JP2011132340A - クロスヘッド型ディーゼル機関用システム潤滑油組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鉱油および/または合成油を基油とし、(A)分子内にビニル芳香族炭化水素構造を有する星型ポリマーを含有させて成る、塩基価が4〜20mgKOH/g、100℃の動粘度が7.5〜15.0mm2/sであることを特徴とするクロスヘッド型ディーゼル機関用システム潤滑油組成物。
【選択図】なし
Description
一方、システム油は、通常のディーゼルエンジン油とは異なり燃焼ガスと接触することはなく、タンクに貯蔵され、循環ポンプにより、軸受部等に供給されて潤滑・冷却を行う潤滑油で、シリンダー油と異なって長期間にわたって使用されるため、適正な粘度を長期間維持することが求められる(例えば、特許文献1)。ところが、舶用クロスヘッド型機関においては、シリンダー油のドリップ油が混入することによりシステム油の粘度が上昇するという問題があり、粘度上昇を如何に抑制するかが長年の課題となっていた。特に、最近の環境問題の高まりにより、粘度上昇に伴う軸受部での摩擦損失の増大による燃費の悪化や、ピストン冷却面における熱交換の効率の低下を防ぐことが重要視されるようになってきた。
具体的には、せん断安定性は優れているが、熱により分解しやすい特性がある、分子内にビニル芳香族炭化水素構造を有する星型ポリマーを潤滑油基油に配合することにより、ピストン冷却面でポリマーが分解してシステム油の粘度を低下させ、シリンダードリップ油混合による粘度上昇を相殺し、燃費の悪化を抑制することができる。
また本発明は、ビニル芳香族炭化水素がジビニルベンゼンであることを特徴とする前記記載のクロスヘッド型ディーゼル機関用システム潤滑油組成物に関する。
また本発明は、ジエンのポリマーまたはコポリマーが、ポリイソプレンまたはイソプレン・スチレンコポリマーであることを特徴とする前記記載のクロスヘッド型ディーゼル機関用システム潤滑油組成物に関する。
また本発明は、基油の100℃の動粘度が3.5〜9.3mm2/sであることを特徴とする前記記載のクロスヘッド型ディーゼル機関用システム潤滑油組成物に関する。
本発明のクロスヘッド型ディーゼル機関用システム潤滑油組成物(以下、本発明の潤滑油組成物という。)において用いる潤滑油基油には特に制限はなく、鉱油、合成油またはこれらの混合物を使用することができる。
なお、本発明でいう粘度指数とは、JIS K 2283−1993に準拠して測定された粘度指数を意味する。
星型ポリマーのアームとなるジエンのポリマーまたはコポリマーとしては、例えば、ポリイソプレン等のジエンのホモポリマー、イソプレン・ブタジエンコポリマー等のジエンのコモポリマーを挙げることができる。また、ジエンとジエンではない別のモノマーとのコポリマー(例えば、イソプレン・スチレンコポリマー等)であってもよい。またコポリマーはランダムコポリマーまたはブロックコポリマーのいずれであってもよい。
なお、ここでいう「PSSI」とは、ASTM D 6022−01(Standard Practice for Calculation of Permanent Shear Stability Index)に準拠し、ASTM D 6278−02(Test Metohd for Shear Stability of Polymer Containing Fluids Using a European Diesel Injector Apparatus)により測定されたデータに基づき計算されたポリマーの永久せん断安定性指数(Permanent Shear Stability Index)を意味する。
上記アルカリ土類金属としては、例えば、マグネシウム、バリウム、カルシウムが挙げられ、マグネシウム又はカルシウムが好ましく、カルシウムが特に好ましい。
M1、M2及びM3は、それぞれアルカリ土類金属、好ましくはカルシウム及び/又はマグネシウムを示し、x、y、zはそれぞれ独立に1〜3の整数を示し、mは0、1又は2、nは0又は1を示す。
なお、ここでいう塩基価とは、JIS K2501「石油製品及び潤滑油−中和価試験法」の7.に準拠して測定される過塩素酸法による塩基価を意味する。
なお、ここでいう金属比とは、(B)金属系清浄剤における金属元素の価数×金属元素含有量(モル%)/せっけん基含有量(モル%)で表され、金属元素とは、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属、せっけん基とはフェノール基を意味する。
防錆剤としては、例えば、スルホン酸塩(ナトリウム、カルシウムあるいはバリウム等の塩)、コハク酸誘導体、脂肪酸エステルやソルビタン酸エステル等の有機酸エステル、カルボン酸塩(ステアリン酸やナフテン酸等のナトリウム、マグネシウム、バリウム、亜鉛等の塩)、ソルビタンモノエステルやペンタエリスリトールモノエステル等の多価アルコール部分エステル、酸化パラフィン(酸化ワックス)、カルボン酸、リン酸エステル等が挙げられるが、スルホネートが好ましい。
