JP2003206492A - 改良された高温特性を持つ舶用ディーゼル内燃機関用潤滑油組成物 - Google Patents
改良された高温特性を持つ舶用ディーゼル内燃機関用潤滑油組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 船舶用二サイクルディーゼル内燃機関の厳し
い運転条件に充分に適合する高温熱安定性と高温耐摩耗
性を示す潤滑油組成物を提供すること。 【解決手段】 40℃での動粘度が22〜300mm2
/sの基油に、少なくとも(1)過塩基性硫化アルキル
フェネート清浄剤が5.0〜35.0重量%;(2)過
塩基性アルキルスルホネート清浄剤が2.5〜20.0
重量%であって、かつ該過塩基性硫化アルキルフェネー
ト清浄剤と該過塩基性アルキルスルホネート清浄剤との
重量比が55:45乃至95:5(前者:後者);
(3)無灰性分散剤が0.1〜3.0重量%;および
(4)ジアルキルジチオリン酸亜鉛および/またはジア
リールジチオリン酸亜鉛が0.1〜2.0重量%を溶解
または分散して調製したTBNがディーゼル内燃機関用
潤滑油組成物、および該潤滑油組成物の調製に適した添
加剤組成物。
い運転条件に充分に適合する高温熱安定性と高温耐摩耗
性を示す潤滑油組成物を提供すること。 【解決手段】 40℃での動粘度が22〜300mm2
/sの基油に、少なくとも(1)過塩基性硫化アルキル
フェネート清浄剤が5.0〜35.0重量%;(2)過
塩基性アルキルスルホネート清浄剤が2.5〜20.0
重量%であって、かつ該過塩基性硫化アルキルフェネー
ト清浄剤と該過塩基性アルキルスルホネート清浄剤との
重量比が55:45乃至95:5(前者:後者);
(3)無灰性分散剤が0.1〜3.0重量%;および
(4)ジアルキルジチオリン酸亜鉛および/またはジア
リールジチオリン酸亜鉛が0.1〜2.0重量%を溶解
または分散して調製したTBNがディーゼル内燃機関用
潤滑油組成物、および該潤滑油組成物の調製に適した添
加剤組成物。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、大型船舶用二サイ
クルクロスヘッドディーゼル内燃機関の潤滑に適した潤
滑油組成物、およびその潤滑油組成物の調製に有利に用
いられる添加剤組成物に関する。
クルクロスヘッドディーゼル内燃機関の潤滑に適した潤
滑油組成物、およびその潤滑油組成物の調製に有利に用
いられる添加剤組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の大型船舶用二サイクルクロスヘッ
ドディーゼル内燃機関には、船舶用シリンダー潤滑油と
称されるものが使用されており、この潤滑油をシリンダ
ーライナーの一定箇所からシリンダー内に一定量注油す
ることにより、内燃機関の潤滑な運転が行われている。
近年使用されている潤滑油は、潤滑油自体の各種性能を
高め、かつ潤滑油の耐久性を高めるために各種の添加剤
を含有している。
ドディーゼル内燃機関には、船舶用シリンダー潤滑油と
称されるものが使用されており、この潤滑油をシリンダ
ーライナーの一定箇所からシリンダー内に一定量注油す
ることにより、内燃機関の潤滑な運転が行われている。
近年使用されている潤滑油は、潤滑油自体の各種性能を
高め、かつ潤滑油の耐久性を高めるために各種の添加剤
を含有している。
【0003】大型船舶用二サイクルヘッドディーゼル内
燃機関に使用される潤滑油として代表的な組成は、潤滑
油基油に過塩基性のカルシウムスルホネート、カルシウ
ムフェネート、カルシウムサリシレートなどの金属含有
清浄剤、および無灰性分散剤などの添加剤を分散もしく
は溶解した組成である。すなわち、従来の大型船舶用二
サイクルヘッドディーゼル内燃機関の主な燃料は、C重
油を中心とする硫黄成分の多い(通常は、1.0〜4.
0重量%)石油系燃料であり、その燃焼によって酸性の
硫黄酸化物(特に、硫酸)が多量に発生するため、その
中和を目的とした過塩基性の金属含有清浄剤が配合され
る。また、この金属含有清浄剤と無灰性分散剤は、硫黄
酸化物の中和と共に、燃料および潤滑油の劣化によるす
すやスラッジなどと呼ばれる燃焼残査を潤滑油中に均一
に分散させ、それらの燃焼残査がピストン、ピストン
溝、シリンダーライナー壁など内燃機関内部の各部材に
堆積するのを防止する役目をする。
燃機関に使用される潤滑油として代表的な組成は、潤滑
油基油に過塩基性のカルシウムスルホネート、カルシウ
ムフェネート、カルシウムサリシレートなどの金属含有
清浄剤、および無灰性分散剤などの添加剤を分散もしく
は溶解した組成である。すなわち、従来の大型船舶用二
サイクルヘッドディーゼル内燃機関の主な燃料は、C重
油を中心とする硫黄成分の多い(通常は、1.0〜4.
