JP2004197002A

JP2004197002A - Lubricating oil composition

Info

Publication number: JP2004197002A
Application number: JP2002368806A
Authority: JP
Inventors: Kenji Takeoka; 健治竹岡; Yoshibumi Isozaki; 義文磯崎; Satoshi Hirano; 聡伺平野
Original assignee: ChevronTexaco Japan Ltd
Current assignee: Chevron Japan Ltd
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2004-07-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel-saving lubricating oil composition having excellent abrasion preventing performance. <P>SOLUTION: The lubricating oil composition is produced by dissolving or dispersing (a) 0.01-0.3 wt.% nitrogen-containing ash-free dispersing agent in terms of nitrogen in the agent, (b) 0.05-0.5 wt.% alkali metal salt or alkaline earth metal salt of an alkyloxybenzenesulfonic acid in terms of the metal content, (c) 0.02-0.08 wt.% zinc dialkyldithiophosphate in terms of phosphorus content and (d) 0.02-0.2 wt.% molybdenum-containing compound in terms of the molybdenum content in a base oil having an evaporation loss of ≤17 wt.% and a kinematic viscosity of 2-6 mm<SP>2</SP>/s at 100°C and composed of a mineral oil or a synthetic oil having a lubricating oil viscosity. The ratio of the metal content of the component (b) to the molybdenum content of the component (d) is within the range of 1:4 to 20:1. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン、あるいはジメチルエーテルを燃料とするエンジンやガスエンジンなどの各種の内燃機関の潤滑に有用な潤滑油組成物に関する。さらに詳しくは、本発明は、摩耗防止性能に優れ、また摩擦低減および酸化防止性能にも優れ、そして排出ガス浄化触媒への悪影響が少ない潤滑油組成物に関する。特に本発明は、良好な摩耗防止性を長期間に渡って持続でき、エンジン潤滑時の摩擦を低減しエネルギー損失を軽減して燃料消費量を低減でき、そして窒素酸化物ガス雰囲気中でも酸化劣化が少ない低粘度タイプの省燃費型内燃機関用潤滑油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関に使用される潤滑油組成物は、エンジンの構成部分である金属表面が摩擦や腐食等によって摩耗するのをできる限り防ぐことが望まれている。また、エンジン潤滑時の摩擦を低減することにより、エネルギー損失を軽減してエンジンの燃料消費量を低減することが望まれている。
【０００３】
内燃機関用潤滑油組成物の添加剤として金属系清浄剤がよく知られており、従来より最も使用されている清浄剤にアルキルベンゼンスルホネートがある。特許文献１には、四サイクルエンジンの機械摩擦損失を低減するのに有用な潤滑油組成物として、基油に、ａ）硫化オキシモリブデンジチオホスフェートおよび／または硫化モリブデンジチオカルバメート、ｂ）特定の組成式を有するジチオリン酸亜鉛、ｃ）アルキルベンゼンスルホン酸カルシウム、およびｄ）アルケニルこはく酸イミドおよび／またはアルケニルこはく酸イミドのホウ素化合物誘導体を配合してなる組成物が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、過塩基性アルキルオキシベンゼンスルホネートからなる、特に船舶用ディーゼルエンジンの潤滑用に開発された清浄剤が開示されている。この清浄剤は潤滑油組成物に使用したときに、酸化安定性、熱安定性および水安定性を改善し、また摩擦係数を減少させると記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特公平３−２３５９５号公報
【特許文献２】
特表平９−５１１０１５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、特に摩耗防止性能に優れた潤滑油組成物を提供することを目的とする。本発明は特に、摩耗防止性能に優れた低粘度タイプの省燃費型潤滑油組成物を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は鋭意研究を重ねた結果、潤滑油組成物の添加剤としてアルキルオキシベンゼンスルホン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩を、モリブデン含有化合物と特定の比率で組み合わせて使用すると、摩耗防止性能が向上すること、更にその良好な性能を長期間に渡って持続できることを見い出した。また、摩擦を顕著に低減できること、並びに窒素酸化物（ＮＯ_x）ガス雰囲気中での酸化安定性が向上することを見い出し、本発明に到達したものである。
【０００８】
従って、本発明は、潤滑油粘度の鉱油および／または合成油からなり、蒸発損失が１７重量％以下（好ましくは１５重量％以下）で１００℃における動粘度が２〜６ｍｍ²／ｓの基油に、少なくとも、組成物の全重量に基づき、
ａ）窒素含有無灰性分散剤が、窒素含有量換算値で０．０１〜０．３重量％、
ｂ）アルキルオキシベンゼンスルホン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩が、金属含有量換算値で０．０５〜０．５重量％、
ｃ）ジアルキルジチオリン酸亜鉛が、リン含有量換算値で０．０２〜０．０８重量％、および
ｄ）モリブデン含有化合物が、モリブデン含有量換算値で０．０２〜０．２重量％、
の量にて溶解もしくは分散されていて、ｂ）成分のアルキルオキシベンゼンスルホン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩に由来する金属含有量とｄ）成分のモリブデン含有化合物に由来するモリブデン含有量の比率が、前者対後者の重量比で１：４〜２０：１の範囲にあることを特徴とする潤滑油組成物にある。
【０００９】
本発明の潤滑油組成物において、ｂ）成分は、過塩基性アルキルヒドロキシベンゼンスルホン酸カルシウムであることが好ましい。
【００１０】
ｄ）成分は、硫化オキシモリブデンジチオカルバメートおよび／または硫化オキシモリブデンジチオホスフェートであることが好ましい。
