JP2018501347A

JP2018501347A - 低速早期着火を低減するための方法

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Publication number: JP2018501347A
Application number: JP2017529812A
Authority: JP
Inventors: ラパポート，スコット・テイラー; ウェナム，マーガレット・フランシス
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2018-01-18
Anticipated expiration: 2035-11-30
Also published as: BR112017011744A2; EP3227414B1; CN107001978B; RU2703731C2; BR112017011744B1; EP3227414A1; RU2017123210A; WO2016087379A1; RU2017123210A3; JP6694432B2; CN107001978A

Abstract

内燃機関内の低速早期着火（ＬＳＰＩ）の発生を低減するための潤滑組成物中でのフィッシャー・トロプシュ由来基油の使用。

Description

理想的な条件下において、従来の火花点火機関内での通常の燃焼は、燃料と空気との混合物が、火花栓から生じる火花の生成によってシリンダ内部の燃焼炉内で点火されるときに発生する。そのような通常の燃焼は一般に、整然かつ制御された様式での燃焼炉にわたる炎前面の拡大を特徴とする。

しかしながら、いくつかの例において、燃料／空気混合物は、火花栓発火前に点火源によって時期尚早に点火され、これにより早期着火として知られる現象をもたらすことがある。早期着火は、それが典型的には大幅に増加した温度及び燃焼炉内の圧力の存在をもたらし、これが機関の全体的な効率及び性能に対して著しい負の影響を有し得ることから、望ましくない。早期着火は、機関内のシリンダ、ピストン、及びバルブに損傷を引き起こす可能性があり、いくつかの例において、最終的に機関故障をもたらす可能性さえある。

近年、低速早期着火（ＬＳＰＩ）は、多くの相手先商標製造会社（ＯＥＭ）の間で、高ブースト小型化火花点火機関の潜在的な問題として認識されている。５０年代後半、高速時に観察された早期着火現象とは対照的に、ＬＳＰＩは典型的には低速かつ高負荷で発生する。ＬＳＰＩの発生は最終的には、潜在的に壊滅的な圧力波がピストン及び／またはシリンダに深刻な損傷をもたらし得る、所謂モンスターノックまたはメガノックをもたらし得る。したがって、ＬＳＰＩを含む早期着火のリスクを軽減し得るいずれの技術も非常に望ましい。

本発明に従い、内燃機関内の低速早期着火（ＬＳＰＩ）の発生を低減するための潤滑組成物中でのフィッシャー・トロプシュ由来基油の使用が提供される。

本発明に従い、内燃機関内の低速早期着火（ＬＳＰＩ）の発生を低減するための方法であって、内燃機関を、基油及び１つ以上の性能添加剤を含む潤滑組成物で潤滑することを含み、基油が、フィッシャー・トロプシュ由来基油を含む、方法が提供される。

本発明の特徴及び利点は、当業者にとって明らかであるだろう。当業者によって多数の変更がなされ得るものの、そのような変更は本発明の趣旨の範囲内である。

したがって、本明細書の開示は、内燃機関内の低速早期着火（ＬＳＰＩ）の発生を低減するための潤滑組成物中でのフィッシャー・トロプシュ由来基油の使用を提供する。

火花点火機関内での早期着火の発生レベルは、任意の好適な方法を使用して評価することができる。一般に、そのような方法は、関連する潤滑剤組成物を使用して火花点火機関を運転させることと、その燃焼サイクル中の機関圧力の変化、すなわち、圧力対クランク角度の変化を監視することとを伴い得る。早期着火事象は、火花発生前の機関圧力の増加をもたらし、これは、いくつかの機関サイクル中には発生し得るが、他のサイクル中には発生し得ない。代わりに、またはそれに加えて、例えば、達成可能な最大ブレーキトルク、機関速度、取り込み圧力、及び／または排気ガス温度による、機関性能の変更が監視されてもよい。代わりに、またはそれに加えて、好適な経験のある運転者が、火花点火機関によって駆動される車両を試験走行して、例えば、機関ノックの程度または機関性能の他の態様に対する特定の潤滑剤組成物の効果を評価してもよい。代わりに、またはそれに加えて、早期着火による、例えば、関連する機関ノックによる機関損傷のレベルが、関連する潤滑剤組成物を使用して火花点火機関が運転している期間にわたって監視されてもよい。