0重量%)石油系燃料であり、その燃焼によって酸性の
硫黄酸化物(特に、硫酸)が多量に発生するため、その
中和を目的とした過塩基性の金属含有清浄剤が配合され
る。また、この金属含有清浄剤と無灰性分散剤は、硫黄
酸化物の中和と共に、燃料および潤滑油の劣化によるす
すやスラッジなどと呼ばれる燃焼残査を潤滑油中に均一
に分散させ、それらの燃焼残査がピストン、ピストン
溝、シリンダーライナー壁など内燃機関内部の各部材に
堆積するのを防止する役目をする。
【0004】近年において、大型船舶用二サイクルヘッ
ドディーゼル内燃機関の燃料消費量を低減させることを
目的として、その熱効率を高めるための開発がしのぎを
削って行われている。その結果、内燃機関の熱負荷が高
くなり、また回転速度が低いために燃焼ガスの高温滞留
時間が長くなっている。特に、内燃機関の大口径シリン
ダーライナー壁上部(ピストントップリング溝付近)
は、従来よりも20%以上も高い温度(230℃〜26
0℃)にさらされ、潤滑油の高温での熱安定性または耐
摩耗性が不充分であると、潤滑油の熱劣化による燃焼残
渣がピストン上部およびトップリング溝に堆積して、シ
リンダーライナーの摩耗あるいはスカッフィングを引き
起こす原因となっている。
ドディーゼル内燃機関の燃料消費量を低減させることを
目的として、その熱効率を高めるための開発がしのぎを
削って行われている。その結果、内燃機関の熱負荷が高
くなり、また回転速度が低いために燃焼ガスの高温滞留
時間が長くなっている。特に、内燃機関の大口径シリン
ダーライナー壁上部(ピストントップリング溝付近)
は、従来よりも20%以上も高い温度(230℃〜26
0℃)にさらされ、潤滑油の高温での熱安定性または耐
摩耗性が不充分であると、潤滑油の熱劣化による燃焼残
渣がピストン上部およびトップリング溝に堆積して、シ
リンダーライナーの摩耗あるいはスカッフィングを引き
起こす原因となっている。
【0005】潤滑油組成物の金属含有清浄剤として、過
塩基性のカルシウムスルホネート、カルシウムサリシレ
ートおよびカルシウムフェネートを組み合わせて用いる
場合に、これまでは、過塩基性のカルシウムフェネート
よりも過塩基性のカルシウムスルホネートやカルシウム
サリシレートが多量に使用されている。
塩基性のカルシウムスルホネート、カルシウムサリシレ
ートおよびカルシウムフェネートを組み合わせて用いる
場合に、これまでは、過塩基性のカルシウムフェネート
よりも過塩基性のカルシウムスルホネートやカルシウム
サリシレートが多量に使用されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の過塩基性のカル
シウムスルホネート、カルシウムサリシレート、カルシ
ウムフェネートなどの金属含有清浄剤、または無灰性分
散剤を配合した船舶用二サイクルヘッドディーゼル内燃
機関用潤滑油の添加剤組成物は、比較的中高温での熱安
定性や耐摩耗性などの潤滑油特性の向上に有効であり、
かつ経済性も優れているが、最近使用されつつある、あ
るいは近い将来において建造開発されるであろう船舶用
二サイクルヘッドディーゼル内燃機関の厳しい運転条件
に適合させるためには、必ずしも充分満足できると言う
ことはできない。
シウムスルホネート、カルシウムサリシレート、カルシ
ウムフェネートなどの金属含有清浄剤、または無灰性分
散剤を配合した船舶用二サイクルヘッドディーゼル内燃
機関用潤滑油の添加剤組成物は、比較的中高温での熱安
定性や耐摩耗性などの潤滑油特性の向上に有効であり、
かつ経済性も優れているが、最近使用されつつある、あ
るいは近い将来において建造開発されるであろう船舶用
二サイクルヘッドディーゼル内燃機関の厳しい運転条件
に適合させるためには、必ずしも充分満足できると言う
ことはできない。
【0007】従って、本発明の目的は、最近建造され
た、あるいは近い将来において建造開発されるであろう
船舶用二サイクルディーゼル内燃機関の厳しい運転条件
に充分に適合する高温熱安定性と高温耐摩耗性を示し、
さらに厳しい運転条件下でも優れた潤滑油特性を示す潤
滑油組成物を提供することにある。本発明はまた、上記
の潤滑油組成物の製造に際して有利に用いることのでき
る添加剤組成物を提供することも、その目的とする。
た、あるいは近い将来において建造開発されるであろう
船舶用二サイクルディーゼル内燃機関の厳しい運転条件
に充分に適合する高温熱安定性と高温耐摩耗性を示し、
さらに厳しい運転条件下でも優れた潤滑油特性を示す潤
滑油組成物を提供することにある。本発明はまた、上記
の潤滑油組成物の製造に際して有利に用いることのでき
る添加剤組成物を提供することも、その目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、TBN(mg
KOH/g)が40乃至100の範囲にあって、下記
の成分を含む潤滑油組成物にある。 a)多量成分である、40℃での動粘度が22〜300
mm2/sの基油、 b)5.0〜35.0重量%の過塩基性硫化アルキルフ
ェネート清浄剤、 c)2.5〜20.0重量%の過塩基性アルキルスルホ
ネート清浄剤、 d)0.1〜3.0重量%の無灰性分散剤、 e)0.1〜2.0重量%のジアルキルジチオリン酸亜
鉛および/またはジアリールジチオリン酸亜鉛、 ただし、該過塩基性硫化アルキルフェネート清浄剤と該
過塩基性アルキルスルホネート清浄剤との重量比は5
5:45乃至95:5(前者:後者)の範囲にある。
