JP2009041021A - 触媒コンバータを有するエンジン用の低リン含量潤滑油組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】潤滑油組成物が開示される。この潤滑油組成物は、(a)無灰分散剤;(b)金属含有清浄剤;(c)リン含有化合物;(d)防錆剤;及び(e)ベースストックで構成され、この潤滑油組成物は、リン濃度が0.08質量%以下である。
【選択図】なし
Description
例えば、レジャー船舶用エンジンのエミッション要求は厳しくなり続けている。したがって、これらのエンジンが触媒コンバータを組み込んでエミッションを低減することが期待されている。低レベルのリンを有する潤滑油組成物が触媒コンバータの耐用年数を延ばすことがよく知られている。また、エンジンを過酷な環境から保護するために、レジャー船舶用エンジンのための潤滑油組成物に1又は2以上の防錆剤を含むことも当業界でよく知られている。
本発明は、(a)無灰分散剤;(b)金属含有清浄剤;(c)リン含有化合物;(d)防錆剤;及び(e)ベースストックを含む船舶用潤滑油組成物を提供する。本発明の潤滑油組成物は、リンレベルが低く、触媒コンバータを有するレジャー船舶用エンジンで使用される潤滑油組成物のために顕著な錆防止を与える。本発明の潤滑油組成物は米国船舶製造協会(NMMA)のFC-W仕様の要求を満たすように配合できる。
別の非限定的実施態様では、本発明は、(a)無灰分散剤;(b)金属含有清浄剤;(c)リン含有化合物;(d)防錆剤;及び(e)ベースストックを含む船舶用潤滑油組成物であり、潤滑油組成物のリン濃度は、0.08質量%以下であり、米国船舶製造協会(NMMA)のFC-W仕様の要求を満たすように配合される。
さらに別の非限定的実施態様では、本発明は、触媒を備えた4ストロークレジャー船舶用エンジンを潤滑する方法であって、このエンジンを上記潤滑油組成物で潤滑することを含む。
本明細書における米国特許又は特許文献又は文献参照の記載は、また本明細書においてその文献を参照により含み、その全内容が含まれるものと理解されるべきである。
本発明の潤滑油組成物は無灰分散剤を含む。適した無灰分散剤としては、これに限定されないが、ヒドロカルビルスクシンイミド、ヒドロカルビルスクシンアミド、ヒドロカルビル置換コハク酸の混合エステル/アミド、ヒドロカルビル置換コハク酸のヒドロキシエステル、ヒドロカルビル置換フェノールのマンニッヒ縮合生成物、ホルムアルデヒド及びポリアミンなどが挙げられる。ポリアミン及びヒドロカルビル置換フェニル酸(phenyl acid)の縮合生成物もまた適した無灰分散剤である。上記無灰分散剤の混合物も使用できる。
本発明で使用される無灰分散剤はよく知られており、その調製方法は特許文献に記載されている。ヒドロカルビル置換スクシンイミド及びスクシンアミド並びにこれらの調製方法は、米国特許第3,018,247号、第3,018,250号、第3,018,291号、第3,361,673号及び第4,234,435号に記載されている。ヒドロカルビルコハク酸の混合エステル-アミド及びその調製方法は、米国特許第3,576,743号、第4,234,435号及び第4,873,009号に記載されている。マンニッヒ分散剤及びその調製方法は、米国特許第3,368,972号、第3,413,347号、第3,539,633号、第3,697,574号、第3,725,277号、第3,725,480号、第3,726,882号、第3,798,247号、第3,803,039号、第3,985,802号、第4,231,759号及び第4,142,980号に記載されている。アミン分散剤及びその調製方法は、米国特許第3,275,554号、第3,438,757号及び第3,565,804号に記載されている。
本発明の非限定的実施態様では、無灰分散剤はアルケニルスクシンイミド及び/又はアルケニルスクシンアミドを含む。アルケニルスクシンイミド及び/又はアルケニルスクシンアミド分散剤は当業界でよく知られた方法を用いて調製することができる。
本発明の非限定的実施態様では、無灰分散剤は、潤滑油組成物の合計質量を基準として1.1〜18.5質量%、例えば3.0〜12.0質量%又は3.5〜4.5質量%の量で存在する。特に断りのない限り、本明細書に含まれるすべての質量%は活性成分ベースである。
本発明の潤滑油組成物は金属含有清浄剤を含む。金属含有清浄剤は、堆積物を減らすか、又は除去する清浄剤として、及び酸中和剤又は防錆剤として機能し、それによって摩耗量及び腐食を減らし、エンジン寿命を延ばす。本発明の金属含有分散剤は、一般に極性頭部及び長い疎水性尾部を有する化合物を含む。極性頭部は酸性有機化合物の金属塩を含むことができる。