早期着火の発生の低減は、機関内で早期着火事象が発生する割合の低減、及び／または発生する早期着火事象の深刻度（例えば、それらが引き起こす圧力変化の程度）の低減であり得る。それは、早期着火が機関性能に対して有し得る効果、例えば、ブレーキトルクの障害または機関速度の抑制のうちの１つ以上の低減によって、明らかとなり得る。それは、機関ノックの量または深刻度の低減によって、特にメガノックの低減または排除によって、明らかとなり得る。好ましくは、本発明において、早期着火の発生の低減は、機関内で早期着火事象が発生する割合の低減である。

特に早期着火が頻繁に発生する場合、それは著しい機関損傷を引き起こし得るため、本明細書に開示される潤滑剤組成物はまた、機関損傷を低減する目的及び／または機関寿命を増加させる目的のためにも使用することができる。

本明細書の方法及び潤滑剤組成物は、ゼロへの低減（すなわち、早期着火の排除）を含む、機関内での早期着火の発生の任意の程度の低減を達成するために使用することができる。それは、早期着火の副次的影響、例えば、機関損傷の任意の程度の低減を達成するために使用することができる。それは、所望される標的レベルの発生または副次的影響を達成する目的のために使用することができる。本明細書の方法及び使用は、好ましくは機関内での早期着火の発生の５％以上の低減、より好ましくは機関内での早期着火の発生の１０％以上の低減、更により好ましくは機関内での早期着火の発生の１５％以上の低減、及び特に機関内での早期着火の発生の３０％以上の低減を達成する。

低速早期着火事象を測定するための好適な方法の例は、以下のＳＡＥ論文、ＳＡＥ２０１４−０１−１２２６、ＳＡＥ２０１１−０１−０３４０、ＳＡＥ２０１１−０１−０３３９、及びＳＡＥ２０１１−０１−０３４２に見出すことができる。低速早期着火事象を測定するための好適な方法の別の例は、本明細書の実施例に後述されるものである。

本開示の潤滑剤組成物は一般に、フィッシャー・トロプシュ由来基油を含む基油、及び１つ以上の性能添加剤を含み、火花点火内燃機関内での使用に好適であるべきである。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される潤滑剤組成物は、ターボチャージ火花点火機関、より具体的には少なくとも１バールの入口圧力で動作するか、または動作し得るか、または動作するように意図される、ターボチャージ火花点火機関内で特に有用であり得る。

基油
必須の構成成分として、本明細書の潤滑組成物は、１つ以上のフィッシャー・トロプシュ由来基油を含む。

フィッシャー・トロプシュ由来基油は、当該技術分野において既知である。フィッシャー・トロプシュ由来という用語によって、基油は、フィッシャー・トロプシュプロセスの合成生成物であるか、またはそれに由来することが意味される。フィッシャー・トロプシュ由来基油はまた、ＧＴＬ（ガス・トゥー・リキッド）基油とも称され得る。本発明の潤滑組成物中で基油として好都合に使用することができる好適なフィッシャー・トロプシュ由来基油は、例えば、欧州特許第０７７６９５９号、欧州特許第０６６８３４２号、ＷＯ９７／２１７８８、ＷＯ００／１５７３６、ＷＯ００／１４１８８、ＷＯ００／１４１８７、ＷＯ００／１４１８３、ＷＯ００／１４１７９、ＷＯ００／０８１１５、ＷＯ９９／４１３３２、欧州特許第１０２９０２９号、ＷＯ０１／１８１５６、及びＷＯ０１／５７１６６に開示されるようなものである。

典型的には、ＡＳＴＭＤ４６２９によって好適に決定されるフィッシャー・トロプシュ由来基油の芳香族含有量は、典型的には１重量％未満、好ましくは０．５重量％未満、及びより好ましくは０．１重量％未満である。好適には、基油は、少なくとも８０重量％、好ましくは少なくとも８５、より好ましくは少なくとも９０、更により好ましくは少なくとも９５、及び最も好ましくは少なくとも９９重量％の総パラフィン含有量を有する。それは好適に、９８重量％超の（ＩＰ−３６８によって測定される）飽和物含有量を有する。好ましくは、基油の飽和物含有量は、９９重量％超、より好ましくは９９．５重量％である。それは更に好ましくは、０．５重量％の最大ｎ−パラフィン含有量を有する。基油はまた、好ましくは、０〜２０重量％未満、より好ましくは０．５〜１０重量％のナフテン構成成分の含有量を有する。