KOH/g)が40乃至100の範囲にあって、下記
の成分を含む潤滑油組成物にある。 a)多量成分である、40℃での動粘度が22〜300
mm2/sの基油、 b)5.0〜35.0重量%の過塩基性硫化アルキルフ
ェネート清浄剤、 c)2.5〜20.0重量%の過塩基性アルキルスルホ
ネート清浄剤、 d)0.1〜3.0重量%の無灰性分散剤、 e)0.1〜2.0重量%のジアルキルジチオリン酸亜
鉛および/またはジアリールジチオリン酸亜鉛、 ただし、該過塩基性硫化アルキルフェネート清浄剤と該
過塩基性アルキルスルホネート清浄剤との重量比は5
5:45乃至95:5(前者:後者)の範囲にある。
【0009】本発明はまた、TBNが40乃至100の
範囲にあって、下記の成分を含む潤滑油組成物にもあ
る。 a)多量成分である、40℃での動粘度が22〜300
mm2/sの基油、 b)Ca量換算で0.4〜4.0重量%の範囲の量の過
塩基性硫化アルキルフェノールカルシウム塩清浄剤、 c)Ca量換算で0.3〜5.0重量%の範囲の量の過
塩基性アルキルベンゼンスルホン酸カルシウム塩清浄
剤、 d)N量換算で0.001〜0.1重量%の範囲の量の
窒素原子含有無灰性分散剤、および e)P量換算で0.0075〜0.2重量%の範囲の量
のジアルキルジチオリン酸亜鉛、 ただし、該過塩基性硫化アルキルフェネート清浄剤と該
過塩基性アルキルスルホネート清浄剤との重量比は5
5:45乃至95:5(前者:後者)の範囲にある。
範囲にあって、下記の成分を含む潤滑油組成物にもあ
る。 a)多量成分である、40℃での動粘度が22〜300
mm2/sの基油、 b)Ca量換算で0.4〜4.0重量%の範囲の量の過
塩基性硫化アルキルフェノールカルシウム塩清浄剤、 c)Ca量換算で0.3〜5.0重量%の範囲の量の過
塩基性アルキルベンゼンスルホン酸カルシウム塩清浄
剤、 d)N量換算で0.001〜0.1重量%の範囲の量の
窒素原子含有無灰性分散剤、および e)P量換算で0.0075〜0.2重量%の範囲の量
のジアルキルジチオリン酸亜鉛、 ただし、該過塩基性硫化アルキルフェネート清浄剤と該
過塩基性アルキルスルホネート清浄剤との重量比は5
5:45乃至95:5(前者:後者)の範囲にある。
【0010】本発明はまた、内燃機関を上記の潤滑油を
用いて潤滑することにより、該内燃機関(特に、2スト
ローク・クロスヘッドディーゼルエンジンで)の高温に
おける熱安定性と耐摩耗性を改良する方法にもある。
用いて潤滑することにより、該内燃機関(特に、2スト
ローク・クロスヘッドディーゼルエンジンで)の高温に
おける熱安定性と耐摩耗性を改良する方法にもある。
【0011】本発明はまた、前記の各成分を混合するこ
とによって、内燃機関(特に、2ストローク・クロスヘ
ッドディーゼルエンジンで)の高温における熱安定性と
耐摩耗性を改良することのできる潤滑油組成物を製造す
る方法にもある。
とによって、内燃機関(特に、2ストローク・クロスヘ
ッドディーゼルエンジンで)の高温における熱安定性と
耐摩耗性を改良することのできる潤滑油組成物を製造す
る方法にもある。
【0012】本発明はまた、基油に、少なくとも下記の
成分が溶解もしくは分散されてなることを特徴とする潤
滑油用添加剤組成物にもある。 (1)過塩基性硫化アルキルフェノールカルシウム塩清
浄剤がCa量換算で0.4〜9.0重量%、(2)過塩
基性アルキルベンゼンスルホン酸カルシウム塩清浄剤が
Ca量換算で0.6〜16.0重量%であって、かつ該
過塩基性硫化アルキルフェノールカルシウム塩清浄剤と
該過塩基性アルキルベンゼンスルホン酸カルシウム塩清
浄剤との重量比が55:45乃至95:5(前者:後
者)、(3)窒素原子含有無灰性分散剤がN量換算で
0.005〜1.0重量%、および(4)ジアルキルジ
チオリン酸亜鉛および/またはジアリールジチオリン酸
亜鉛がP量換算で0.005〜1.1重量%。
成分が溶解もしくは分散されてなることを特徴とする潤
滑油用添加剤組成物にもある。 (1)過塩基性硫化アルキルフェノールカルシウム塩清
浄剤がCa量換算で0.4〜9.0重量%、(2)過塩
基性アルキルベンゼンスルホン酸カルシウム塩清浄剤が
Ca量換算で0.6〜16.0重量%であって、かつ該
過塩基性硫化アルキルフェノールカルシウム塩清浄剤と
該過塩基性アルキルベンゼンスルホン酸カルシウム塩清
浄剤との重量比が55:45乃至95:5(前者:後
者)、(3)窒素原子含有無灰性分散剤がN量換算で
0.005〜1.0重量%、および(4)ジアルキルジ
チオリン酸亜鉛および/またはジアリールジチオリン酸
亜鉛がP量換算で0.005〜1.1重量%。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の潤滑油組成物に用いられ
る基油は、40℃での動粘度が22mm2/s〜300
mm2/s、好ましくは22mm2/s〜140mm2/
sの鉱油もしくは合成油である。鉱油としては、原油を
常圧蒸留または減圧蒸留して得られた油留分に溶剤脱れ
き、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、水素化精製な
どの処理を行って精製した油を用いることができる。
る基油は、40℃での動粘度が22mm2/s〜300
mm2/s、好ましくは22mm2/s〜140mm2/
sの鉱油もしくは合成油である。鉱油としては、原油を
常圧蒸留または減圧蒸留して得られた油留分に溶剤脱れ