【００１１】
ａ）成分の窒素含有無灰性分散剤は、少なくとも約５０％がメチルビニリデン構造を有する高反応性ポリブテンと無水マレイン酸とを熱反応法により反応させて得られたポリブテニルこはく酸無水物を、ポリアルキレンポリアミンと反応させて得られたアルケニル又はアルキルこはく酸イミドあるいはその誘導体であり、そしてその塩素含有量が５０重量ｐｐｍ未満であることが好ましい。
【００１２】
本発明の潤滑油組成物はさらに、ｅ）酸化防止剤として、フェノール化合物、アミン化合物、およびｃ）及びｄ）成分とは異なる金属含有化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物を、０．０１〜５重量％含有することが好ましい。
【００１３】
本発明の潤滑油組成物のリン含有量は、組成物の全重量に基づいて０．０２〜０．０８重量％の範囲にあることが好ましい。また、ＳＡＥ粘度グレードは、０Ｗ２０、０Ｗ３０、５Ｗ２０および５Ｗ３０のいずれかであることが好ましい。
【００１４】
基油は、潤滑油粘度の鉱油系基油であって、粘度指数が１２０以上、芳香族成分含有量が１０重量％以下、硫黄含有量が０．０１重量％以下である油、もしくは該油を１０重量％以上含有する混合油であることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
［基油］
本発明の潤滑油組成物に用いる基油は一般に、潤滑油粘度の鉱油および合成油である。鉱油および合成油の種類については特に制限はないが、その蒸発損失（ＡＳＴＭＤ５８００）は一般には１７重量％以下であり、好ましくは１５重量％以下、更に好ましくは１２重量％以下（特に１０重量％以下）である。基油の蒸発損失が１７重量％を越えると、潤滑油（エンジン油）として使用したときに油消費量および粘度上昇が大きくなる。また、基油の１００℃における動粘度は一般に２〜６ｍｍ²／ｓの範囲にある。
【００１６】
鉱油系基油は、例えばパラフィン基原油や中間基原油を常法に従って蒸留、精製して得られた精製油であり、その具体例としては溶剤精製油、水添精製油、脱蝋処理油、白土処理油等を挙げることができる。上記のように蒸発損失を小さくするためには蒸留範囲がナロウカットであることが好ましく、特に、高度水素化精製した水素化分解油（例えば、蒸発損失１７重量％以下、粘度指数１２０以上、芳香族成分含有量１０重量％以下、硫黄含有量０．０１重量％以下の油）が本発明の目的に好ましく用いられる。あるいは、このような水素化分解油を１０重量％以上含有する混合油も好ましく用いられる。また、鉱油系スラックワックス（粗ろう）あるいは天然ガスから合成された合成ワックスを原料として異性化および水素化分解のプロセスで作られる高粘度指数の油も、蒸発損失が小さく好適に用いられる。
【００１７】
合成油としては、例えば炭素数３〜１２のα−オレフィンの重合体であるポリ−α−オレフィン、ジオクチルセバケートに代表されるセバシン酸、アゼライン酸、アジピン酸などの二塩基酸と炭素数４〜１８のアルコールとのエステルであるジアルキルジエステル、１−トリメチロールプロパンやペンタエリスリトールと炭素数３〜１８の一塩基酸とのエステルであるポリオールエステル、炭素数９〜４０のアルキル基を有するアルキルベンゼン等を挙げることができる。一般に合成油は、実質的に硫黄分を含まず、酸化安定性および耐熱性に優れ、一旦燃焼すると残留炭素や煤の生成が少ないので、本発明の目的には好ましい。
【００１８】
鉱油系基油および合成系基油は、それぞれ単独で使用することができるが、所望により、二種以上の鉱油系基油、あるいは二種以上の合成系基油を組み合わせて使用することもできる。また、所望により、鉱油系基油と合成系基油を任意の割合で組み合わせて用いることもできる。
【００１９】
［添加剤］
ａ）窒素含有無灰性分散剤
本発明の潤滑油組成物において窒素含有無灰性分散剤としては通常、アルケニル又はアルキルこはく酸イミドあるいはその誘導体が用いられる。その添加量は一般に、組成物の全重量に基づき窒素含有量換算値で０．０１〜０．３重量％の範囲にある。代表的なこはく酸イミドは、高分子量のアルケニルもしくはアルキル基で置換されたこはく酸無水物と、１分子当り平均４〜１０個（好ましくは５〜７個）の窒素原子を含むポリアルキレンポリアミンとの反応により得ることができる。高分子量のアルケニルもしくはアルキル基は、数平均分子量が約９００〜５０００のポリオレフィンであることが好ましく、特にポリブテンであることが好ましい。
【００２０】
ポリブテンと無水マレインとの反応によりポリブテニルこはく酸無水物を得る工程では、多くの場合、塩素を用いる塩素化法が用いられている。しかし、この方法では、反応率は良いものの、こはく酸イミド最終生成物中に多量の塩素（例えば約２０００ｐｐｍ）が残留する結果となる。一方、塩素を用いない熱反応法では、最終生成物中に残る塩素を極めて低いレベル（例えば３０ｐｐｍ以下）に抑えることができる。また、従来のポリブテン（β−オレフィン構造が主体である）に比べて、高反応性ポリブテン（少なくとも約５０％がメチルビニリデン構造を有する）を用いると、熱反応法でも反応率が向上して有利である。この場合に、未反応のポリブテンが減るため、有効分（こはく酸イミド）濃度の高い分散剤を得ることができる。よって、高反応性ポリブテンを用いて熱反応法により得られたこはく酸イミドが好ましい。こはく酸イミドは、さらにホウ酸、アルコール、アルデヒド、ケトン、アルキルフェノール、環状カーボネート、有機酸等と反応させて、いわゆる変性こはく酸イミドにして用いることもできる。特に、ホウ酸あるいはホウ素化合物との反応で得られるホウ素含有アルケニル又はアルキルこはく酸イミドは、熱・酸化安定性の面で有利である。
【００２１】
また、エチレン−α−オレフィンコポリマー（例えば分子量約１０００〜１５０００）から誘導されたポリマー性こはく酸イミドも、好ましく用いることができる。
【００２２】
さらに、上記のアルケニル又はアルキルこはく酸イミドあるいはその誘導体と組み合わせて、その他の公知の無灰性分散剤、例えばアルケニルベンジルアミン系やアルケニルこはく酸エステル系分散剤も用いることができる。
【００２３】
ｂ）金属系清浄剤
本発明の潤滑油組成物においては金属系清浄剤として、アルキルオキシベンゼンスルホン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩が用いられる。その添加量は一般に、組成物の全重量に基づき金属含有量換算値で０．０５〜０．５重量％の範囲にある。
【００２４】
本発明において、アルキルオキシベンゼンスルホン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩は、ＴＢＮが１００以上の過塩基性であることが好ましい。オキシ基としては一般に、ヒドロキシ、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、およびヘキソキシが挙げられ、特に好ましくはヒドロキシである。金属塩はカルシウム塩であることが特に好ましい。これらのアルキルオキシベンゼンスルホネートは、例えば特許文献２に記載された方法により製造することができる。
【００２５】
本発明において、上記のアルキルオキシベンゼンスルホネートに由来する金属含有量と後述するモリブデン含有化合物に由来するモリブデン含有量との比率（前者：後者）は、一般には重量比で１：４〜２０：１の範囲にあり、好ましくは１：２〜１０：１の範囲にある。両者をこの範囲の比率で使用したときに、摩耗を長期間にわたって顕著に防止または抑制することができる。
【００２６】