典型的には、フィッシャー・トロプシュ由来基油または基油ブレンドは、１〜３０ｍｍ^２／秒（ｃＳｔ）、好ましくは１〜２５ｍｍ^２／秒（ｃＳｔ）、及びより好ましくは２ｍｍ^２／秒〜１２ｍｍ^２／秒の範囲内の（ＡＳＴＭＤ４４５によって測定される）１００℃での動粘度を有する。好ましくは、フィッシャー・トロプシュ由来基油は、少なくとも２．５ｍｍ^２／秒、より好ましくは少なくとも３．０ｍｍ^２／秒の（ＡＳＴＭＤ４４５によって測定される）１００℃での動粘度を有する。本発明の一実施形態において、フィッシャー・トロプシュ由来基油は、最大５．０ｍｍ^２／秒、好ましくは最大４．５ｍｍ^２／秒、より好ましくは最大４．２ｍｍ^２／秒（例えば、ＧＴＬ４）の１００℃での動粘度を有する。本発明の別の実施形態において、フィッシャー・トロプシュ由来基油は、最大８．５ｍｍ^２／秒、好ましくは最大８ｍｍ^２／秒（例えば、ＧＴＬ８）の１００℃での動粘度を有する。

更に、フィッシャー・トロプシュ由来基油は典型的には、１０〜１００ｍｍ^２／秒（ｃＳｔ）、好ましくは１５〜５０ｍｍ^２／秒の（ＡＳＴＭＤ４４５によって測定される）４０℃での動粘度を有する。

また、フィッシャー・トロプシュ由来基油は、好ましくは−２４℃以下、より好ましくは−３０℃以下、更により好ましくは−４０℃以下、及び最も好ましくは−４５℃未満の（ＡＳＴＭＤ５９５０に従って測定される）流動点を有する。

フィッシャー・トロプシュ由来基油の（ＡＳＴＭＤ９２によって測定される）引火点は、好ましくは１２０℃超、より好ましくは更に１４０℃超である。

フィッシャー・トロプシュ由来基油は、好ましくは１００〜２００の範囲内の（ＡＳＴＭＤ２２７０に従う）粘度指数を有する。好ましくは、フィッシャー・トロプシュ由来基油は、少なくとも１２５、好ましくは１３０の粘度指数を有する。また、粘度指数が１８０未満、好ましくは１５０未満であることが好ましい。

フィッシャー・トロプシュ由来基油が２つ以上のフィッシャー・トロプシュ由来基油のブレンドを含有する場合、上記の値は、２つ以上のフィッシャー・トロプシュ由来基油のブレンドに適用される。

本明細書に記載される潤滑油組成物は、好ましくは８０重量％以上のフィッシャー・トロプシュ由来基油を含む。

本明細書に記載される潤滑油組成物はまた、フィッシャー・トロプシュ由来基油に加えて、１つ以上の他の基油も含んでもよい。但し、本明細書の潤滑組成物中で使用される基油が、少なくとも１つのフィッシャー・トロプシュ由来基油を含み、本発明に従う潤滑組成物中で使用される他の基油（複数可）に関する特定の制限が存在せず、かつ様々な従来の鉱物油、合成油、及び天然由来のエステル（植物油など）を好都合に使用することができることを条件とする。ＡＰＩ（米国石油協会）の基油カテゴリのＩ群、ＩＩ群、ＩＩＩ群、ＩＶ群、Ｖ群などに属する任意の基油を好都合に使用することができるが、但し、本開示に従う潤滑剤組成物に関する必要条件が満たされることを条件とする。更に、基油は、好都合に１つ以上の鉱物油及び／または１つ以上の合成油の混合物を含むため、基油という用語は、１つ以上の基油を含む混合物を指し得る。

鉱物油は、液体石油、及びパラフィン型、ナフテン型、または混合パラフィン／ナフテン型の溶媒処理もしくは酸処理された鉱物潤滑油を含み、これは、水素化仕上げプロセス及び／または脱蝋によって更に精製されてもよい。

ナフテン基油は、低い粘度指数（ＶＩ）（一般に４０〜８０）及び低い流動点を有する。そのような基油は、ナフテンに富み、かつ蝋含有量が低い原料から生成され、主に色及び色安定性が重要であり、ＶＩ及び酸化安定性が２番目に重要である潤滑剤に使用される。

パラフィン基油は、より高いＶＩ（一般に９５超）及び高い流動点を有する。そのような基油は、パラフィンに富む原料から生成され、ＶＩ及び酸化安定性が重要である潤滑剤に使用される。