き、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、水素化精製な
どの処理を行って精製した油を用いることができる。
【0014】本発明の潤滑油組成物には、過塩基性硫化
アルキルフェネート清浄剤を5.0〜35.0重量%、
好ましくは20〜30重量%(潤滑油組成物全体量に対
する割合であって、過塩基性アルキルフェネート清浄剤
の製造時に用いられ、その後に少量残留する炭化水素油
を含む量である)の範囲の量で配合する。この過塩基性
硫化アルキルフェネート清浄剤の配合量は、過塩基性硫
化アルキルフェネート清浄剤が過塩基性硫化アルキルフ
ェノールのカルシウム塩である場合には、カルシウム
(Ca)量換算で0.4〜4.0重量%、好ましくは約
1.6〜3.5重量%の範囲にある。
アルキルフェネート清浄剤を5.0〜35.0重量%、
好ましくは20〜30重量%(潤滑油組成物全体量に対
する割合であって、過塩基性アルキルフェネート清浄剤
の製造時に用いられ、その後に少量残留する炭化水素油
を含む量である)の範囲の量で配合する。この過塩基性
硫化アルキルフェネート清浄剤の配合量は、過塩基性硫
化アルキルフェネート清浄剤が過塩基性硫化アルキルフ
ェノールのカルシウム塩である場合には、カルシウム
(Ca)量換算で0.4〜4.0重量%、好ましくは約
1.6〜3.5重量%の範囲にある。
【0015】過塩基性硫化アルキルフェネート清浄剤
は、炭素原子数(平均炭素原子数)が約8〜30のアル
キル基を有するアルキルフェノールの硫化物のアルカリ
金属塩もしくはアルカリ土類金属塩である。アルカリ金
属塩およびアルカリ土類金属塩の例としては、リチウム
塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩およ
びバリウム塩を挙げることができる。特に、カルシウム
塩が好ましい。過塩基性硫化アルキルフェネート清浄剤
としては、TBN(全塩基価:JIS−K2501によ
る測定値であって、単位はmgKOH/g)が200以
上、特にTBNが250以上の過塩基性硫化アルキルフ
ェノールのカルシウム塩が有利に用いられる。
は、炭素原子数(平均炭素原子数)が約8〜30のアル
キル基を有するアルキルフェノールの硫化物のアルカリ
金属塩もしくはアルカリ土類金属塩である。アルカリ金
属塩およびアルカリ土類金属塩の例としては、リチウム
塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩およ
びバリウム塩を挙げることができる。特に、カルシウム
塩が好ましい。過塩基性硫化アルキルフェネート清浄剤
としては、TBN(全塩基価:JIS−K2501によ
る測定値であって、単位はmgKOH/g)が200以
上、特にTBNが250以上の過塩基性硫化アルキルフ
ェノールのカルシウム塩が有利に用いられる。
【0016】潤滑油組成物中の過塩基性硫化アルキルフ
ェネート清浄剤の配合量が5.0重量%に満たない場合
には、該潤滑油に充分な高温での熱安定性の付与ができ
ず、潤滑油の熱劣化を充分に抑制できない。また配合量
を35.0重量%を超える量としても、その配合量の増
加に相応する添加効果の向上はなく、経済性を損なうこ
とになる。
ェネート清浄剤の配合量が5.0重量%に満たない場合
には、該潤滑油に充分な高温での熱安定性の付与ができ
ず、潤滑油の熱劣化を充分に抑制できない。また配合量
を35.0重量%を超える量としても、その配合量の増
加に相応する添加効果の向上はなく、経済性を損なうこ
とになる。
【0017】本発明の潤滑油組成物には、過塩基性アル
キルスルホネート清浄剤を2.5〜20.0重量%、好
ましくは、5.0〜11.25重量%(潤滑油組成物全
体量に対する割合であって、過塩基性アルキルスルホネ
ート清浄剤の製造時に用いられ、その後に少量残留する
炭化水素油を含む量である)の範囲の量で配合する。こ
の過塩基性アルキルスルホネート清浄剤の配合量は、過
塩基性アルキルスルホネート清浄剤が過塩基性アルキル
ベンゼンスルホン酸のカルシウム塩である場合には、カ
ルシウム(Ca)量換算で約0.3〜5.0重量%、好
ましくは約0.6〜2.8重量%の範囲にある。
キルスルホネート清浄剤を2.5〜20.0重量%、好
ましくは、5.0〜11.25重量%(潤滑油組成物全
体量に対する割合であって、過塩基性アルキルスルホネ
ート清浄剤の製造時に用いられ、その後に少量残留する
炭化水素油を含む量である)の範囲の量で配合する。こ
の過塩基性アルキルスルホネート清浄剤の配合量は、過
塩基性アルキルスルホネート清浄剤が過塩基性アルキル
ベンゼンスルホン酸のカルシウム塩である場合には、カ
ルシウム(Ca)量換算で約0.3〜5.0重量%、好
ましくは約0.6〜2.8重量%の範囲にある。
【0018】ただし、本発明の潤滑油組成物において
は、上記の過塩基性硫化アルキルフェネート清浄剤と過
塩基性アルキルスルホネート清浄剤との比率は、重量比
で55:45乃至95:5(前者:後者)でなければな
らない。好ましくは60:40乃至90:10である。
は、上記の過塩基性硫化アルキルフェネート清浄剤と過
塩基性アルキルスルホネート清浄剤との比率は、重量比
で55:45乃至95:5(前者:後者)でなければな
らない。好ましくは60:40乃至90:10である。
【0019】過塩基性アルキルスルホネート清浄剤は、
分子量が約400〜6000の鉱油のスルホネート、あ
るいは炭素原子数(平均炭素原子数)が約8〜30のア
