JP2017110147A - ターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1には、内燃機関等に用いる潤滑油組成物として、グループIII基油及びポリα−オレフィンから選択される基油と、30重量%以下の溶解力増進剤と、特定の酸化防止剤、及び清浄剤として、全塩基価当量(TBN)がそれぞれ50〜150、150〜250、及び250〜400である3種のアルカリ土類金属サリチレートを含む潤滑油組成物が開示されている。
特許文献1によれば、上記潤滑油組成物は、酸化安定性及びピストン洗浄性が改善され、デポジット抑制効果が発揮される旨の記載がある。
ターボ機構搭載エンジンは、より高効率化、省燃費化を目指し、作動条件がより厳しくなってきており、そこに用いられている潤滑油組成物に対しても省燃費性の向上等が求められている。
特に、ターボ機構搭載エンジンの軸受では、用いられる潤滑油組成物に由来のデポジットが使用に伴い生じてしまい、省燃費性の低下の一つの要因として問題となっている。そのため、ターボ機構搭載エンジンに用いられる潤滑油組成物には、更なるデポジット抑制効果の向上も求められている。
しかしながら、本発明者らの検討によれば、特許文献1等に記載の潤滑油組成物に、モリブデン系摩擦調整剤を配合した場合、得られる潤滑油組成物をターボ機構搭載エンジンに使用すると、特にコンプレッサ側で油分を多く含む軟質のデポジット(低温コーキング)の生成を誘発してしまうという問題が生じることが分かった。
そのため、摩擦係数を低減し優れた省燃費性を有すると共に、ターボ機構搭載エンジンに使用した際に、高温の軸受部側に生じ易い粘着質のデポジット(高温コーキング)だけでなく、比較的低温のコンプレッサ側に生じ易い低温コーキングの抑制効果に優れた潤滑油組成物が求められている。
[1]アルキル化芳香族化合物(a11)と鉱油(a12)からなる混合基油(A1)を含む基油(A)と、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(B)とを含有する潤滑油組成物であって、
基油(A)の含有量が、当該潤滑油組成物の全量基準で、60質量%以上であり、
混合基油(A1)中のアルキル化芳香族化合物(a11)の含有量が、混合基油(A1)の全量基準で、10質量%以上である、ターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物。
[2]上記[1]に記載のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物を用いた、ターボ機構搭載エンジン。
[3]上記[1]に記載のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物を含む、過給機。
[4]上記[1]に記載のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物を含む過給機を用いた、ターボ機構搭載エンジンの過給方法。
また、基油及び潤滑油組成物のNOACK値は、250℃、1時間の条件にて、ASTM D5800に準拠して測定した値を意味する。
さらに、基油及び潤滑油組成物の−35℃におけるCCS粘度(低温粘度)は、JIS K2010に準拠して測定した値を意味する。
本発明のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物(以下、単に「潤滑油組成物」ともいう)は、アルキル化芳香族化合物(a11)と鉱油(a12)からなる混合基油(A1)を含む基油(A)を60質量%以上と、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(以下、「MoDTC」ともいう)(B)とを含有する。
本発明の一態様の潤滑油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記成分(A)及び(B)以外に、一般的な潤滑油に使用される潤滑油用添加剤等を含有してもよい。
以下、本発明の一態様の潤滑油組成物に含まれる各成分について説明する。
本発明の潤滑油組成物に含まれる基油(A)は、アルキル化芳香族化合物(a11)と鉱油(a12)とからなる混合基油(A1)を含み、混合基油(A1)中のアルキル化芳香族化合物(a11)の含有量が、混合基油(A1)の全量(100質量%)基準で、10質量%以上である。
つまり、混合基油(A1)中のアルキル化芳香族化合物(a11)の含有量が10質量%未満であると、当該潤滑油組成物をターボ機構搭載内燃機関に使用した際に生じ得る、高温コーキング及び低温コーキングの抑制効果が乏しい。特に、得られる潤滑油組成物をターボ機構搭載内燃機関に使用した際に、低温コーキングが生じても、アルキル化芳香族化合物(a11)の含有割合が少ないために、低温コーキングを十分に溶解させることが難しく、低温コーキングの析出を招く結果となる。
なお、上記観点から、混合基油(A1)中のアルキル化芳香族化合物(a11)の含有量としては、混合基油(A1)の全量(100質量%)基準で、好ましくは12質量%以上である。