合成油は、オレフィンオリゴマー（ポリアルファオレフィン基油、ＰＡＯを含む）、二塩基酸エステル、ポリオールエステル、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、アルキルナフタレン、及び脱蝋した蝋質異性化物などの炭化水素油を含む。

ポリアルファオレフィン基油（ＰＡＯ）及びそれらの製造は、当該技術分野において周知である。使用され得る好適なポリアルファオレフィン基油としては、直鎖Ｃ_２〜Ｃ_３２、好ましくはＣ_６〜Ｃ_１６アルファオレフィンに由来するものが挙げられる。該ポリアルファオレフィンにとって特に好ましい原料は、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、及び１−テトラデセンである。

好ましくは、基油は、ＡＳＴＭＤ２００７に従って測定される、８０重量％超、好ましくは９０重量％超の飽和物を含有する鉱物油及び／または合成油を含む。

基油が、元素硫黄として計算され、ＡＳＴＭＤ２６２２、ＡＳＴＭＤ４２９４、ＡＳＴＭＤ４９２７、またはＡＳＴＭＤ３１２０に従って測定される、１．０重量％未満、好ましくは０．０３重量％未満の硫黄を含有することが更に好ましい。

好ましくは、基油の粘度指数は、ＡＳＴＭＤ２２７０に従って測定される、８０超、好ましくは１２０超である。

好ましくは、基油は、好ましくは（ＡＳＴＭＤ４４５に従う）少なくとも２．５ｍｍ^２／秒、好ましくは少なくとも３ｍｍ^２／秒の１００℃での動粘度を有する。いくつかの実施形態において、基油は、３．０〜４．５ｍｍ^２／秒の間の１００℃での動粘度を有する。

潤滑剤組成物中に組み込まれる基油の総量は、潤滑剤組成物の総重量に関して、好ましくは６０〜９９重量％の範囲内の量、より好ましくは６５〜９０重量％の範囲内の量、及び最も好ましくは７５〜８８重量％の範囲内の量である。

性能添加剤
更に、潤滑剤組成物は、酸化防止剤、耐摩耗添加剤、洗剤、分散剤、摩擦調整剤、粘度指数改善剤、流動点抑制剤、腐食抑制剤、消泡剤、極圧添加剤、金属不動態化剤、及びシール固定／シール相溶化剤などの１つ以上の性能添加剤を更に含んでもよい。

好適な酸化防止剤の例としては、アミン酸化防止剤、フェノール酸化防止剤、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。好都合に使用することができるアミン酸化防止剤の例としては、アルキル化ジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、フェニル−β−ナフチルアミン、及びアルキル化α−ナフチルアミンが挙げられる。

好ましいアミン酸化防止剤としては、ジ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、ｐ，ｐ’−ジ−α−メチルベンジル−ジフェニルアミン、及びＮ−ｐ−ブチルフェニル−Ｎ−ｐ’−オクチルフェニルアミンなど）、モノアルキルジフェニルアミン（モノ−ｔ−ブチルジフェニルアミン及びモノ−オクチルジフェニルアミンなど）、ビス（ジアルキルフェニル）アミン（ジ−（２，４−ジエチルフェニル）アミン及びジ（２−エチル−４−ノニルフェニル）アミンなど）、アルキルフェニル−１−ナフチルアミン（オクチルフェニル−１−ナフチルアミン及びｎ−ｔ−ドデシルフェニル−１−ナフチルアミンなど）、１−ナフチルアミン、アリールナフチルアミン（フェニル−１−ナフチルアミン、フェニル−２−ナフチルアミン、Ｎ−ヘキシルフェニル−２−ナフチルアミン、及びＮ−オクチルフェニル−２−ナフチルアミンなど）、フェニレンジアミン（Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン及びＮ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミンなど）、ならびにフェノチアジン（フェノチアジン及び３，７−ジオクチルフェノチアジンなど）が挙げられる。

好ましいアミン酸化防止剤としては、以下の商標名、ＳｏｎｏｆｌｅｘＯＤ−３（例えば、ＳｅｉｋｏＫａｇａｋｕＣｏ．）、ＩｒｇａｎｏｘＬ−５７（例えば、ＣｉｂａＳｐｅｃｉａｌｔｙＣｈｅｍｉｃａｌｓＣｏ．）、及びフェノチアジン（例えば、ＨｏｄｏｇａｙａＫａｇａｋｕＣｏ．）で入手可能なものが挙げられる。