ルキル基を有する芳香族化合物のスルホネートのアルカ
リ金属塩もしくはアルカリ土類金属塩である。アルカリ
金属塩およびアルカリ土類金属塩の例としては、リチウ
ム塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩お
よびバリウム塩を挙げることができる。特に、カルシウ
ム塩が好ましい。例えば、特表平9−511015号公
報に記載の方法によって製造された過塩基性アルキルオ
キシベンゼンスルホネートを用いることができる。過塩
基性アルキルスルホネート清浄剤としては、TBNが2
00以上、特にTBNが250以上、更に350以上、
また450以上の過塩基性アルキルベンゼンスルホン酸
のカルシウム塩が有利に用いられる。
分子量が約400〜6000の鉱油のスルホネート、あ
るいは炭素原子数(平均炭素原子数)が約8〜30のア
ルキル基を有する芳香族化合物のスルホネートのアルカ
リ金属塩もしくはアルカリ土類金属塩である。アルカリ
金属塩およびアルカリ土類金属塩の例としては、リチウ
ム塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩お
よびバリウム塩を挙げることができる。特に、カルシウ
ム塩が好ましい。例えば、特表平9−511015号公
報に記載の方法によって製造された過塩基性アルキルオ
キシベンゼンスルホネートを用いることができる。過塩
基性アルキルスルホネート清浄剤としては、TBNが2
00以上、特にTBNが250以上、更に350以上、
また450以上の過塩基性アルキルベンゼンスルホン酸
のカルシウム塩が有利に用いられる。
【0020】潤滑油組成物中の過塩基性アルキルスルホ
ネート清浄剤の配合量が2.5重量%に満たない場合に
は、その潤滑油に充分なTBNを付与できず、また潤滑
油の粘度の上昇を充分に抑制できない。また配合量を2
0.0重量%を超える量としても、その配合量の増加に
相応する添加効果の向上はなく、経済性を損なう。
ネート清浄剤の配合量が2.5重量%に満たない場合に
は、その潤滑油に充分なTBNを付与できず、また潤滑
油の粘度の上昇を充分に抑制できない。また配合量を2
0.0重量%を超える量としても、その配合量の増加に
相応する添加効果の向上はなく、経済性を損なう。
【0021】本発明の潤滑油組成物は、さらに無灰性分
散剤を0.1〜3.0重量%、好ましくは0.5〜1.
5重量%(潤滑油組成物全体量に対する割合であって、
無灰性分散剤の製造時に用いられ、その後に少量残留す
る炭化水素油を含む量である)含む。この無灰性分散剤
の配合量は、無灰性分散剤がコハク酸イミド分散剤など
の窒素原子含有無灰性分散剤である場合には、窒素
(N)量換算で約0.001〜0.1重量%、好ましく
は約0.005〜0.05重量%の範囲にある。
散剤を0.1〜3.0重量%、好ましくは0.5〜1.
5重量%(潤滑油組成物全体量に対する割合であって、
無灰性分散剤の製造時に用いられ、その後に少量残留す
る炭化水素油を含む量である)含む。この無灰性分散剤
の配合量は、無灰性分散剤がコハク酸イミド分散剤など
の窒素原子含有無灰性分散剤である場合には、窒素
(N)量換算で約0.001〜0.1重量%、好ましく
は約0.005〜0.05重量%の範囲にある。
【0022】本発明の潤滑油組成物に用いられる無灰性
分散剤としては、コハク酸イミド、コハク酸エステル、
ベンジルアミンおよびこれらを有機酸、無機酸、アルコ
ール、エステル等で変性して得た無灰性分散剤を挙げる
ことができる。好ましく用いることができる無灰性分散
剤はコハク酸イミド分散剤である。コハク酸イミド分散
剤は、例えば、平均分子量800〜8000のポリブテ
ンまたは平均分子量800〜8000の塩素化ポリブテ
ンと無水マレイン酸とを100〜200℃の温度で反応
させて得られるポリブテニルコハク酸と、ポリアミンと
を反応させて製造することができる。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、ペンタエチレンヘキサミ
ン、ヘキサエチレンヘプタミンなどを用いることができ
る。本発明に用いられるコハク酸イミド分散剤は、その
ホウ素化物であることが好ましい。このコハク酸イミド
分散剤のホウ素化物は、たとえば、上記のポリブテニル
コハク酸ポリアミン反応生成物にホウ酸もしくはホウ酸
誘導体を加えて反応させることにより得ることができ
る。
分散剤としては、コハク酸イミド、コハク酸エステル、
ベンジルアミンおよびこれらを有機酸、無機酸、アルコ
ール、エステル等で変性して得た無灰性分散剤を挙げる
ことができる。好ましく用いることができる無灰性分散
剤はコハク酸イミド分散剤である。コハク酸イミド分散
剤は、例えば、平均分子量800〜8000のポリブテ
ンまたは平均分子量800〜8000の塩素化ポリブテ
ンと無水マレイン酸とを100〜200℃の温度で反応
させて得られるポリブテニルコハク酸と、ポリアミンと
を反応させて製造することができる。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、ペンタエチレンヘキサミ
ン、ヘキサエチレンヘプタミンなどを用いることができ
る。本発明に用いられるコハク酸イミド分散剤は、その
ホウ素化物であることが好ましい。このコハク酸イミド
分散剤のホウ素化物は、たとえば、上記のポリブテニル
コハク酸ポリアミン反応生成物にホウ酸もしくはホウ酸
誘導体を加えて反応させることにより得ることができ