本発明の非限定的実施態様では、前記塩は、実質的に化学量論量の金属を含み、ASTM D-2896に従って測定された0〜80の範囲の全塩基価(TBN)を有する。このような塩は、典型的には「正」塩又は「中性」塩と呼ばれる。
本発明の別の非限定的実施態様では、金属含有清浄剤は、過剰の、酸化物又は水酸化物のような金属化合物を二酸化炭素のような酸性ガスと反応させることによって形成される過塩基性清浄剤である。この過塩基性清浄剤は、金属塩基(例えば、カルボナート)ミセルの外層として中和された清浄剤を含む。このような過塩基性清浄剤は、典型的には150以上のTBNを有する。
本発明の非限定的実施態様では、金属含有清浄剤は、潤滑油組成物の合計質量を基準として0.2〜3.0質量%、例えば0.8〜2.0質量%又は1.0〜1.4質量%の量で存在する。
本発明の非限定的実施態様では、リン含有化合物は、0.03〜0.08質量%、例えば0.05〜0.08又は0.07〜0.08の範囲の、最終油におけるリン濃度を与える量で存在する。
本発明の非限定的実施態様では、防錆剤はエトキシ化ノニルフェノール又は1モル当たり約2〜10モルのエチレンオキシドを含むC4-C18アルキルフェノール防錆剤とテトラプロピルコハク酸(tetrapropyl succinic acid)の混合物を含む。
本発明の非限定的実施態様では、潤滑油組成物は、NMMA参照油5973の性能と等しいか又はそれより良い性能である錆に対する保護を与えることができる量の防錆剤を含む。したがって、この実施態様では、潤滑油組成物は、参照油5973が20〜40%の範囲内の錆である場合にNMMA参照油5973よりも小さいNMMAのFC-W錆試験値を示す。
本発明の非限定的実施態様では、防錆剤は、潤滑油組成物の合計質量を基準として0.1〜2.0質量%、例えば0.2〜1.0質量%又は0.2〜0.6質量%の量で存在する。
本発明の非限定的実施態様では、モリブデン含有化合物は、潤滑油組成物の合計質量を基準として0.001〜1.0質量%、例えば0.002〜0.5質量%又は0.005〜0.1質量%のモリブデン濃度を与える量で存在する。
本発明の非限定的実施態様では、潤滑油組成物は、さらに粘度調整剤を含む。適した粘度調整剤としては、これらに限定されないが、ゲル浸透クロマトグラフィー又は光散乱法によって決定される約10000〜1000000、好ましくは約20000〜500000の重量平均分子量を有するポリエステルのような油溶性ポリマーなどが挙げられる。適した粘度調整剤の典型例は、ポリイソブチレン、エチレン及びプロピレン及び高級α-オレフィンのコポリマー、ポリメタクリラート、ポリアルキルメタクリラート、メタクリラートコポリマー、不飽和ジカルボン酸及びビニル化合物のコポリマー、スチレン及びアクリル酸エステルのインターポリマー、及びスチレン/イソプレン、スチレン/ブタジエン及びイソプレン/ブタジエンの部分水素化コポリマー、及びブタジエン及びイソプレン及びイソプレン/ジビニルベンゼンの部分水素化ホモポリマーである。
適した粘度調整剤としては、またビニル置換芳香族化合物及び共役ジエンの水素化コポリマーなどが挙げられる。これらの水素化スチレンイソプレンブロックコポリマー製品はInfineum USA L.P.(ニュージャージー)からInfineum SV140及びInfineum SV150として市販されている。
公知の酸化防止剤の例としては、ヒンダードフェノール、アルキルフェノールチオエステル(好ましくは、C5〜C12アルキル側鎖を有する)のアルカリ土類金属塩、カルシウムノニルフェノールスルフィド、無灰油溶性フェナート、硫化フェナート、硫化炭化水素、金属チオカルバマート、窒素に直接結合した少なくとも2つの芳香族基を有する芳香族アミン及び米国特許第4,867,890号に記載される油溶性銅化合物などが挙げられる。
適した乳化破壊剤の例としては、EP 330,522に記載されるものなどが挙げられる。適した流動点降下剤の例としては、C8〜C18ジアルキルフマラート/ビニルアセタートコポリマー、ポリアルキルメタクリラートなどが挙げられる。適した消泡添加剤の例としては、フッ化シリコーン及びシリコーン油又はポリジメチルシロキサンのようなポリシロキサン化合物などが挙げられる。
本発明は、また記載された潤滑油組成物を配合する添加剤パッケージを包含する。
本発明の非限定的実施態様では、潤滑油組成物がASTM D4683に供されたときに、ASTM D6278せん断安定性試験に記載される30サイクルのせん断を受けた後150℃で3.3cP以上の高温高せん断(HTHS)粘度を示す。ASTM D6278は、エンジンにおいて油が受けるかもしれないせん断のタイプをシミュレートする。150℃での3.3cPの最小HTHS粘度は、エンジンベアリングの適切な潤滑のための適切な粘度を保証する。