・要件(I):混合基油(A1)の40℃における動粘度が28.0mm2/s以下である。
・要件(II):混合基油(A1)の粘度指数が80以上である。
・要件(III):混合基油(A1)のNOACK値が15%以下である。
・要件(IV):混合基油(A1)の−35℃におけるCSS粘度(低温粘度)が11,000mPa・s以下である。
上述のとおり、本発明においては、アルキル化芳香族化合物(a11)と鉱油(a12)との含有量比を調整した混合基油(A1)を用いることで、ターボ機構搭載内燃機関に使用した際に生じ得る高温コーキング及び低温コーキングの抑制効果に優れた潤滑油組成物とすることができる。
つまり、高温コーキング及び低温コーキングの抑制効果をより発現し得る潤滑油組成物とする観点から、基油(A)全体の性状を調整するよりも、混合基油(A1)の性状を、上記要件を満たすように調整することの方が重要である。
上記要件(II)で規定する、混合基油(A1)の粘度指数としては、より好ましくは90以上、更に好ましくは100以上である。
上記要件(III)で規定する、混合基油(A1)のNOACK値としては、より好ましくは14%以下、更に好ましくは13%以下である。
上記要件(IV)で規定する、混合基油(A1)の−35℃におけるCSS粘度としては、より好ましくは5,000mPa・s以下、更に好ましくは4,000mPa・s以下、より更に好ましくは3,000mPa・s以下である。
以下、混合基油(A1)を構成するアルキル化芳香族化合物(a11)及び鉱油(a12)、並びに、合成油(A2)について詳述する。
アルキル化芳香族化合物(a11)としては、アルキル基を有する芳香族化合物であればよく、例えば、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、アルキルアントラセン、アルキルフェナントレン、アルキルビフェニル等が挙げられる。
アルキル化芳香族化合物(a11)は、単独で又は2種以上を併用してもよい。
・要件(1−i):アルキル化芳香族化合物(a11)の100℃における動粘度が2.5〜10.0mm2/sである。
・要件(1−ii):アルキル化芳香族化合物(a11)の粘度指数が60以上である。
・要件(1−iii):アルキル化芳香族化合物(a11)のNOACK値が15%以下である。
・要件(1−iv):アルキル化芳香族化合物(a11)の−35℃におけるCSS粘度(低温粘度)が20,000mPa・s以下である。
上記要件(1−ii)で規定する、アルキル化芳香族化合物(a11)の粘度指数としては、より好ましくは65以上、更に好ましくは70以上であり、また、より好ましくは110以下、更に好ましくは100以下である。
上記要件(1−iii)で規定する、アルキル化芳香族化合物(a11)のNOACK値としては、より好ましくは14%以下、更に好ましくは13%以下であり、また、より好ましくは4%以上、更に好ましくは6%以上、より更に好ましくは8%以上である。
上記要件(1−iv)で規定する、アルキル化芳香族化合物(a11)の−35℃におけるCCS粘度としては、より好ましくは17,000mPa・s以下、更に好ましくは15,000mPa・s以下、より更に好ましくは13,000mPa・s以下である。
鉱油(a12)としては、例えば、パラフィン基系、中間基系、ナフテン基系等の原油を常圧蒸留して得られる常圧残油;当該常圧残油を減圧蒸留して得られる留出油;当該留出油を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製等の精製処理の一つ以上の処理を施した鉱油及びワックス;等が挙げられる。
鉱油(a12)は、単独で又は2種以上を併用してもよい。
また、本発明の一態様で用いる鉱油(a12)が、API(米国石油協会)基油カテゴリーのグループ2及びグループ3に分類される鉱油であることが好ましく、グループ3に分類される鉱油であることがより好ましい。
・要件(2−i):鉱油(a12)の100℃における動粘度が2.5〜10.0mm2/sである。
・要件(2−ii):鉱油(a12)の粘度指数が80以上である。
・要件(2−iii):鉱油(a12)のNOACK値が15%以下である。
・要件(2−iv):鉱油(a12)の−35℃におけるCSS粘度(低温粘度)が4,000mPa・s以下である。
上記要件(2−ii)で規定する、鉱油(a12)の粘度指数としては、より好ましくは90以上、更に好ましくは100以上、より更に好ましくは110以上である。
上記要件(2−iii)で規定する、鉱油(a12)のNOACK値としては、より好ましくは14%以下、更に好ましくは13%以下である。
上記要件(2−iv)で規定する、鉱油(a12)の−35℃におけるCCS粘度としては、より好ましくは3,000mPa・s以下、更に好ましくは2,500mPa・s以下である。