る。
【0023】本発明で用いるコハク酸イミド分散剤は、
下記の番号の米国特許明細書:第2992708号、第
3018250号、第3018291号、第30242
37号、第3100673号、第3172892号、第
3219666号、第3272746号、第33616
73号、第3381022号、第3912764号、第
4234435号、第4612132号、第47479
65号、第5112507号、第5241003号、第
5266186号、第5286799号、第53190
30号、第5334321号、第5356552号、第
5716912号に記載の方法で製造することもでき
る。従って、これらの文献の内容は本発明の開示の一部
を形成する。
下記の番号の米国特許明細書:第2992708号、第
3018250号、第3018291号、第30242
37号、第3100673号、第3172892号、第
3219666号、第3272746号、第33616
73号、第3381022号、第3912764号、第
4234435号、第4612132号、第47479
65号、第5112507号、第5241003号、第
5266186号、第5286799号、第53190
30号、第5334321号、第5356552号、第
5716912号に記載の方法で製造することもでき
る。従って、これらの文献の内容は本発明の開示の一部
を形成する。
【0024】潤滑油組成物中の無灰性分散剤の配合量が
0.1重量%に満たない場合には、充分なスラッジ分散
性を付与できず、また水の混入時の安定性が悪くなる。
また配合量を3.0重量%を超える量とした場合には、
熱安定性が低下する傾向がある。
0.1重量%に満たない場合には、充分なスラッジ分散
性を付与できず、また水の混入時の安定性が悪くなる。
また配合量を3.0重量%を超える量とした場合には、
熱安定性が低下する傾向がある。
【0025】本発明の潤滑油組成物中には、ジアルキル
ジチオリン酸亜鉛および/またはジアリールジチオリン
酸亜鉛(Zn−DTP)が0.1〜2.0重量%、好ま
しくは0.1〜1.5重量%(潤滑油組成物全体量に対
する割合であって、ジアルキルジチオリン酸亜鉛および
/またはジアリールジチオリン酸亜鉛の製造時に用いら
れ、その後に少量残留する炭化水素油を含む量である)
の範囲の量にて含まれる。このジアルキルジチオリン酸
亜鉛および/またはジアリールジチオリン酸亜鉛の配合
量は、リン(P)量換算では約0.0075〜0.2重
量%、好ましくは0.0075〜0.11重量%の範囲
にある。
ジチオリン酸亜鉛および/またはジアリールジチオリン
酸亜鉛(Zn−DTP)が0.1〜2.0重量%、好ま
しくは0.1〜1.5重量%(潤滑油組成物全体量に対
する割合であって、ジアルキルジチオリン酸亜鉛および
/またはジアリールジチオリン酸亜鉛の製造時に用いら
れ、その後に少量残留する炭化水素油を含む量である)
の範囲の量にて含まれる。このジアルキルジチオリン酸
亜鉛および/またはジアリールジチオリン酸亜鉛の配合
量は、リン(P)量換算では約0.0075〜0.2重
量%、好ましくは0.0075〜0.11重量%の範囲
にある。
【0026】ジアルキルジチオリン酸亜鉛のアルキル基
としては、炭素原子数2〜18の直鎖もしくは分岐鎖の
一級アルキル基、二級アルキル基もしくは三級アルキル
基、例えば、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチ
ル、イソブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オク
チル、デシル、ドデシル、そしてオクタデシルを挙げる
ことができる。ジアリールジチオリン酸亜鉛としてはジ
アルキルアリールジチオリン酸亜鉛であることが好まし
く、アルキルアリール基としては、C2〜C18のアルキ
ル基を有するフェニル基、例えば、ブチルフェニル基、
ノニルフェニル基およびドデシルフェニル基などが挙げ
られる。
としては、炭素原子数2〜18の直鎖もしくは分岐鎖の
一級アルキル基、二級アルキル基もしくは三級アルキル
基、例えば、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチ
ル、イソブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オク
チル、デシル、ドデシル、そしてオクタデシルを挙げる
ことができる。ジアリールジチオリン酸亜鉛としてはジ
アルキルアリールジチオリン酸亜鉛であることが好まし
く、アルキルアリール基としては、C2〜C18のアルキ
ル基を有するフェニル基、例えば、ブチルフェニル基、
ノニルフェニル基およびドデシルフェニル基などが挙げ
られる。
【0027】潤滑油組成物へのジアルキルジチオリン酸
亜鉛および/またはジアリールジチオリン酸亜鉛の配合
量が0.1重量%に満たない場合には、潤滑油に充分な
酸化安定性を付与できず、また2.0重量%を超えても
性能の顕著な向上は見られない。
亜鉛および/またはジアリールジチオリン酸亜鉛の配合
量が0.1重量%に満たない場合には、潤滑油に充分な
酸化安定性を付与できず、また2.0重量%を超えても
性能の顕著な向上は見られない。
【0028】本発明の潤滑油組成物は、基油に各成分を
それぞれ別に、同時にあるいは順次に添加混合して製造
することができる。あるいは、およそ5倍濃度の添加剤
組成物を予め調製し、これと基油とを混合して製造する