好都合に使用することができるフェノール酸化防止剤の例としては、３，５−ビス（１，１−ジメチル−エチル）−４−ヒドロキシ−ベンゼンプロピオン酸のＣ_７−Ｃ_９分岐鎖アルキルエステル、２−ｔ−ブチルフェノール、２−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２−ｔ−ブチル−５−メチルフェノール、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２，４−ジメチル−６−ｔ−ブチルフェノール、２−ｔ−ブチル−４−メトキシフェノール、３−ｔ−ブチル−４−メトキシフェノール、２，５−ジ−ｔ−ブチルヒドロキノン、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−アルキルフェノール（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、及び２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノールなど）、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−アルコキシフェノール（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メトキシフェノール及び２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エトキシフェノールなど）、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルメルカプトオクチルアセテート、アルキル−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（ｎ−オクタデシル−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、ｎ−ブチル−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、及び２’−エチルヘキシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネートなど）、２，６−ｄ−ｔ−ブチル−α−ジメチルアミノ−ｐ−クレゾール、２，２’−メチレンビス（４−アルキル−６−ｔ−ブチルフェノール）（２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール及び２，２−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）など）、ビスフェノール（４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール、４，４’−メチレンビス（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−（ジ−ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、４，４’−シクロヘキシリデンビス（２，６−ｔ−ブチルフェノール）、ヘキサメチレングリコール−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］、トリエチレングリコールビス［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート］、２，２’−チオ−［ジエチル−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］、３，９−ビス｛１，１−ジメチル−２−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］エチル｝２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、及び２，２’−チオビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルレゾルシノール）など）、ポリフェノール（テトラキス［メチレン−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］メタン、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、ビス−［３，３’−ビス（４’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチルフェニル）酪酸］グリコールエステル、２−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）メチル−４−（２’‘，４’‘−ジ−ｔ−ブチル−３’‘−ヒドロキシフェニル）メチル−６−ｔ−ブチルフェノール、及び２，６−ビス（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルベンジル）−４−メチルフェノールなど）、ならびにｐ−ｔ−ブチルフェノール−ホルムアルデヒド縮合物及びｐ−ｔ−ブチルフェノール−アセトアルデヒド縮合物が挙げられる。

好適なフェノール酸化防止剤の例としては、以下の商標名、ＩｒｇａｎｏｘＬ−１３５（例えば、ＣｉｂａＳｐｅｃｉａｌｔｙＣｈｅｍｉｃａｌｓＣｏ．）、ＹｏｓｈｉｎｏｘＳＳ（例えば、ＹｏｓｈｉｔｏｍｉＳｅｉｙａｋｕＣｏ．）、ＡｎｔａｇｅＷ−４００（例えば、ＫａｗａｇｕｃｈｉＫａｇａｋｕＣｏ．）、ＡｎｔａｇｅＷ−５００（例えば、ＫａｗａｇｕｃｈｉＫａｇａｋｕＣｏ．）、ＡｎｔａｇｅＷ−３００（例えば、ＫａｗａｇｕｃｈｉＫａｇａｋｕＣｏ．）、ＩｒｇａｎｏｘＬ１０９（例えば、ＣｉｂａＳｐｅｃｉａｌｉｔｙＣｈｅｍｉｃａｌｓＣｏ．）、Ｔｏｍｉｎｏｘ９１７（例えば、ＹｏｓｈｉｔｏｍｉＳｅｉｙａｋｕＣｏ．）、ＩｒｇａｎｏｘＬ１１５（例えば、ＣｉｂａＳｐｅｃｉａｌｉｔｙＣｈｅｍｉｃａｌｓＣｏ．）、ＳｕｍｉｌｉｚｅｒＧＡ８０（例えば、ＳｕｍｉｔｏｍｏＫａｇａｋｕ）、ＡｎｔａｇｅＲＣ（例えば、ＫａｗａｇｕｃｈｉＫａｇａｋｕＣｏ．）、ＩｒｇａｎｏｘＬ１０１（例えば、ＣｉｂａＳｐｅｃｉａｌｉｔｙＣｈｅｍｉｃａｌｓＣｏ．）、Ｙｏｓｈｉｎｏｘ９３０（例えば、ＹｏｓｈｉｔｏｍｉＳｅｉｙａｋｕＣｏ．）で市販されているものが挙げられる。