合成油(A2)としては、例えば、ポリブテン、及びα−オレフィン単独重合体又は共重合体(例えば、エチレン−α−オレフィン共重合体等の炭素数8〜14のα−オレフィン単独重合体又は共重合体)等のポリα−オレフィン(PAO);ポリオールエステル、二塩基酸エステル、リン酸エステル等のエステル系合成油;ポリフェニルエーテル等のエーテル系合成油;ポリグリコール系合成油;等が挙げられる。
これらの合成油(A2)は、単独で又は2種以上を併用してもよい。
エステル系合成油(a21)と鉱油(a12)との含有量比〔(a21)/(a12)〕としては、質量比で、好ましくは0/100〜50/100、より好ましくは0/100〜40/100、更に好ましくは0/100〜30/100、より更に好ましくは0/100〜25/100である。
PAOの含有量が上記範囲であれば、潤滑油組成物がMoDTCを含んでいても、当該潤滑油組成物をターボ機構搭載内燃機関に使用した際に生成し得る高温コーキング及び低温コーキングの析出を抑制し得る。
本発明の潤滑油組成物は、成分(B)として、ジアルキルチオカルバミン酸モリブデン(MoDTC)を含有する。MoDTCは、単独で又は2種以上を併用してもよい。
成分(B)として用いるMoDTCとしては、下記一般式(b−1)で表される化合物が好ましい。
X1〜X4は、それぞれ独立に、酸素原子又は硫黄原子を示し、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
成分(B)の含有量が0.005質量%以上であれば、摩擦係数を低減させ、省燃費性に優れた潤滑油組成物とすることができる。一方、成分(B)の含有量が0.15質量%以下であれば、清浄性の低下を抑えることができる。
当該質量比〔(B)/(a11)〕が0.1以下であれば、当該潤滑油組成物をターボ機構搭載内燃機関に使用した際に生じ得る、MoDTCの存在に起因した高温コーキング及び低温コーキングの抑制効果、特に低温コーキングの抑制効果が良好となる。
一方、当該質量比〔(B)/(a11)〕が0.0001以上であれば、高温コーキングの抑制効果の低下を抑えることができる。
本発明の一態様の潤滑油組成物は、MoDTC以外の摩擦調整剤を含有してもよい。
MoDTC以外の摩擦調整剤としては、例えば、ジアルキルジチオリン酸モリブデン(MoDTP)、モリブテン酸のアミン塩等のMoDTC以外のモリブデン系摩擦調整剤;炭素数6〜30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、脂肪族アミン、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸、脂肪族アルコール、及び脂肪族エーテル等の無灰系摩擦調整剤等が挙げられる。
これらのMoDTC以外の摩擦調整剤は、単独で又は2種以上を併用してもよい。
本発明の一態様の潤滑油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、摩擦調整剤以外の潤滑油用添加剤を含有してもよい。
当該潤滑油用添加剤としては、例えば、粘度指数向上剤、流動点降下剤、金属系清浄剤、分散剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、極圧剤、消泡剤、防錆剤、金属不活性化剤等が挙げられる。
なお、これらのそれぞれの潤滑油用添加剤は、単独で又は2種以上を併用してもよい。
また、上記の添加剤としての機能を複数有する化合物(例えば、耐摩耗剤及び極圧剤としての機能を有する化合物)を用いてもよい。
粘度指数向上剤としては、例えば、ポリメタクリレート、分散型ポリメタクリレート、オレフィン系共重合体(例えば、エチレン−プロピレン共重合体等)、分散型オレフィン系共重合体、スチレン系共重合体(例えば、スチレン−ジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体等)等が挙げられる。
なお、粘度指数向上剤の構造としては、直鎖であってもよく、分岐鎖を有するものであってもよい。また、本発明で用いる粘度指数向上剤としては、高分子量の側鎖が出ている三叉分岐点を主鎖に数多くもつ構造を有する櫛形ポリマーや、分岐高分子の一種で1点で3本以上の鎖状高分子が結合している構造を有する星形ポリマー等といった特定の構造を有するポリマーであってもよい。
流動点降下剤としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化パラフィンとナフタレンとの縮合物、塩素化パラフィンとフェノールとの縮合物、ポリメタクリレート、ポリアルキルスチレン等が挙げられる。
金属系清浄剤としては、例えば、アルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれる金属原子を含有する有機酸金属塩化合物が挙げられ、具体的には、金属サリシレート、金属フェネート、及び金属スルホネート等が挙げられる。
なお、本発明の一態様の潤滑油組成物は、優れた清浄性を有するため、特許文献1に記載された潤滑油組成物のように、塩基価が異なる2種以上の金属系清浄剤を組み合わせて用いる必要は無い。