こともできる。なお、本発明の潤滑油組成物は、任意
に、各種の潤滑油添加剤をさらに含んでいてもよい。
それぞれ別に、同時にあるいは順次に添加混合して製造
することができる。あるいは、およそ5倍濃度の添加剤
組成物を予め調製し、これと基油とを混合して製造する
こともできる。なお、本発明の潤滑油組成物は、任意
に、各種の潤滑油添加剤をさらに含んでいてもよい。
【0029】
【実施例】[実施例1〜6]下記の添加剤成分を組み合
わせ用いて、SAE粘度グレードが50で、全塩基価
(TBN:D2896による測定値)が70の船舶シリ
ンダー油用潤滑油組成物を製造した。
わせ用いて、SAE粘度グレードが50で、全塩基価
(TBN:D2896による測定値)が70の船舶シリ
ンダー油用潤滑油組成物を製造した。
【0030】(1)過塩基性硫化アルキルフェネート清
浄剤 255TBNのカルシウムフェネート(Ca含有量:
9.25重量%) (2)過塩基性アルキルスルホネート清浄剤 (2A)400TBNのカルシウムスルホネート(Ca
含有量:16.0重量%) (2B)490TBNのカルシウムスルホネート(Ca
含有量:18.6重量%) (3)無灰性分散剤 (3A)コハク酸イミド(N含有量:1.75重量%) (3B)ホウ素化コハク酸イミド(N含有量:1.5重
量%、B含有量:0.5重量%) (4)ジアルキルジチオリン酸亜鉛および/またはジア
リールジチオリン酸亜鉛(Zn−DTP) (4A)第一級アルキルジチオリン酸亜鉛(P含有量:
7.4重量%) (4B)ドデシルフェニルジチオリン酸亜鉛(P含有
量:2.85重量%)
浄剤 255TBNのカルシウムフェネート(Ca含有量:
9.25重量%) (2)過塩基性アルキルスルホネート清浄剤 (2A)400TBNのカルシウムスルホネート(Ca
含有量:16.0重量%) (2B)490TBNのカルシウムスルホネート(Ca
含有量:18.6重量%) (3)無灰性分散剤 (3A)コハク酸イミド(N含有量:1.75重量%) (3B)ホウ素化コハク酸イミド(N含有量:1.5重
量%、B含有量:0.5重量%) (4)ジアルキルジチオリン酸亜鉛および/またはジア
リールジチオリン酸亜鉛(Zn−DTP) (4A)第一級アルキルジチオリン酸亜鉛(P含有量:
7.4重量%) (4B)ドデシルフェニルジチオリン酸亜鉛(P含有
量:2.85重量%)
【0031】[比較例A〜D]上記の添加剤成分を組み
合わせ用いて、SAE粘度グレードが50で、全塩基価
(TBN:D2896による測定値)が70の船舶シリ
ンダー油用潤滑油組成物を製造した。
合わせ用いて、SAE粘度グレードが50で、全塩基価
(TBN:D2896による測定値)が70の船舶シリ
ンダー油用潤滑油組成物を製造した。
【0032】[比較例E〜F]SAE粘度グレードが5
0で、全塩基価(TBN:D2896による測定値)が
70の市販の船舶用潤滑油組成物を用意した。
0で、全塩基価(TBN:D2896による測定値)が
70の市販の船舶用潤滑油組成物を用意した。
【0033】各実施例および比較例における具体的な組
合せを、第1表に示す(単位:重量%)。
合せを、第1表に示す(単位:重量%)。
【0034】[ディーゼル内燃機関用潤滑油組成物の評
価]実施例および比較例のディーゼル内燃機関用潤滑油
組成物について、その潤滑油性能を下記の試験により評
価した。評価結果をまとめて第1表に示す。 1)ホットチューブ試験 330℃/16時間経過後のメリット評点(清浄な状態
を10とする) 2)高温ファレックス試験条件試験(220℃でのピン
摩耗量(mg)を測定) i)試験温度 220℃ ii)荷重 900ポンド(408kg) iii)試験時間 30分
価]実施例および比較例のディーゼル内燃機関用潤滑油
組成物について、その潤滑油性能を下記の試験により評
価した。評価結果をまとめて第1表に示す。 1)ホットチューブ試験 330℃/16時間経過後のメリット評点(清浄な状態
を10とする) 2)高温ファレックス試験条件試験(220℃でのピン
摩耗量(mg)を測定) i)試験温度 220℃ ii)荷重 900ポンド(408kg) iii)試験時間 30分
【0035】
【表1】
【0036】本発明の実施例のデータおよび比較例のデ
ータを示す第1表から、本発明の潤滑油組成物は、ホッ
トチューブ試験における熱安定性が良く、潤滑油酸化物
による汚れが少ないこと、また高温Falex試験にお
ける摩耗量が極めて少ないことが分かる。一方、比較例
のディーゼル内燃機関用潤滑油組成物は、高温Fale
x試験における摩耗量が非常に多いこと、そして過塩基
性カルシウムスルホネートがカルシウムフェネートより
多いと(比較例A)、ホットチューブ試験における潤滑
油酸化物の汚れがピストンの閉塞を発生させることが分
かる。
ータを示す第1表から、本発明の潤滑油組成物は、ホッ
トチューブ試験における熱安定性が良く、潤滑油酸化物
による汚れが少ないこと、また高温Falex試験にお
ける摩耗量が極めて少ないことが分かる。一方、比較例
のディーゼル内燃機関用潤滑油組成物は、高温Fale
x試験における摩耗量が非常に多いこと、そして過塩基
性カルシウムスルホネートがカルシウムフェネートより
多いと(比較例A)、ホットチューブ試験における潤滑
油酸化物の汚れがピストンの閉塞を発生させることが分
かる。
【0037】
【発明の効果】本発明の潤滑油組成物は、最近建造され
た、あるいは将来において建造開発されるであろう高出