また、従来より金属系清浄剤としてはアルキルベンゼンスルホネートが最もよく使用されているが、本発明では上記アルキルオキシベンゼンスルホネートを使用することにより、機械的摩擦を顕著に低減することができる。特に、モリブデン含有化合物と組み合わせて使用することによって、摩擦低減あるいは摩耗防止性能が顕著に向上し、本発明の目的である低粘度タイプの省燃費型潤滑油組成物を達成することができる。
【００２７】
本発明においては、上記アルキルオキシベンゼンスルホネートと一緒にその他公知の各種の金属系清浄剤も併用することができる。
【００２８】
ｃ）ジアルキルジチオリン酸亜鉛
本発明の潤滑油組成物においてジアルキルジチオリン酸亜鉛は一般に、リン含有量換算値で０．０２〜０．０８重量％の範囲で添加される。
【００２９】
ジアルキルジチオリン酸亜鉛は、炭素原子数３〜１８のアルキル基を有することが望ましい。摩耗防止の面からは、炭素原子数３〜１８の第二級アルコールから誘導された第二級アルキル基を含むジアルキルジチオリン酸亜鉛である。これに対して、炭素原子数３〜１８の第一級アルコールから誘導された第一級アルキル基を含むジアルキルジチオリン酸亜鉛は耐熱性に優れ、摩擦低減の面で有利である。よって、第二級アルキル基タイプのジチオリン酸亜鉛を主として、第一級アルキル基タイプのジチオリン酸亜鉛を適宜併用することが、摩耗防止および熱酸化安定性の面から好ましい。また、必要に応じて、ジアルキルアリールジチオリン酸亜鉛（例えば、ドデシルフェノールから誘導されたジアルキルアリールジチオリン酸亜鉛）も用いることができる。
【００３０】
ｄ）摩耗防止剤
本発明の潤滑油組成物においては摩耗防止剤として、モリブデン含有化合物が用いられる。その添加量は、組成物の全重量に基づきモリブデン含有量換算値で０．０２〜０．２重量％の範囲にある。モリブデン含有化合物としては、硫化オキシモリブデンジチオカルバメート、硫化オキシモリブデンジチオホスフェート、オキシモリブデンモノグリセライド、オキシモリブデンジエチラートアミド、およびアミンモリブデン錯体化合物等を挙げることができる。好ましくは、硫化オキシモリブデンジチオカルバメート、および硫化オキシモリブデンジチオホスフェートである。これらのモリブデン含有化合物は単独でも、あるいは二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３１】
なお、上記のモリブデン含有化合物は、摩耗防止剤として機能する外に、摩擦低減剤としても機能し、更には多機能型添加剤や酸化防止剤としても機能することができる。
【００３２】
ｅ）酸化防止剤
本発明の潤滑油組成物には更に、酸化防止剤として、フェノール化合物、アミン化合物、およびｃ）及びｄ）成分とは異なる金属含有化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物を用いることが好ましい。その添加量は一般に、０．０１〜５重量％の範囲にある。ここで、ｃ）及びｄ）成分とは異なる金属含有化合物とは、ｃ）成分およびｄ）成分として具体的に使用する化合物以外の金属含有化合物であり、よってモリブデン化合物等も含まれる。
【００３３】
通常は、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、およびジアリールアミン系酸化防止剤が用いられる。ヒンダードフェノール系酸化防止剤の例としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−メチレンビス（６−ｔ−ブチル−ｏ−クレゾール）、４，４’−イソプロピリデンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２−チオ−ジエチレンビス〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、そして３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸オクチル、３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸オクタデシルなどのヒンダードフェノール類を挙げることができる。
【００３４】
ジアリールアミン系酸化防止剤の例としては、炭素原子数が４〜９の混合アルキルジフェニルアミン、ｐ，ｐ’−ジオクチルジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、フェニル−β−ナフチルアミン、アルキル化−α−ナフチルアミン、そしてアルキル化−フェニル−α−ナフチルアミンなどのジアリールアミン類を挙げることができる。
【００３５】
また、金属含有化合物としては、亜鉛ジチオカルバメート、脂肪酸金属塩、油溶性銅化合物、並びに硫黄を含有するオキシモリブデン−こはく酸イミド錯体化合物（特許文献３に記載）、およびこはく酸イミドとモリブデン酸との反応による塩化合物を挙げることができる。これらのモリブデン化合物は、酸化防止性に加えて高温での清浄性の向上にも効果的であり、好適に用いられる。
【００３６】
これらの酸化防止剤は、それぞれ単独で使用してもよいし、あるいは適宜組み合わせて使用してもよい。
【００３７】
［その他の添加剤］
さらに、本発明の潤滑油組成物には、アルカリ金属ホウ酸塩水和物の添加も高温清浄性あるいは塩基価付与の点で効果的である。アルカリ金属ホウ酸塩水和物は一般に５重量％以下、特に０．０１〜５重量％の範囲で添加される。
【００３８】
アルカリ金属ホウ酸塩水和物としては、例えば米国特許第３９２９６５０号明細書及び米国特許第４０８９７９０号明細書に記載の方法により合成される化合物が挙げられる。具体的には、アルカリ金属又はアルカリ土類金属中性スルホネートをアルカリ金属水酸化物の存在下で炭酸化して過塩基性スルホネートを得、これにホウ酸を反応させて得られるアルカリ金属ホウ酸塩の微粒子分散体（炭酸化反応の時、こはく酸イミドのような無灰性分散剤を共存させるのが望ましい）を挙げることができる。ここでアルカリ金属としては、カリウム、ナトリウム等が好ましい。その例としては、中性カルシウムスルホネートおよびこはく酸イミド系に分散させた組成式：ＫＢ₃０₅・Ｈ₂Ｏで表される粒径約０．３μｍ以下の微粒子分散体を挙げることができる。耐水性の点からは、カリウムをナトリウムで置換したものも良好に用いられる。
【００３９】
本発明の潤滑油組成物は更に、粘度指数向上剤を２０重量％以下（好ましくは１〜２０重量％の範囲）の量で含むことが望ましい。粘度指数向上剤の例としては、ポリアルキルメタクリレート、エチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、そしてポリイソプレンなどの高分子化合物を挙げることができる。あるいは、これらの高分子化合物に分散性能を付与した分散型粘度指数向上剤もしくは多機能型粘度指数向上剤を用いることができる。これらの粘度指数向上剤は単独で用いることができるが、任意の粘度指数向上剤を二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００４０】
本発明の潤滑油組成物は更に、各種の補助的な添加剤を含んでいてもよい。そのような補助的な添加剤の例としては、金属不活性剤として機能するベンゾトリアゾール系化合物やチアジアゾール系化合物を挙げることができる。また、防錆剤あるいは抗乳化剤として機能するポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体などのポリオキシアルキレン非イオン性界面活性剤を添加してもよい。また、摩擦調整剤として機能する各種アミン、アミド、アミン塩、およびそれらの誘導体、あるいは多価アルコールの脂肪酸エステル、あるいはそれらの誘導体を添加してもよい。さらにまた、消泡剤や流動点降下剤として機能する各種化合物を添加してもよい。なお、これらの補助的な添加剤は、潤滑油組成物に対して、それぞれ３重量％以下（特に、０．００１〜３重量％の範囲）の量にて使用することが好ましい。