金属系清浄剤に含まれる金属原子としては、高温での清浄性の向上の観点から、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、又はバリウムが好ましく、カルシウムがより好ましい。
Rとして選択し得る炭化水素基としては、例えば、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1〜18のアルケニル基、環形成炭素数3〜18のシクロアルキル基、環形成炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜18のアルキルアリール基、炭素数7〜18のアリールアルキル基等が挙げられる。
分散剤としては、例えば、コハク酸イミド、ベンジルアミン、コハク酸エステル又はこれらのホウ素変性物等が挙げられる。
コハク酸イミドとしては、例えば、分子量300〜4,000のポリブテニル基等のポリアルケニル基を有するコハク酸と、エチレンジアミン、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等のポリエチレンポリアミンのモノイミド又はビスイミド、又はこれらのホウ酸変性物;ポリアルケニル基を有するフェノールとホルムアルデヒドとポリエチレンポリアミンのマンニッヒ反応物等が挙げられる。
耐摩耗剤としては、例えば、ジアルキルジチオリン酸亜鉛(ZnDTP)、リン酸亜鉛、ジチオカルバミン酸亜鉛、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、ジスルフィド類、硫化オレフィン類、硫化油脂類、硫化エステル類、チオカーボネート類、チオカーバメート類、ポリサルファイド類等の硫黄含有化合物;亜リン酸エステル類、リン酸エステル類、ホスホン酸エステル類、及びこれらのアミン塩又は金属塩等のリン含有化合物;チオ亜リン酸エステル類、チオリン酸エステル類、チオホスホン酸エステル類、及びこれらのアミン塩又は金属塩等の硫黄及びリン含有耐摩耗剤が挙げられる。
酸化防止剤としては、例えば、アミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、モリブデン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤等が挙げられる。
アミン系酸化防止剤としては、例えばジフェニルアミン、炭素数3〜20のアルキル基を有するアルキル化ジフェニルアミン等のジフェニルアミン系酸化防止剤;α−ナフチルアミン、炭素数3〜20のアルキル置換フェニル−α−ナフチルアミン等のナフチルアミン系酸化防止剤;等が挙げられる。
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート等のモノフェノール系酸化防止剤;4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)等のジフェノール系酸化防止剤;ヒンダードフェノール系酸化防止剤;等を挙げられる。
モリブデン系酸化防止剤としては、例えば、三酸化モリブデン及び/又はモリブデン酸とアミン化合物とを反応させてなるモリブデンアミン錯体等が挙げられる。
硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネイト等が挙げられる。
リン系酸化防止剤としては、例えば、ホスファイト等が挙げられる。
本発明の一態様において、これらの酸化防止剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよいが、2種以上を組み合わせて使用することが好ましく、少なくともアミン系酸化防止剤とフェノール系酸化防止剤とを組み合わせて使用することがより好ましい。
極圧剤としては、例えば、スルフィド類、スルフォキシド類、スルフォン類、チオホスフィネート類等の硫黄系極圧剤、塩素化炭化水素等のハロゲン系極圧剤、有機金属系極圧剤等が挙げられる。また、上述の耐摩耗剤の内、極圧剤としての機能を有する化合物を用いることもできる。
消泡剤としては、例えば、シリコーン油、フルオロシリコーン油等のシリコーン系消泡剤;ポリメタクリレートやその変性物等のポリアクリレート系消泡剤;フルオロアルキルエーテル等が挙げられる。
防錆剤としては、例えば、石油スルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、ジノニルナフタレンスルホネート、アルケニルコハク酸エステル、多価アルコールエステル等が挙げられる。
金属不活性化剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、トリルトリアゾール系化合物、チアジアゾール系化合物、イミダゾール系化合物、ピリミジン系化合物等が挙げられる。
本発明の一態様の潤滑油組成物の100℃における動粘度としては、潤滑性能、粘度特性、及び省燃費性が良好な潤滑油組成物とする観点から、好ましくは6.9〜12.5mm2/s、より好ましくは7.3〜11.0mm2/s、更に好ましくは7.6〜10.0mm2/s、より更に好ましくは7.8〜9.0mm2/sである。