力、高負荷のスーパーロングストロークエンジンにおい
て、シリンダーライナー壁温度200℃〜260℃前後
の高温条件下で、優れた熱安定性および耐摩耗性を発揮
することができる。すなわち、本発明の潤滑油組成物
を、特に負荷の高く、長期にわたって連続的に運転を行
なう大型船舶用二サイクルクロスヘッドディーゼルエン
ジンのための潤滑油組成物として用いた場合に、潤滑油
の燃焼残査などに起因するブラックスラッジの発生およ
びピストン上部やトップリング溝の堆積物の発生が抑制
され、そしてピストントップリングやシリンダーライナ
ーの摩耗が抑制される。
た、あるいは将来において建造開発されるであろう高出
力、高負荷のスーパーロングストロークエンジンにおい
て、シリンダーライナー壁温度200℃〜260℃前後
の高温条件下で、優れた熱安定性および耐摩耗性を発揮
することができる。すなわち、本発明の潤滑油組成物
を、特に負荷の高く、長期にわたって連続的に運転を行
なう大型船舶用二サイクルクロスヘッドディーゼルエン
ジンのための潤滑油組成物として用いた場合に、潤滑油
の燃焼残査などに起因するブラックスラッジの発生およ
びピストン上部やトップリング溝の堆積物の発生が抑制
され、そしてピストントップリングやシリンダーライナ
ーの摩耗が抑制される。
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
C10M 159/24 C10M 159/24
// C10N 20:00 C10N 20:00 Z
20:02 20:02
30:08 30:08
40:25 40:25
Fターム(参考) 4H104 BF03C BH07C BJ05C DA02A
DB06C DB07C EA02A EA22Z
EB02 LA04 PA42
Claims (16)
- 【請求項1】 TBNが40乃至100の範囲にあっ
て、下記の成分を含む潤滑油組成物: a)多量成分である、40℃での動粘度が22〜300
mm2/sの基油、 b)5.0〜35.0重量%の過塩基性硫化アルキルフ
ェネート清浄剤、 c)2.5〜20.0重量%の過塩基性アルキルスルホ
ネート清浄剤、 d)0.1〜3.0重量%の無灰性分散剤、 e)0.1〜2.0重量%のジアルキルジチオリン酸亜
鉛および/またはジアリールジチオリン酸亜鉛、 ただし、該過塩基性硫化アルキルフェネート清浄剤と該
過塩基性アルキルスルホネート清浄剤との重量比は5
5:45乃至95:5(前者:後者)の範囲にある。 - 【請求項2】 過塩基性硫化アルキルフェネート清浄剤
と該過塩基性アルキルスルホネート清浄剤との重量比が
60:40乃至90:10(前者:後者)の範囲にある
請求項1に記載の潤滑油組成物。 - 【請求項3】 過塩基性硫化アルキルフェネート清浄剤
がTBN200以上のものである請求項1に記載の潤滑
油組成物。 - 【請求項4】 過塩基性アルキルスルホネート清浄剤が
TBN250以上のものである請求項1に記載の潤滑油
組成物。 - 【請求項5】 無灰性分散剤が、分子量800〜800
0のポリブテニル基を有するコハク酸イミドである請求
項1に記載の潤滑油組成物。 - 【請求項6】 無灰性分散剤がコハク酸イミドのホウ素
化物である請求項5に記載の潤滑油組成物。 - 【請求項7】 TBNが40乃至100の範囲にあっ
て、下記の成分を含む潤滑油組成物: a)多量成分である、40℃での動粘度が22〜300
mm2/sの基油、 b)Ca量換算で0.4〜4.0重量%の範囲の量の過
塩基性硫化アルキルフェノールカルシウム塩清浄剤、 c)Ca量換算で0.3〜5.0重量%の範囲の量の過
塩基性アルキルベンゼンスルホン酸カルシウム塩清浄
剤、 d)N量換算で0.001〜0.1重量%の範囲の量の
窒素原子含有無灰性分散剤が、および e)P量換算で0.0075〜0.2重量%の範囲の量
のジアルキルジチオリン酸亜鉛がP量換算で0.007
5〜0.2重量%、 ただし、該過塩基性硫化アルキルフェネート清浄剤と該
過塩基性アルキルスルホネート清浄剤との重量比は5
5:45乃至95:5(前者:後者)の範囲にある。 - 【請求項8】 過塩基性硫化アルキルフェネート清浄剤
と該過塩基性アルキルスルホネート清浄剤との重量比が
60:40乃至90:10(前者:後者)の範囲にある
請求項7に記載の潤滑油組成物。 - 【請求項9】 過塩基性硫化アルキルフェネート清浄剤
がTBN110以上のものである請求項1に記載の潤滑
油組成物。 - 【請求項10】 過塩基性アルキルスルホネート清浄剤
がTBN120以上のものである請求項7に記載の潤滑
油組成物。 - 【請求項11】 無灰性分散剤が、分子量800〜80
00のポリブテニル基を有するコハク酸イミドである請
求項7に記載の潤滑油組成物。 - 【請求項12】 無灰性分散剤がコハク酸イミドのホウ
素化物である請求項11に記載の潤滑油組成物。 - 【請求項13】 内燃機関を請求項1に記載の潤滑油を
用いて潤滑することにより、該内燃機関の高温における
熱安定性と耐摩耗性を改良する方法。 - 【請求項14】 内燃機関が2ストローク・クロスヘッ
ドディーゼルエンジンである、請求項13に記載の内燃
機関の高温での熱安定性と耐摩耗性の改良方法。 - 【請求項15】 請求項1に記載の各成分を混合するこ
とからなる潤滑油組成物の製造方法。 - 【請求項16】 請求項15に記載の方法で製造された
潤滑油組成物。
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