【００４１】
【実施例】
下記の添加剤成分と基油成分を用いて、本発明の潤滑油組成物（エンジン油）および比較用の潤滑油組成物を製造した。
こはく酸イミド分散剤１：炭酸エチレン反応処理こはく酸イミド（窒素含量：１．０重量％、塩素含量：３０重量ｐｐｍ、数平均分子量約２３００の高反応性ポリイソブテン（少なくとも約５０％がメチルビニリデン構造を有する）と無水マレイン酸を熱反応法で反応させて得られたポリイソブテニルこはく酸無水物を、平均窒素原子数６．５個（１分子当たり）のポリアルキレンポリアミンと反応させ、次いで得られたビスタイプこはく酸イミドを炭酸エチレンで反応処理したもの）
【００４２】
こはく酸イミド分散剤２：ホウ素含有こはく酸イミド（窒素含量：１．９５重量％、ホウ素含量：０．６６重量％、塩素含量：５重量ｐｐｍ未満、数平均分子量約１３００の高反応性ポリイソブテン（少なくとも約５０％がメチルビニリデン構造を有する）と無水マレイン酸を熱反応法で反応させて得られたポリイソブテニルこはく酸無水物を、平均窒素原子数６．５個（１分子当たり）のポリアルキレンポリアミンと反応させ、次いで得られたビスタイプこはく酸イミドをホウ酸で反応処理したもの）
【００４３】
アルキルオキシベンゼンスルホネート（Ｃａ：１２．５重量％、Ｓ：２．７重量％、ＴＢＮ：３００ｍｇＫＯＨ／ｇ、フェノールを炭素原子数２０〜２４の異性化したα−オレフィンでアルキル化した後、得られたアルキルフェノールをスルホン化し、次に消石灰で中和し、更に過塩基化工程を経て炭酸化処理したもの、シェブロンテキサコジャパン（株）製ＣＰ６５２２）
【００４４】
アルキルベンゼンスルホネート（Ｃａ：１２．８重量％、Ｓ：２．０重量％、ＴＢＮ：３２５ｍｇＫＯＨ／ｇ、ベンゼンを炭素原子数２０〜２４のα−オレフィンでアルキル化した後、得られたアルキルベンゼンをスルホン化し、次いで消石灰で中和し、更に過塩基化工程を経て炭酸化処理したもの、シェブロンテキサコジャパン（株）製ＯＬＯＡ２４７Ｚ）
【００４５】
ＺｎＤＴＰ１：ジアルキルジチオリン酸亜鉛（Ｐ：７．２重量％、Ｚｎ：７．８５重量％、Ｓ：１４重量％、炭素原子数３〜８の第二級アルコールから誘導されたもの）
ＺｎＤＴＰ２：ジアルキルジチオリン酸亜鉛（Ｐ：７．３重量％、Ｚｎ：８．４重量％、Ｓ：１４重量％、炭素原子数８の第一級アルコールから誘導されたもの）
【００４６】
モリブデン含有化合物：硫化オキシモリブデンジチオカルバメート（アルキル基：Ｃ₈とＣ₁₃の第一級アルキルの混合）、Ｍｏ：４．５重量％、Ｓ：４．７重量％）
【００４７】
酸化防止剤１：モリブデン化合物（硫黄を含有するオキシモリブデン−こはく酸イミド錯体化合物、Ｍｏ：５．４重量％、Ｓ：３．７重量％、ＴＢＮ：４５ｍｇＫＯＨ／ｇ）
酸化防止剤２：フェノール化合物（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸オクチル）
酸化防止剤３：アミン化合物（ジアルキルジフェニルアミン（アルキル基：Ｃ₄とＣ₈の混合）、Ｎ：４．６重量％、ＴＢＮ：１８０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
【００４８】
粘度指数向上剤：非分散型のエチレンプロピレン共重合体
流動点降下剤：ポリメタクリレート系化合物
【００４９】
基油１：水素化分解鉱油（１００℃の動粘度：４．１ｍｍ²／ｓ、粘度指数：１２７、蒸発損失（ＡＳＴＭＤ５８００）：１５重量％、硫黄含有量：０．００１重量％未満、芳香族含有量：８重量％）
基油２：１５０ニュートラル油（１００℃の動粘度：５．３ｍｍ²／ｓ、粘度指数：１０６、蒸発損失：１８．４重量％、硫黄含有量：０．１８重量％、芳香族含有量：２９重量％）と、８０ニュートラル油（１００℃の動粘度：３．２ｍｍ²／ｓ、粘度指数：１００、蒸発損失：４０重量％、硫黄含有量：０．１６重量％、芳香族含有量：２３重量％）とを、重量比６５：３５で混合した油
【００５０】
［実施例１］
基油に下記の比率で添加剤成分を配合して、ＳＡＥ粘度グレードが０Ｗ２０の本発明の潤滑剤組成物を製造した。
（１）無灰性分散剤：
こはく酸イミド分散剤１（添加量：１．０重量％、窒素換算添加量：０．０１重量％）
こはく酸イミド分散剤２（添加量：２．６重量％、窒素換算添加量：０．０５重量％）
（２）アルキルオキシベンゼンスルホネート（添加量：１．７６重量％、カルシウム換算添加量：０．２２重量％）
（３）ジアルキルジチオリン酸亜鉛：
ＺｎＤＴＰ１（添加量：０．５６重量％、リン換算添加量：０．０４重量％）
ＺｎＤＴＰ２（添加量：０．１４重量％、リン換算添加量：０．０１重量％）
（４）モリブデン含有化合物（添加量：１．６２重量％、モリブデン換算添加量：０．０７３重量％）：
（５）酸化防止剤
酸化防止剤１（添加量：０．１５重量％）
酸化防止剤２（添加量：０．２重量％）
酸化防止剤３（添加量：０．２重量％）
（６）他の添加剤
粘度指数向上剤（添加量：７．９重量％）
流動点降下剤（添加量：０．３重量％）
（７）基油１（使用量：残部）
【００５１】
［比較例１］
実施例１において、アルキルオキシベンゼンスルホネートの代わりに、アルキルベンゼンスルホネート（添加量：１．７２重量％、カルシウム換算添加量：０．２２重量％）を用いたこと以外は実施例１と同様にして配合して、ＳＡＥ粘度グレードが０Ｗ２０の比較用の潤滑剤組成物を製造した。
【００５２】
［比較例２］
実施例１において、アルキルオキシベンゼンスルホネートの代わりに、アルキルベンゼンスルホネート（添加量：１．７２重量％、カルシウム換算添加量：０．２２重量％）を用いたこと、粘度指数向上剤の添加量を９．４重量％に変更したこと、および基油１の代わりに基油２を用いたこと以外は実施例１と同様にして配合して、ＳＡＥ粘度グレードが５Ｗ３０の比較用の潤滑剤組成物を製造した。
【００５３】
［潤滑油組成物の性能評価］
（１）摩耗防止性能
往復動摩擦摩耗試験を次のように実施して摩耗防止性能を評価した。鉄製のディスク上に試験油を介して試験球を接触させ、油温１０５℃、荷重４００ｇで、試験球を振幅１ｍｍ、振動数２０Ｈｚにて６０分間往復動させた。試験後に、試験球に生じた摩耗痕の面積を測定した。
【００５４】
（２）摩擦低減性能
モータリングトルク試験を次のように実施して摩擦低減性能を評価した。四気筒ガソリンエンジンのＯＨＣ式動弁系（滑りタイプのカムとフォロワを含む）部分を含むエンジンヘッド、電気モータ、オイルポンプ、温度制御装置、回転トルク計測器等からなる試験機を用いて、油温度１２０℃および８０℃で回転数を変えて試験機を作動させ、回転トルク（摩擦）を測定した。流体潤滑と境界潤滑の両方にまたがる摩擦測定を行った。
【００５５】
（３）ＮＯ_xガス雰囲気中の酸化安定性
ＮＯ_x吹き込み酸化試験を次のように実施して酸化安定性を評価した。試験容器に５０ｇの試験油を入れ、２．５ｇのガソリンを混合し、触媒として銅片と鉄片を加えた後、試験油混合物の温度を１６０℃に上げた。ＮＯ_xガスとして０．８％ＮＯ含有窒素ガス（毎分１００ｍｌの割合）と、水に通した空気（毎分２５０ｍｌの割合）とを途中で混合した後、この混合ガスを試験油混合物中に吹き込んで１２０分間試験を行った。試験前後の動粘度および全酸価の変化を測定した。
【００５６】
（４）蒸発損失
ＡＳＴＭＤ５８００に準処して、試験油を２５０℃で１時間、規定の条件下に置いたときの蒸発損失を測定した。
得られた結果をまとめて表１および表２に示す。
【００５７】
【表１】