なお、本明細書において、潤滑油組成物の150℃におけるHTHS粘度は、ASTM D4741に準拠し、150℃で、せん断速度106/sにてせん断後に測定した粘度を意味する。
なお、本明細書において、潤滑油組成物の酸価は、JIS K2501に記載の電位差滴定法に準拠して測定した値を意味する。
また、本発明の一態様の潤滑油組成物の過塩素酸法による塩基価は、好ましくは6.0mgKOH/g以上、より好ましくは7.5mgKOH/g以上、より好ましくは7.8mgKOH/g以である。また、当該潤滑油組成物の過塩素酸法による塩基価は、上限が特に制限されるものではないが、好ましくは12.0mgKOH/g以下、より好ましくは10.0mgKOH/g以下、更に好ましくは9.0mgKOH/g以下である。
なお、本明細書において、潤滑油組成物の塩酸法による塩基価は、JIS K2501に記載の塩酸法に準拠して測定した値を意味し、過塩素酸法による塩基価は、JIS K2501に記載の過塩素酸法に準拠して測定した値を意味する。
なお、RBOTにより算出される固化度は、潤滑油組成物をターボ機構搭載内燃機関に使用した際に生成し得る低温コーキングの抑制効果を間接的に示している。つまり、当該固化度の値が小さい程、低温コーキングの抑制効果に優れた潤滑油組成物であるといえる。
また、RBOTのより具体的な条件は、実施例に記載の条件に基づくものであり、当該固化度の算出方法は、実施例に記載の方法に基づくものである。
なお、パネルコーキング試験により算出されるコーキング量は、潤滑油組成物をターボ機構搭載内燃機関に使用した際に生成し得る高温コーキングの抑制効果を間接的に示している。つまり、当該コーキング量が小さい程、高温コーキングの抑制効果に優れた潤滑油組成物であるといえる。
また、パネルコーキング試験のより具体的な条件は、実施例に記載の条件に基づくものである。
なお、摩耗低減評価試験のより具体的な条件は、実施例に記載の条件に基づくものである。
本発明の潤滑油組成物は、摩擦係数が低く優れた省燃費性を有すると共に、ターボ機構搭載内燃機関に使用した際に生じ得る、高温コーキング及び低温コーキングの抑制効果に優れるため、ターボ機構搭載エンジンに好適に使用される。
そのため、本発明は、下記(1)〜(3)も提供することができる。
(1)本発明のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物を用いた、ターボ機構搭載エンジン。
(2)本発明のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物を含む、過給機。
(3)本発明のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物を含む過給機を用いた、ターボ機構搭載エンジンの過給方法。
また、本発明のターボ機構搭載エンジン及び過給機の構造については、一般的なターボ機構搭載エンジン及び過給機の構造と同じであり、本発明においては、上述のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物を用いる点に特徴を有する。
本発明は、下記工程(1)及び(2)を有するターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物の製造方法も提供する。
・工程(1):アルキル化芳香族化合物(a11)及び鉱油(a12)からなる混合基油(A1)を含む基油(A)を調製する工程。
・工程(2):工程(1)で得た基油(A)に、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(B)を配合し、基油(A)の含有量が60質量%以上となるターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物を調製する工程。
また、混合基油(A1)中のアルキル化芳香族化合物(a11)の含有量についても、上述のとおりである。
さらに、工程(1)においては、基油(A)として、混合基油(A1)と共に、アルキル化芳香族化合物(a11)には属さない合成油(A2)を配合してもよい。
工程(2)においては、上述の本発明の潤滑油組成物にも含有する、MoDTC以外の摩擦調整剤や上述の潤滑油用添加剤を配合してもよい。
合成油(A2)及び潤滑油用添加剤に関する好適な態様や各種要件についても、上述の本発明の潤滑油組成物の項目での記載と同じである。
また、工程(2)においては、均一に分散させる観点から、混合基油(A1)を含む基油(A)を40〜70℃まで昇温した後、成分(B)と、必要に応じて用いるMoDTC以外の摩擦調整剤や潤滑油用添加剤を配合し、撹拌して均一に分散させることがより好ましい。
JIS K2283に準拠して測定した。
(2)粘度指数
JIS K2283に準拠して測定した。
(3)−35℃におけるCCS粘度(低温粘度)
JIS K2010に準拠して測定した。
(5)15℃における密度
