
し、内壁の汚れから高温清浄性を評価した。評点は無色
透明(汚れ無し)を10点、黒色不透明を0点とし、こ
の間を予め1刻みで作成した標準チューブを参照して
0.5刻みで評価した。290℃において当該評点が6
以上であれば清浄性に優れた潤滑油と判断される。
内燃機関用潤滑油組成物(実施例1〜7)は、低灰分で
ありながら優れた摩耗防止性能、高温清浄性能を示し、
特に摩耗防止性においては、潤滑油が劣化した後におい
ても初期値と殆ど変化無く高い摩耗防止性能を示してい
る。
(B)成分の含有量が少なすぎる場合(本発明で規定す
る範囲未満の場合)には、劣化後の潤滑油の摩耗防止性
能が低下する。比較例3に見られるように、(A)成分
の含有量が少なすぎる場合(本発明で規定する範囲未満
の場合)には、充分な高温清浄性能を得ることができな
い。比較例4、及び5に見られるように、それぞれ
(D)成分、あるいは(C)成分を含まない場合や、比
較例6に見られるように、(C)成分の含有量が少なす
ぎる場合(本発明で規定する範囲未満の場合)には、充
分な摩耗防止性能を得ることができない。
灰分でありながら優れた摩耗防止性、高温清浄性を有
し、特に初期及び劣化後においてもすす混入下における
優れた摩耗防止性能を有する。従って、本発明の内燃機
関用潤滑油組成物は、EGR、酸化触媒、NOx吸蔵還
元触媒、DPF等の排ガス後処理装置を装着したディー
ゼルエンジン用に特に好ましく用いることができる他、
発電用、舶用ディーゼルエンジン、ガスエンジン、二輪
車、四輪車等のガソリンエンジン用の潤滑油等にも好ま
しく用いることができる。
Claims (5)
- 【請求項1】 鉱油及び/又は合成油からなる基油に
(A)コハク酸イミド系無灰分散剤を窒素元素換算量で
0.08〜0.40質量%、(B)金属系清浄剤を金属
元素換算量で0.06〜0.22質量%、(C)セカン
ダリーアルキルジチオリン酸亜鉛をリン元素換算量で
0.04〜0.08質量%、(D)リン含有無灰摩耗防
止剤をリン元素換算量で0.01〜0.04質量%配合
し、かつ組成物中の金属元素に由来する硫酸灰分量が
0.3〜1.0質量%であることを特徴とする内燃機関
用潤滑油組成物。 - 【請求項2】 鉱油及び/又は合成油からなる基油に
(A)コハク酸イミド系無灰分散剤を窒素元素換算量で
0.08〜0.40質量%、(B)金属系清浄剤を金属
元素換算量で0.06〜0.22質量%、(C)セカン
ダリーアルキルジチオリン酸亜鉛をリン元素換算量で
0.02〜0.08質量%、(D)リン含有無灰摩耗防
止剤をリン元素換算量で0.01〜0.04質量%、
(E)脂肪酸アミドを0.01〜2.0質量%配合し、
かつ組成物中の金属元素に由来する硫酸灰分量が0.3
〜1.0質量%であることを特徴とする内燃機関用潤滑
油組成物。 - 【請求項3】 前記(B)成分がアルカリ土類金属のサ
リシレートである請求項1又は2に記載の内燃機関用潤
滑油組成物。 - 【請求項4】 前記(D)成分が、リン酸エステル又は
そのアミン塩、及び亜リン酸エステル又はそのアミン塩
からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物である
請求項1乃至3のいずれかの項に記載の内燃機関用潤滑
油組成物。 - 【請求項5】 排ガス後処理装置を装着したディーゼル
エンジンに使用される請求項1乃至4のいずれかの項に
記載の内燃機関用潤滑油組成物。
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