【００５８】
【表２】

【００５９】
表２に示した試験結果から明らかなように、アルキルオキシベンゼンスルホネートとモリブデン含有化合物を組み合わせて用いた本発明の潤滑油組成物（実施例１）は、アルキルベンゼンスルホネートとモリブデン含有化合物を用いた比較のための潤滑油組成物（比較例１）に比べて、良好な摩耗防止性を示し、特に摩耗防止の持続性が著しく向上した。また、摩擦も顕著に低減した。さらに、ＮＯ_xガス雰囲気中の酸化安定性も著しく向上した。
【００６０】
一方、従来の溶剤精製鉱油を用いて配合した５Ｗ３０の油（比較例２）は、蒸発損失が大きすぎて支障を来した。それに比べて、本発明の潤滑油組成物は、０Ｗ２０の低粘度グレードにもかかわらず、蒸発損失が改善された。
【００６１】
【発明の効果】
本発明の潤滑油組成物は、摩耗防止性能に優れ、特に長期間に渡って良好な摩耗防止性能を維持することができる。同時に、摩擦低減性能、およびＮＯ_xガス雰囲気中での酸化安定性にも優れている。従って、摩耗防止および摩擦低減性能に優れた低粘度タイプの省燃費型潤滑油組成物であると言える。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a lubricating oil composition useful for lubricating various internal combustion engines such as a gasoline engine, a diesel engine, an engine using dimethyl ether as a fuel, and a gas engine. More specifically, the present invention relates to a lubricating oil composition that has excellent anti-wear performance, excellent friction reduction and anti-oxidation performance, and has little adverse effect on exhaust gas purification catalysts. In particular, the present invention can maintain good anti-wear properties over a long period of time, reduce friction during engine lubrication, reduce energy loss, reduce fuel consumption, and reduce oxidative degradation even in nitrogen oxide gas atmosphere. The present invention relates to a low-viscosity fuel-saving lubricating oil composition for an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
In a lubricating oil composition used for an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine, it is desired that a metal surface, which is a component of the engine, is prevented from being worn by friction or corrosion as much as possible. It is also desired to reduce the energy loss by reducing the friction during engine lubrication to reduce the fuel consumption of the engine.
[0003]
Metal-based detergents are well known as additives for lubricating oil compositions for internal combustion engines, and alkylbenzenesulfonates are the most commonly used detergents. Patent Document 1 discloses a lubricating oil composition useful for reducing the mechanical friction loss of a four-stroke engine, wherein the base oil comprises a) sulfurized oxymolybdenum dithiophosphate and / or molybdenum dithiocarbamate, b) a specific composition. Disclosed are compositions comprising zinc dithiophosphate having the formula, c) calcium alkyl benzene sulfonate, and d) alkenyl succinimide and / or boron compound derivatives of alkenyl succinimide.
[0004]
Patent Literature 2 discloses a detergent composed of an overbased alkyloxybenzene sulfonate, particularly developed for lubricating a marine diesel engine. The detergent is said to improve oxidative stability, thermal stability and water stability and reduce the coefficient of friction when used in lubricating oil compositions.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-B-3-23595
[Patent Document 2]
Japanese Patent Publication No. Hei 9-511015
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a lubricating oil composition having particularly excellent antiwear performance. In particular, an object of the present invention is to provide a low-viscosity type fuel-saving lubricating oil composition having excellent anti-wear performance.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventor has found that when an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt of alkyloxybenzene sulfonic acid is used as an additive in a lubricating oil composition in combination with a molybdenum-containing compound in a specific ratio, wear is reduced. It has been found that the prevention performance is improved and that the good performance can be maintained for a long period of time. Further, friction can be significantly reduced, and nitrogen oxides (NO _x The inventors have found that the oxidation stability in a gas atmosphere is improved, and have reached the present invention.
[0008]
Therefore, the present invention comprises a mineral oil and / or a synthetic oil having a lubricating oil viscosity, an evaporation loss of 17% by weight or less (preferably 15% by weight or less) and a kinematic viscosity at 100 ° C. of 2 to 6 mm. ^Two / S base oil, based at least on the total weight of the composition:
a) The nitrogen-containing ashless dispersant has a nitrogen content converted value of 0.01 to 0.3% by weight,
b) an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt of an alkyloxybenzene sulfonic acid has a metal content of 0.05 to 0.5% by weight,
c) zinc dialkyldithiophosphate is 0.02 to 0.08% by weight in terms of phosphorus content, and
d) a molybdenum-containing compound is 0.02 to 0.2% by weight in terms of a molybdenum content;
And the metal content derived from the alkali metal or alkaline earth metal salt of the alkyloxybenzene sulfonic acid of the component b) and the molybdenum content derived from the molybdenum-containing compound of the component d) Is in the range of 1: 4 to 20: 1 by weight of the former to the latter in the lubricating oil composition.
[0009]
In the lubricating oil composition of the present invention, the component b) is preferably calcium overbased alkylhydroxybenzenesulfonate.
[0010]
Component d) is preferably sulfurized oxymolybdenum dithiocarbamate and / or sulfurized oxymolybdenum dithiophosphate.
[0011]
The nitrogen-containing ashless dispersant of component a) is a polybutenyl succinic anhydride obtained by reacting a highly reactive polybutene having a methylvinylidene structure at least about 50% with maleic anhydride by a thermal reaction method. It is preferably an alkenyl or alkyl succinimide or a derivative thereof obtained by reacting with a polyalkylene polyamine, and preferably has a chlorine content of less than 50 ppm by weight.
[0012]
The lubricating oil composition of the present invention further comprises, as an antioxidant, at least one compound selected from the group consisting of phenol compounds, amine compounds, and metal-containing compounds different from the components c) and d). It is preferably contained in an amount of from 0.01 to 5% by weight.
[0013]
The phosphorus content of the lubricating oil composition of the present invention is preferably in the range of 0.02 to 0.08% by weight based on the total weight of the composition. Further, the SAE viscosity grade is preferably any of 0W20, 0W30, 5W20 and 5W30.
[0014]
The base oil is a mineral base oil having a lubricating oil viscosity, an oil having a viscosity index of 120 or more, an aromatic component content of 10% by weight or less, and a sulfur content of 0.01% by weight or less, or the oil. Is preferably a mixed oil containing 10% by weight or more.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Base oil]
The base oils used in the lubricating oil compositions of the present invention are generally mineral and synthetic oils of lubricating oil viscosity. There is no particular limitation on the type of mineral oil and synthetic oil, but the evaporation loss (ASTM D5800) is generally 17% by weight or less, preferably 15% by weight or less, more preferably 12% by weight or less (particularly 10% by weight). Below). If the evaporation loss of the base oil exceeds 17% by weight, the oil consumption and viscosity increase when used as a lubricating oil (engine oil) will increase. The kinematic viscosity of the base oil at 100 ° C. is generally 2 to 6 mm. ^Two / S.
[0016]
Mineral base oils are, for example, refined oils obtained by distilling and refining paraffinic or intermediate base oils in accordance with ordinary methods, and specific examples thereof include solvent refined oils, hydrogenated refined oils, dewaxed oils, A clay treatment oil can be used. In order to reduce the evaporation loss as described above, it is preferable that the distillation range is narrow cut. In particular, highly hydrorefined hydrocracked oil (for example, evaporation loss of 17% by weight or less, viscosity index of 120 or more, aromatic Oils having a component content of 10% by weight or less and a sulfur content of 0.01% by weight or less are preferably used for the purpose of the present invention. Alternatively, a mixed oil containing 10% by weight or more of such a hydrocracked oil is also preferably used. In addition, a high viscosity index oil produced by a process of isomerization and hydrocracking using a mineral oil-based slack wax (crude wax) or a synthetic wax synthesized from natural gas as a raw material is also preferably used because of its small evaporation loss.
[0017]
Examples of the synthetic oil include polybasic acids such as poly-α-olefins, which are polymers of α-olefins having 3 to 12 carbon atoms, and dibasic acids such as sebacic acid, azelaic acid, and adipic acid represented by dioctyl sebacate; Dialkyl diester which is an ester with an alcohol having 18 to 18 carbon atoms, polyol ester which is an ester of 1-trimethylolpropane or pentaerythritol with a monobasic acid having 3 to 18 carbon atoms, alkylbenzene having an alkyl group having 9 to 40 carbon atoms, etc. Can be mentioned. In general, synthetic oils are preferred for the purpose of the present invention because they contain substantially no sulfur content, are excellent in oxidation stability and heat resistance, and generate little residual carbon and soot once burned.
[0018]
The mineral base oil and the synthetic base oil can each be used alone, but if desired, two or more mineral base oils or two or more synthetic base oils can be used in combination. . If desired, a mineral base oil and a synthetic base oil can be used in combination at any ratio.
[0019]
[Additive]
a) Nitrogen-containing ashless dispersant