JIS K2249に準拠して測定した。
(6)NOACK値
250℃、1時間の条件にて、ASTM D5800に準拠して測定した。
(7)150℃におけるHTHS粘度(高温高せん断粘度)
ASTM D4741に準拠して、150℃で、せん断速度106/sにて、せん断後の粘度を測定した。
(8)酸価(電位差滴定法)
JIS K2501に記載の電位差滴定法に準拠して測定した。
(9)塩基価(塩酸法)
JIS K2501に記載の塩酸法に準拠して測定した。
(10)塩基価(過塩素酸法)
JIS K2501に記載の過塩素酸法に準拠して測定した。
(1)カルシウム原子(Ca)、モリブデン原子(Mo)、リン原子(P)、亜鉛原子(Zn)、及びホウ素原子(B)の含有量
JPI−5S−38−92に準拠して測定した。
(2)窒素原子(N)の含有量
JIS K2609に準拠して測定した。
(3)硫黄原子(S)の含有量
JIS K2541−6に準拠して測定した。
なお、使用した「100N鉱油」は、原油に対して蒸留処理及び精製処理の少なくとも一方を施して得られたものである。
表1に示す性状を有する各種基油、潤滑油用添加剤として、摩擦調整剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、及び添加剤パッケージを表2に示す配合量にて混合し、アルキルナフタレン(AN)と100N鉱油との含有量比を表2に示す値となるように調製した潤滑油組成物をそれぞれ得た。
・摩擦調整剤:ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(MoDTC)、Mo原子含有量=10質量%。
・粘度指数向上剤:スチレン−イソプレン系星形ポリマー。
・流動点降下剤:Mw6.2万のポリメタアクリレート系流動点降下剤。
・添加剤パッケージ:以下の各種添加剤等を含む。
耐摩耗剤:ZnDTP
金属系清浄剤:カルシウムサリチレート。
分散剤:高分子ビスイミド、ホウ素変性モノイミド。
酸化防止剤:アミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、モリブデン系酸化防止剤。
さらに、調製した潤滑油組成物の全量(100質量%)基準でのカルシウム原子(Ca)、モリブデン原子(Mo)、リン原子(P)、亜鉛原子(Zn)、硫黄原子(S)、ホウ素原子(B)、及び窒素原子(N)の各含有量も表2に示す。
(1)低温コーキング試験
回転ボンベ式酸化安定度試験機(RBOT試験機)を用いて、酸素分圧0.6MPa、油量1g、油温180℃の条件下で、24時間の試験を行った。試験後の潤滑油組成物の示差熱重量分析(TG−DTA)結果から、下記式より固化度を算出した。当該固化度が小さい程、低温コーキングの抑制効果に優れた潤滑油組成物であるといえる。
なおTG−DTA測定は、大気圧空気流通下(200cm3/min)にて、測定温度範囲:室温(25℃)〜900℃、昇温速度:20℃/minで行った。
[固化度]=([XA]+[XB]+[XC])/[XD]
上記式中、[XA]は、温度範囲370〜515℃における重量減少率(%)であり、減少量は高分子量留分(スラッジ)にあたる。[XB]は、温度範囲515〜715℃における重量減少率(%)であり、減少量はカーボン量にあたる。[XC]は、715〜900℃(測定終了温度)における重量減少率(%)であり、減少量は残渣量にあたる。[XD]は、温度範囲200〜370℃における重量減少率(%)であり、減少量はオイル留分にあたる。
なお、表3には、上述の方法から算出される実施例1の潤滑油組成物の固化度の値を「100%」と基準とした際の、他の潤滑油組成物の固化度の割合も示している。
Fed. Test Method Std. 791−3462に準拠し、パネルコーキング試験機を用いて、パネル温度350℃、油温100℃の条件下で、スプラッシュ時間15秒、停止時間45秒のサイクルで6時間の試験を行った。試験終了後、パネルに付着したコーキング量を測定し、その結果を表2に示す。当該コーキング量が少ない程、高温コーキングの抑制効果に優れた潤滑油組成物であるといえる。
なお、表3には、上述の方法から測定される実施例1の潤滑油組成物のコーキング量を「100%」と基準にした際の、他の潤滑油組成物のコーキング量の割合も示している。
SRV試験機(Optimol社製)を用い、下記の条件にて、調製した各潤滑油組成物の摩擦係数を測定した。摩擦係数が低い程、摩擦低減効果に優れるため、省燃費性に優れた潤滑油組成物であるといえる。
・テストピース:(a)ディスク:SUJ−2材、(b)シリンダー:SUJ−2材
・振幅:1.5mm
・周波数:50Hz
・荷重:400N
・温度:80℃
一方、比較例1の潤滑油組成物は、MoDTCを含む実施例5の潤滑油組成物に比べて、SRV摩擦試験における摩擦係数が高く、省燃費性が劣る結果となった。
また、比較例2〜6の潤滑油組成物は、アルキルナフタレン及び鉱油からなる混合基油(A1)を含む実施例1の潤滑油組成物に比べて、低温コーキング及び高温コーキングの抑制効果が共に劣る結果となった。