無灰分散剤としては、潤滑油に用いられる任意の無灰分散剤が使用でき、例えば、炭素数40〜400、好ましくは60〜350の直鎖若しくは分枝状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個有するコハク酸イミド、ベンジルアミン、ポリアミンまたはこれらの変性品等が挙げられる。
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が、好ましいものとしては、例えば、プロピレン、1−ブテン、イソブチレン等のオレフィンのオリゴマーやエチレンとプロピレンとのコオリゴマーから誘導される分枝状アルキル基や分枝状アルケニル基等が挙げられる。
本発明の潤滑油組成物において、酸化防止剤を使用する場合、その含有量は、組成物全量基準で、0.05〜5質量%が好ましい。
本発明の潤滑油組成物において、極圧剤を使用する場合、その含有量は、組成物全量基準で、0.05〜5質量%が好ましい。
表1に示す本発明の潤滑油組成物(実施例1〜9)、比較用の潤滑油組成物(比較例1〜4)をそれぞれ調製した。得られた組成物について、ホットチューブ試験を実施し、その結果を同じく表1に示した。なお、実施例1〜7および比較例1、3、4については、添加剤を加えた状態での組成物の100℃における動粘度が11.5mm2/sとなるよう、ポリマー化合物の添加量および基油の配合割合を調整した。
基油A:100ニュートラル(動粘度@100℃:4.42mm2/s)
基油B:250ニュートラル(動粘度@100℃:7.12mm2/s)
基油C:500ニュートラル(動粘度@100℃:10.8mm2/s)
基油D:150ブライトストック(動粘度@100℃:31.7mm2/s)
(添加剤)
(1)ポリマー化合物
A−1:ポリイソプレン星型ポリマー(ジビニルベンゼンにポリイソプレンがアームとして結合したもののポリマー。PSSI=2)
A−2:ポリイソプレン・ポリスチレン星型ポリマー(ジビニルベンゼンにイソプレン・スチレンコポリマーがアームとして結合したもののポリマー。PSSI=25)
PMA:ポリメタクリレート(PSSI=5)
PB:ポリブテン(分子量800)
(2)ポリマー化合物以外の添加剤
B−1:金属系清浄剤(過塩基性カルシウムフェネート:塩基価255mgKOH/g、Ca分9.25質量%)
B−2:金属系清浄剤(過塩基性カルシウムサリシレート:塩基価170mgKOH/g、Ca分6.2質量%)
ジアルキルジチオリン酸亜鉛:第1級ジアルキルジチオリン酸亜鉛(アルキル=2−エチルヘキシル、P分7.4質量%)
防錆剤:中性カルシウムスルホネート(塩基価20mgKOH/g、Ca分2.35質量%)
無灰分散剤:アルケニルコハク酸イミド(ビスタイプ、窒素含量:1質量%)
その他添加剤(酸化防止剤、極圧剤、流動点降下剤、消泡剤等)
JPI−5S−55−99に準拠して実施した。試験温度を250℃とし、各ガラスチューブより流出するオイルを回収して、その粘度をCannon社製自動キャピラリー粘度計(CACV)により測定する。6種の試料油につき、次の2つのケースについて試験を行った。
A)新油100%
B)新油85%に、VLCC(中東〜日本)に搭載されたクロスヘッド型ディーゼル機関より採取したシリンダードリップ油15質量%を混合したもの。シリンダードリップ油の性状は、動粘度(100℃):28.1mm2/s、酸価:7.5mgKOH/g、塩基価(過塩素酸法):24.1mgKOH/g、ペンタン不溶分(A法):6.0質量%である。
Claims (6)
- 鉱油および/または合成油を基油とし、(A)分子内にビニル芳香族炭化水素構造を有する星型ポリマーを含有させて成る、塩基価が4〜20mgKOH/g、100℃の動粘度が7.5〜15.0mm2/sであることを特徴とするクロスヘッド型ディーゼル機関用システム潤滑油組成物。
- (A)成分が、分子の中心に位置するビニル芳香族炭化水素の核からジエンのポリマーまたはコポリマーが放射状に伸びた構造を有する化合物であることを特徴とする請求項1に記載のクロスヘッド型ディーゼル機関用システム潤滑油組成物。
- ビニル芳香族炭化水素がジビニルベンゼンであることを特徴とする請求項1または2に記載のクロスヘッド型ディーゼル機関用システム潤滑油組成物。
- ジエンのポリマーまたはコポリマーが、ポリイソプレンまたはイソプレン・スチレンコポリマーであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のクロスヘッド型ディーゼル機関用システム潤滑油組成物。
- 更に、(B)金属系清浄剤、(C)ジアルキルジチオリン酸亜鉛、(D)防錆剤および(E)無灰分散剤から選ばれる少なくとも1種を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のクロスヘッド型ディーゼル機関用システム潤滑油組成物。
- 基油の100℃の動粘度が3.5〜9.3mm2/sであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のクロスヘッド型ディーゼル機関用システム潤滑油組成物。
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