In the lubricating oil composition of the present invention, an alkenyl or alkyl succinimide or a derivative thereof is generally used as the nitrogen-containing ashless dispersant. The amount added is generally in the range of 0.01 to 0.3% by weight in terms of nitrogen content based on the total weight of the composition. Typical succinimides are succinic anhydrides substituted with high molecular weight alkenyl or alkyl groups and polyalkylene polyamines containing an average of 4 to 10 (preferably 5 to 7) nitrogen atoms per molecule. Can be obtained. The high molecular weight alkenyl or alkyl group is preferably a polyolefin having a number average molecular weight of about 900 to 5,000, particularly preferably polybutene.
[0020]
In the step of obtaining polybutenylsuccinic anhydride by reacting polybutene with maleic anhydride, a chlorination method using chlorine is often used. However, this method, while having a good conversion, results in a large amount of chlorine (eg, about 2000 ppm) remaining in the final succinimide product. On the other hand, in the thermal reaction method not using chlorine, chlorine remaining in the final product can be suppressed to an extremely low level (for example, 30 ppm or less). In addition, when a highly reactive polybutene (at least about 50% having a methylvinylidene structure) is used as compared with conventional polybutene (mainly having a β-olefin structure), the reaction rate is improved even by a thermal reaction method, which is advantageous. It is. In this case, since the unreacted polybutene is reduced, a dispersant having a high effective component (succinimide) concentration can be obtained. Therefore, succinimide obtained by a thermal reaction method using highly reactive polybutene is preferred. The succinimide may be further reacted with boric acid, an alcohol, an aldehyde, a ketone, an alkylphenol, a cyclic carbonate, an organic acid, or the like to obtain a so-called modified succinimide. In particular, boron-containing alkenyl or alkyl succinimide obtained by reaction with boric acid or a boron compound is advantageous in terms of thermal and oxidation stability.
[0021]
Also, a polymeric succinimide derived from an ethylene-α-olefin copolymer (for example, a molecular weight of about 1,000 to 15,000) can be preferably used.
[0022]
Further, in combination with the above alkenyl or alkyl succinimide or a derivative thereof, other known ashless dispersants, for example, alkenylbenzylamine or alkenyl succinate dispersants can also be used.
[0023]
b) Metallic detergent
In the lubricating oil composition of the present invention, an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt of alkyloxybenzenesulfonic acid is used as the metal-based detergent. The amount of addition is generally in the range of 0.05 to 0.5% by weight in terms of metal content based on the total weight of the composition.
[0024]
In the present invention, the alkali metal salt or alkaline earth metal salt of alkyloxybenzene sulfonic acid is preferably overbased with a TBN of 100 or more. Oxy groups generally include hydroxy, methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentoxy, and hexoxy, with hydroxy being particularly preferred. It is particularly preferred that the metal salt is a calcium salt. These alkyloxybenzene sulfonates can be produced, for example, by the method described in Patent Document 2.
[0025]
In the present invention, the ratio of the metal content derived from the above-mentioned alkyloxybenzene sulfonate to the molybdenum content derived from the molybdenum-containing compound described later (former: latter) is generally 1: 4 to 20: 1 by weight. And preferably in the range of 1: 2 to 10: 1. When both are used at a ratio in this range, wear can be significantly prevented or suppressed over a long period of time.
[0026]
Alkylbenzenesulfonate has been most frequently used as a metal-based detergent, but in the present invention, the use of the above-described alkyloxybenzenesulfonate can significantly reduce mechanical friction. In particular, when used in combination with a molybdenum-containing compound, the friction-reducing or wear-preventing performance is remarkably improved, and a low-viscosity type fuel-saving lubricating oil composition which is the object of the present invention can be achieved.
[0027]
In the present invention, various other known metal-based detergents can be used together with the alkyloxybenzene sulfonate.
[0028]
c) zinc dialkyldithiophosphate
In the lubricating oil composition of the present invention, zinc dialkyldithiophosphate is generally added in the range of 0.02 to 0.08% by weight in terms of phosphorus content.
[0029]
The zinc dialkyldithiophosphate desirably has an alkyl group having 3 to 18 carbon atoms. From the viewpoint of preventing abrasion, zinc dialkyldithiophosphate containing a secondary alkyl group derived from a secondary alcohol having 3 to 18 carbon atoms is used. On the other hand, zinc dialkyldithiophosphate containing a primary alkyl group derived from a primary alcohol having 3 to 18 carbon atoms is excellent in heat resistance and advantageous in reducing friction. Therefore, it is preferable to appropriately use a secondary alkyl group type zinc dithiophosphate mainly and a primary alkyl group type zinc dithiophosphate from the viewpoints of wear prevention and thermal oxidation stability. If necessary, zinc dialkylaryldithiophosphate (for example, zinc dialkylaryldithiophosphate derived from dodecylphenol) can also be used.
[0030]
d) Wear inhibitors
In the lubricating oil composition of the present invention, a molybdenum-containing compound is used as an antiwear agent. The amount of addition is in the range of 0.02 to 0.2% by weight in terms of molybdenum content based on the total weight of the composition. Examples of the molybdenum-containing compound include sulfurized oxymolybdenum dithiocarbamate, sulfurized oxymolybdenum dithiophosphate, oxymolybdenum monoglyceride, oxymolybdenum diethylate amide, and amine molybdenum complex compound. Preferred are sulfurized oxymolybdenum dithiocarbamates and sulfurized oxymolybdenum dithiophosphates. These molybdenum-containing compounds may be used alone or in combination of two or more.
[0031]
The molybdenum-containing compound functions not only as an antiwear agent but also as a friction reducing agent, and can also function as a multifunctional additive or an antioxidant.
[0032]
e) Antioxidant
In the lubricating oil composition of the present invention, it is preferable to use, as an antioxidant, at least one compound selected from the group consisting of a phenol compound, an amine compound, and a metal-containing compound different from the components c) and d). . The amount added is generally in the range from 0.01 to 5% by weight. Here, the metal-containing compound different from the components c) and d) is a metal-containing compound other than the compounds specifically used as the components c) and d), and thus includes molybdenum compounds and the like.
[0033]
Usually, a hindered phenol-based antioxidant and a diarylamine-based antioxidant are used. Examples of hindered phenolic antioxidants include 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 4,4′-methylenebis (2,6-di-t-butylphenol), 4,4′-methylenebis (6-t-butyl-o-cresol), 4,4′-isopropylidenebis (2,6-di-t-butylphenol), 4,4′-bis (2,6-di-t-butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), 4,4′-thiobis (2-methyl-6-t-butylphenol), 2,2-thio-diethylenebis [3- (3 5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] and octyl 3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 3- (3,5-di-t- Butyl-4-hydroxy It may be mentioned hindered phenols such as phenyl) octadecyl propionate.
[0034]
Examples of diarylamine-based antioxidants include mixed alkyl diphenylamines having 4 to 9 carbon atoms, p, p'-dioctyldiphenylamine, phenyl-α-naphthylamine, phenyl-β-naphthylamine, alkylated-α-naphthylamine, And diarylamines such as alkylated-phenyl-α-naphthylamine.
[0035]
Examples of the metal-containing compound include zinc dithiocarbamate, a fatty acid metal salt, an oil-soluble copper compound, and an oxymolybdenum-succinimide complex compound containing sulfur (described in Patent Document 3), and succinimide and molybdic acid. Can be mentioned. These molybdenum compounds are effective in improving cleanliness at high temperatures in addition to antioxidant properties, and are preferably used.
[0036]
These antioxidants may be used alone or in combination as appropriate.
[0037]
[Other additives]
Further, the addition of an alkali metal borate hydrate to the lubricating oil composition of the present invention is also effective in terms of high-temperature detergency or imparting a base number. The alkali metal borate hydrate is generally added in an amount of 5% by weight or less, particularly in the range of 0.01 to 5% by weight.
[0038]
Examples of the alkali metal borate hydrate include compounds synthesized by the methods described in US Pat. Nos. 3,929,650 and 4,089,790. Specifically, an alkali metal or alkaline earth metal neutral sulfonate is carbonated in the presence of an alkali metal hydroxide to obtain an overbased sulfonate, which is then reacted with boric acid to obtain an alkali metal borate. (It is desirable that an ashless dispersant such as succinimide coexist at the time of the carbonation reaction). Here, potassium, sodium and the like are preferable as the alkali metal. For example, a composition formula: KB dispersed in neutral calcium sulfonate and succinimide system _Three 0 _Five ・ H _Two A fine particle dispersion having a particle diameter of about 0.3 μm or less represented by O can be given. From the viewpoint of water resistance, those obtained by replacing potassium with sodium are also used favorably.