本発明の潤滑油組成物は、0.08m%以下のリンレベルを有し、改善された錆保護を与える。結果として、本発明の潤滑油組成物は、触媒コンバータが装着された船舶用エンジンで使用するのに理想的に適している。低硫黄レベルの潤滑油組成物は、触媒寿命の延長に寄与することが業界内で知られている。
本発明は、また触媒が装着された4ストロークレジャー船舶用エンジンを潤滑する方法を包含し、この方法は、前記エンジンを上記潤滑油組成物で潤滑することを含む。
本発明を5つの非限定的実施例(実施例1〜5)によって詳細に説明する。各実施例は下記表1に示される量で特定の化合物を混合し、ブレンドすることによって調製した。実施例の油は標準の実験室ブレンド技術及び温度を用いて調製した。
実施例5は、油あたり4つの試験片を用いてNMMA FC-W方法を行った。方法を通じて、試験片の1つは統計的異常値として除いた。
改良NMMAのFC-W錆試験の結果について、下記表2を参照されたい。表2は、試験片についての平均錆試験値及び各試験片の錆試験値を示す。個々の錆試験値は括弧中に示している。試験中、NMMA 5973参照油の錆試験値も、またすべての試験の正当性を支持するために示される。
Claims (17)
- 以下を含む潤滑油組成物であって、リン濃度が0.08質量%以下である組成物:
a.無灰分散剤;
b.金属含有清浄剤;
c.リン含有化合物;
d.防錆剤;及び
e.ベースストック。 - NMMA FC-W錆試験において、NMMA参照油5973が20〜40%の範囲内の錆であるときに、NMMA参照油5973の性能以上である錆に対する保護を与えることができる量で防錆剤が存在する、請求項1記載の潤滑油組成物。
- 防錆剤が潤滑油組成物の合計質量に対して0.1〜0.2質量%の範囲の量で存在する、請求項2記載の潤滑油組成物。
- 無灰分散剤がヒドロカルビルスクシンイミド、ヒドロカルビルスクシンアミド、ヒドロカルビル置換コハク酸の混合エステル/アミド、ヒドロカルビル置換コハク酸のヒドロキシエステル、ヒドロカルビル置換フェノールのマンニッヒ縮合生成物、ホルムアルデヒド、ポリアミン及びこれらの混合物を含む群より選ばれる、請求項1記載の潤滑油組成物。
- 無灰分散剤が潤滑油組成物の合計質量に対して1.1〜18.5質量%の範囲の量で存在する、請求項1記載の潤滑油組成物。
- 金属含有清浄剤が油溶性中性及び過塩基性スルホナート、フェナート、硫化フェナート、チオホスホナート、サリチラート及びナフテナート、その他の油溶性の金属のカルボキシラート及びこれらの混合物を含む群より選ばれる、請求項1記載の潤滑油組成物。
- 金属含有清浄剤が潤滑油組成物の合計質量に対して0.2〜3.0質量%の範囲の量で存在する、請求項1記載の潤滑油組成物。
- ベースストックがグループIブレンド油、グループIIブレンド油、グループIIIブレンド油、グループIVブレンド油、グループVブレンド油及びこれらの混合物を含む郡より選ばれる、請求項1記載の潤滑油組成物。
- さらに、モリブデン含有化合物を含む請求項1記載の潤滑油組成物。
- モリブデン含有化合物が潤滑油組成物の合計質量に対して0.001〜1.0質量%の範囲のモリブデン濃度を与える量で存在する、請求項9記載の潤滑油組成物。
- リン含有化合物がZDDPである、請求項1記載の潤滑油組成物。
- さらに、摩擦調整剤、粘度調整剤、安定化剤、酸化防止剤、乳化破壊剤、消泡添加剤、粘度付与剤及び流動点降下剤の1又は2以上を含む請求項1記載の潤滑油組成物。
- 以下を含む船舶用潤滑油組成物であって、リン濃度が0.08質量%以下であり、米国船舶製造業協会(NMMA)のFC-W仕様の要求を満たすように配合される船舶用潤滑油組成物:
a.無灰分散剤;
b.金属含有清浄剤;
c.リン含有化合物;
d.防錆剤;及び
e.ベースストック。 - さらに、モリブデン含有化合物を含む請求項13記載の船舶用潤滑油組成物。
- モリブデン含有化合物が潤滑油組成物の合計質量に対して0.001〜1.0質量%の範囲のモリブデン濃度を与える量で存在する、請求項14記載の船舶用潤滑油組成物。
- 潤滑油組成物が、ASTM D4683に供されたときに、ASTM D6278せん断安定性試験に記載される30サイクルのせん断を受けた後150℃で3.3cP以上のHTHS粘度を示す、請求項13記載の船舶用潤滑油組成物。
- 触媒が装着された4ストローク船舶用エンジンを潤滑する方法であって、
前記エンジンを、無灰分散剤;金属含有清浄剤;リン含有化合物;防錆剤;及びベースストックを含む潤滑油組成物で潤滑することを含み、潤滑油組成物のリン濃度が0.08質量%以下である、前記方法。
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