なお、比較例3及び4、もしくは、比較例5及び6の結果を対比することで、MoDTCを配合することで摩擦係数低減の効果は得られるものの、低温コーキング及び高温コーキングが多く発生してしまうことが分かる。
一方、実施例1〜6のような本発明の潤滑油組成物は、摩擦係数が低く、且つ、高温コーキング及び低温コーキングの抑制効果も高く、両者をバランス良く向上させたものといえる。
Claims (14)
- アルキル化芳香族化合物(a11)及び鉱油(a12)からなる混合基油(A1)を含む基油(A)と、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(B)とを含有する潤滑油組成物であって、
基油(A)の含有量が、当該潤滑油組成物の全量基準で、60質量%以上であり、
混合基油(A1)中のアルキル化芳香族化合物(a11)の含有量が、混合基油(A1)の全量基準で、10質量%以上である、ターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物。 - ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン(B)のモリブデン換算での含有量と、アルキル化芳香族化合物(a11)の含有量との質量比〔(B)/(a11)〕が、0.1以下である、請求項1に記載のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物。
- 混合基油(A1)中のアルキル化芳香族化合物(a11)の含有量が、混合基油(A1)の全量基準で、12質量%以上95質量%以下である、請求項1又は2に記載のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物。
- 鉱油(a12)が、下記要件(2−i)〜(2−iv)の1以上を満たす、請求項1〜3のいずれか一項に記載のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物。
要件(2−i):鉱油(a12)の100℃における動粘度が2.5〜10.0mm2/sである。
要件(2−ii):鉱油(a12)の粘度指数が80以上である。
要件(2−iii):鉱油(a12)のNOACK値が15%以下である。
要件(2−iv):鉱油(a12)の−35℃におけるCSS粘度が4,000mPa・s以下である。 - 混合基油(A1)が、下記要件(I)〜(IV)の1以上を満たす、請求項1〜4のいずれか一項に記載のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物。
要件(I):40℃における動粘度が28.0mm2/s以下である。
要件(II):粘度指数が80以上である。
要件(III):NOACK値が15%以下である。
要件(IV):−35℃におけるCSS粘度が11,000mPa・s以下である。 - 鉱油(a12)が、原油に対して蒸留処理及び精製処理の少なくとも一方を施して得られる鉱油である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物。
- アルキル化芳香族化合物(a11)が、アルキルナフタレンを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物。
- 混合基油(A1)の含有量が、基油(A)の全量基準で、50〜100質量%である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物。
- さらに粘度指数向上剤、流動点降下剤、金属系清浄剤、分散剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、極圧剤、及び消泡剤から選ばれる1種以上の潤滑油用添加剤を含有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物。
- 100℃における動粘度が6.9〜12.5mm2/sである、請求項1〜9のいずれか一項に記載のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物。
- 酸素分圧0.6MPa、温度180℃の条件下での回転ボンベ式酸化安定度試験(RBOT)により算出される固化度が1.00以下である、請求項1〜10のいずれか一項に記載のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物を用いた、ターボ機構搭載エンジン。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物を含む、過給機。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載のターボ機構搭載エンジン用潤滑油組成物を含む過給機を用いた、ターボ機構搭載エンジンの過給方法。
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