[0039]
It is desirable that the lubricating oil composition of the present invention further contains a viscosity index improver in an amount of 20% by weight or less (preferably in the range of 1 to 20% by weight). Examples of the viscosity index improver include polymer compounds such as polyalkyl methacrylate, ethylene-propylene copolymer, styrene-butadiene copolymer, and polyisoprene. Alternatively, a dispersion type viscosity index improver or a multi-function type viscosity index improver obtained by imparting dispersibility to these polymer compounds can be used. These viscosity index improvers can be used alone, but any viscosity index improver may be used in combination of two or more.
[0040]
The lubricating oil composition of the present invention may further contain various auxiliary additives. Examples of such auxiliary additives include benzotriazole-based compounds and thiadiazole-based compounds that function as metal deactivators. Further, a polyoxyalkylene nonionic surfactant such as a polyoxyethylene alkylphenyl ether or a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide which functions as a rust preventive or a demulsifier may be added. In addition, various amines, amides, amine salts, and derivatives thereof that function as friction modifiers, or fatty acid esters of polyhydric alcohols, or derivatives thereof may be added. Furthermore, various compounds that function as an antifoaming agent or a pour point depressant may be added. These auxiliary additives are preferably used in an amount of 3% by weight or less (particularly, in the range of 0.001 to 3% by weight) based on the lubricating oil composition.
[0041]
【Example】
A lubricating oil composition of the present invention (engine oil) and a lubricating oil composition for comparison were produced using the following additive component and base oil component.
Succinimide dispersant 1: ethylene carbonate reaction-treated succinimide (nitrogen content: 1.0% by weight, chlorine content: 30% by weight, highly reactive polyisobutene having a number average molecular weight of about 2300 (at least about 50% having a methylvinylidene structure Is reacted with maleic anhydride by a thermal reaction method, and the resulting polyisobutenylsuccinic anhydride is reacted with a polyalkylenepolyamine having an average number of nitrogen atoms of 6.5 (per molecule). Bis-succinimide treated with ethylene carbonate
[0042]
Succinimide dispersant 2: Boron-containing succinimide (nitrogen content: 1.95 wt%, boron content: 0.66 wt%, chlorine content: less than 5 wtppm, highly reactive polyisobutene having a number average molecular weight of about 1300 ( Polyisobutenylsuccinic anhydride obtained by reacting maleic anhydride with at least about 50% having a methylvinylidene structure) and maleic anhydride to obtain a polyalkylenepolyamine having an average number of nitrogen atoms of 6.5 (per molecule). And then reacting the resulting bis-type succinimide with boric acid)
[0043]
Alkyloxybenzene sulfonate (Ca: 12.5% by weight, S: 2.7% by weight, TBN: 300 mgKOH / g, obtained after alkylating phenol with an isomerized α-olefin having 20 to 24 carbon atoms) The alkyl phenol is sulfonated, then neutralized with slaked lime, and further subjected to a carbonation treatment through an overbasing step, CP6522 manufactured by Chevron Texaco Japan KK
[0044]
Alkylbenzene sulfonate (Ca: 12.8% by weight, S: 2.0% by weight, TBN: 325mgKOH / g, alkylation of benzene with an α-olefin having 20 to 24 carbon atoms, and then sulfonation of the resulting alkylbenzene And then neutralized with slaked lime and further subjected to a carbonation treatment through an overbasing process, OLOA247Z manufactured by Chevron Texaco Japan Co., Ltd.)
[0045]
ZnDTP1: zinc dialkyldithiophosphate (P: 7.2% by weight, Zn: 7.85% by weight, S: 14% by weight, derived from a secondary alcohol having 3 to 8 carbon atoms)
ZnDTP2: zinc dialkyldithiophosphate (P: 7.3% by weight, Zn: 8.4% by weight, S: 14% by weight, derived from a primary alcohol having 8 carbon atoms)
[0046]
Molybdenum-containing compound: sulfurized oxymolybdenum dithiocarbamate (alkyl group: C ₈ And C ₁₃ Of primary alkyl), Mo: 4.5% by weight, S: 4.7% by weight)
[0047]
Antioxidant 1: Molybdenum compound (oxymolybdenum-succinimide complex compound containing sulfur, Mo: 5.4% by weight, S: 3.7% by weight, TBN: 45 mgKOH / g)
Antioxidant 2: phenol compound (octyl 3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate)
Antioxidant 3: amine compound (dialkyldiphenylamine (alkyl group: C _Four And C ₈ ), N: 4.6% by weight, TBN: 180 mgKOH / g)
[0048]
Viscosity index improver: non-dispersible ethylene propylene copolymer
Pour point depressant: polymethacrylate compound
[0049]
Base oil 1: hydrocracked mineral oil (kinematic viscosity at 100 ° C .: 4.1 mm ^Two / S, viscosity index: 127, evaporation loss (ASTM D5800): 15% by weight, sulfur content: less than 0.001% by weight, aromatic content: 8% by weight)
Base oil 2: 150 neutral oil (kinematic viscosity at 100 ° C .: 5.3 mm) ^Two / S, viscosity index: 106, evaporation loss: 18.4% by weight, sulfur content: 0.18% by weight, aromatic content: 29% by weight) and 80 neutral oil (kinematic viscosity at 100 ° C: 3. 2mm ^Two / S, viscosity index: 100, evaporation loss: 40% by weight, sulfur content: 0.16% by weight, aromatic content: 23% by weight) in a weight ratio of 65:35.
[0050]
[Example 1]
The lubricant components of the present invention having an SAE viscosity grade of 0W20 were produced by mixing the base oil with the additive components at the following ratios.
(1) Ashless dispersant:
Succinimide dispersant 1 (addition amount: 1.0% by weight, addition amount in terms of nitrogen: 0.01% by weight)
Succinimide dispersant 2 (addition amount: 2.6% by weight, addition amount in terms of nitrogen: 0.05% by weight)
(2) Alkyloxybenzene sulfonate (addition amount: 1.76% by weight, added amount in terms of calcium: 0.22% by weight)
(3) Zinc dialkyldithiophosphate:
ZnDTP1 (addition amount: 0.56% by weight, phosphorus equivalent addition amount: 0.04% by weight)
ZnDTP2 (addition amount: 0.14% by weight, phosphorus equivalent addition amount: 0.01% by weight)
(4) Molybdenum-containing compound (addition amount: 1.62% by weight, addition amount in terms of molybdenum: 0.073% by weight):
(5) Antioxidant
Antioxidant 1 (addition amount: 0.15% by weight)
Antioxidant 2 (addition amount: 0.2% by weight)
Antioxidant 3 (addition amount: 0.2% by weight)
(6) Other additives
Viscosity index improver (addition amount: 7.9% by weight)
Pour point depressant (addition amount: 0.3% by weight)
(7) Base oil 1 (consumption: balance)
[0051]
[Comparative Example 1]
Compounded in the same manner as in Example 1 except that in place of alkyloxybenzenesulfonate, alkylbenzenesulfonate (addition amount: 1.72% by weight, added amount in terms of calcium: 0.22% by weight) was used. Thus, a comparative lubricant composition having an SAE viscosity grade of 0W20 was produced.
[0052]
[Comparative Example 2]
In Example 1, alkylbenzene sulfonate was used in place of alkyloxybenzene sulfonate (addition amount: 1.72% by weight, calcium conversion amount: 0.22% by weight), and the addition amount of the viscosity index improver was 9 0.4 wt%, and blended in the same manner as in Example 1 except that base oil 2 was used in place of base oil 1, to give a comparative lubricant composition having a SAE viscosity grade of 5W30. Manufactured.
[0053]
[Performance evaluation of lubricating oil composition]
(1) Wear prevention performance
A reciprocating friction wear test was performed as follows to evaluate the wear prevention performance. A test ball was brought into contact with an iron disk via a test oil, and the test ball was reciprocated at an oil temperature of 105 ° C. and a load of 400 g at an amplitude of 1 mm and a frequency of 20 Hz for 60 minutes. After the test, the area of the wear mark formed on the test ball was measured.
[0054]
(2) Friction reduction performance
A motoring torque test was performed as follows to evaluate the friction reducing performance. Using a test machine consisting of an engine head including an OHC type valve train (including a sliding type cam and follower) of a four-cylinder gasoline engine, an electric motor, an oil pump, a temperature control device, a rotational torque measuring device, etc. The test machine was operated at a temperature of 120 ° C. and 80 ° C. while changing the rotation speed, and the rotation torque (friction) was measured. Friction measurements across both fluid lubrication and boundary lubrication were performed.
[0055]
(3) NO _x Oxidation stability in gas atmosphere
NO _x The blow-in oxidation test was performed as follows to evaluate the oxidation stability. 50 g of test oil was placed in a test container, 2.5 g of gasoline was mixed, and copper and iron pieces were added as catalysts. Then, the temperature of the test oil mixture was raised to 160 ° C. NO _x As a gas, 0.8% NO-containing nitrogen gas (at a rate of 100 ml / min) and air passed through water (at a rate of 250 ml / min) were mixed on the way, and then this mixed gas was blown into the test oil mixture. The test was performed for 120 minutes. Changes in kinematic viscosity and total acid value before and after the test were measured.
[0056]
(4) Evaporation loss
According to ASTM D5800, the evaporation loss of the test oil at 250 ° C. for 1 hour under the specified conditions was measured.
The obtained results are summarized in Tables 1 and 2.
[0057]
[Table 1]

[0058]
[Table 2]

[0059]
As is clear from the test results shown in Table 2, the lubricating oil composition of the present invention (Example 1) using a combination of an alkyloxybenzene sulfonate and a molybdenum-containing compound was compared with a lubricant using an alkylbenzene sulfonate and a molybdenum-containing compound. As compared with the lubricating oil composition (Comparative Example 1), the durability of wear prevention was particularly improved. Also, the friction was significantly reduced. Furthermore, NO _x Oxidation stability in a gas atmosphere was also significantly improved.
[0060]
On the other hand, the oil of 5W30 (Comparative Example 2) blended using the conventional solvent-refined mineral oil caused a problem because the evaporation loss was too large. In comparison, the lubricating oil composition of the present invention had improved evaporation loss despite the low viscosity grade of 0W20.
[0061]
【The invention's effect】
The lubricating oil composition of the present invention is excellent in wear prevention performance, and can particularly maintain good wear prevention performance over a long period of time. At the same time, friction reduction performance and NO _x Also has excellent oxidation stability in gas atmosphere. Therefore, it can be said that this is a low-viscosity type fuel-saving lubricating oil composition having excellent wear prevention and friction reduction performance.

Claims

A base oil of lubricating oil viscosity mineral oil and / or synthetic oil with an evaporation loss of 17% by weight or less and a kinematic viscosity at 100 ° C. of ² to 6 mm ² / s, at least based on the total weight of the composition,
a) The nitrogen-containing ashless dispersant has a nitrogen content converted value of 0.01 to 0.3% by weight,
b) an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt of an alkyloxybenzene sulfonic acid has a metal content of 0.05 to 0.5% by weight,
c) zinc dialkyldithiophosphate is 0.02 to 0.08 wt% in terms of phosphorus content, and d) molybdenum-containing compound is 0.02 to 0.2 wt% in terms of molybdenum content.
And the metal content derived from the alkali metal or alkaline earth metal salt of the alkyloxybenzene sulfonic acid of the component b) and the molybdenum content derived from the molybdenum-containing compound of the component d) Is in the range of 1: 4 to 20: 1 by weight ratio of the former to the latter.

The lubricating oil composition according to claim 1, wherein the component (b) is calcium overbased alkylhydroxybenzenesulfonate.

The lubricating oil composition according to claim 1 or 2, wherein the component (d) is sulfurized oxymolybdenum dithiocarbamate and / or sulfurized oxymolybdenum dithiophosphate.

a) the nitrogen-containing ashless dispersant of component a polybutenyl succinic anhydride obtained by reacting a highly reactive polybutene having at least about 50% of a methylvinylidene structure with maleic anhydride by a thermal reaction method; The lubricating oil composition according to any one of claims 1 to 3, which is an alkenyl or alkyl succinimide obtained by reacting with a polyalkylene polyamine or a derivative thereof, and has a chlorine content of less than 50 ppm by weight. object.

Further, the composition contains 0.01 to 5% by weight of at least one compound selected from the group consisting of e) an antioxidant, a phenol compound, an amine compound, and a metal-containing compound different from the components c) and d). Item 5. The lubricating oil composition according to any one of Items 1 to 4.

The lubricating oil composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the phosphorus content based on the total weight of the composition is in the range of 0.02 to 0.08% by weight.

The lubricating oil composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the SAE viscosity grade is any of 0W20, 0W30, 5W20, and 5W30.

The base oil is a mineral base oil having a lubricating oil viscosity, an oil having a viscosity index of 120 or more, an aromatic component content of 10% by weight or less, and a sulfur content of 0.01% by weight or less, or the oil. The lubricating oil composition according to any one of claims 1 to 7, which is a mixed oil containing at least 10% by weight of