好ましい一実施形態において、酸化防止剤は、潤滑剤組成物の総重量に基づいて、０．１〜５．０重量％の範囲内の量、より好ましくは０．３〜３．０重量％の範囲内の量、及び最も好ましくは０．５〜１．５重量％の範囲内の量で存在する。

好都合に使用することができる耐摩耗添加剤としては、亜鉛含有化合物（亜鉛ジアルキル−、ジアリール−及び／またはアルキルアリール−ジチオホスフェートから選択される亜鉛ジチオホスフェート化合物など）、モリブデン含有化合物、ホウ素含有化合物、ならびに無灰耐摩耗添加剤（置換または非置換チオリン酸及びその塩など）が挙げられる。

亜鉛ジチオホスフェートは、当該技術分野において周知の添加剤であり、一般式ＩＩによって好都合に表すことができ、

式中、Ｒ２〜Ｒ５は、同一であっても異なってもよく、それぞれ、１〜２０個の炭素原子、好ましくは３〜１２個の炭素原子を含有する一級アルキル基、３〜２０個の炭素原子、好ましくは３〜１２個の炭素原子を含有する二級アルキル基、アリール基またはアルキル基で置換されたアリール基（該アルキル置換基は、１〜２０個の炭素原子、好ましくは３〜１８個の炭素原子を含有する）である。

Ｒ^２〜Ｒ^５が全て互いに異なる亜鉛ジチオホスフェート化合物は、単独で使用されても、Ｒ^２〜Ｒ^５が全て同一である亜鉛ジチオホスフェート化合物との混合物中で使用されてもよい。

好適な亜鉛ジチオホスフェートの例としては、以下の商標名、Ｌｚ１０９７、Ｌｚ１３９５、Ｌｚ６７７Ａ、Ｌｚ１０９５、Ｌｚ１３７０、Ｌｚ１３７１、及びＬｚ１３７３（例えば、ＬｕｂｒｉｚｏｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）；ＯＬＯＡ２６７、ＯＬＯＡ２６９Ｒ、ＯＬＯＡ２６０、及びＯＬＯＡ２６２（例えば、ＣｈｅｖｒｏｎＯｒｏｎｉｔｅ）；ならびにＨＩＴＥＣ７１９７及びＨＩＴＥＣ７１６９（例えば、ＡｆｔｏｎＣｈｅｍｉｃａｌ）で市販されているものが挙げられる。

モリブデン含有化合物の例としては、モリブデンジチオカルバメート、（例えば、ＷＯ９８／２６０３０に記載される）三核モリブデン化合物、モリブデン硫化物、及びモリブデンジチオホスフェートが好都合に挙げられる。

好都合に使用することができるホウ素含有化合物としては、ホウ酸エステル、ホウ酸化脂肪アミン、ホウ酸化エポキシド、アルカリ金属（または混合アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属）ホウ酸、及びホウ酸化過塩基性金属塩が挙げられる。

潤滑剤組成物は一般に、潤滑剤組成物の総重量に基づいて、０．４〜１．２重量％の範囲内の耐摩耗添加剤を含んでもよい。

潤滑組成物中で使用することができる典型的な洗剤としては、１つ以上のサリチレート洗剤及び／またはフェネート洗剤及び／またはスルホネート洗剤が挙げられる。

しかしながら、洗剤として使用される金属有機及び無機塩基塩は、潤滑剤組成物の硫酸灰含有量に寄与し得るため、好ましい一実施形態において、そのような添加剤の量は最小化される。更に、低い硫黄レベルを維持するために、サリチレート洗剤が好ましい。

潤滑剤組成物の総硫酸灰含有量を、潤滑剤組成物の総重量に基づいて、好ましくは２．０重量％以下のレベル、より好ましくは１．０重量％以下のレベル、及び最も好ましくは０．８重量％以下のレベルに維持するために、該洗剤は、潤滑剤組成物の総重量に基づいて、好ましくは０．０５〜２０．０重量％の範囲内、より好ましくは１．０〜１０．０重量％、及び最も好ましくは２．０〜５．０重量％の範囲内の量で使用される。

更に、洗剤は独立して、ＩＳＯ３７７１によって測定される、１０〜５００ｍｇ．ＫＯＨ／ｇの範囲内、より好ましくは３０〜３５０ｍｇ．ＫＯＨ／ｇの範囲内、及び最も好ましくは５０〜３００ｍｇ．ＫＯＨ／ｇの範囲内のＴＢＮ（全塩基価）値を有し得る。

潤滑剤組成物は、潤滑剤組成物の総重量に基づいて、好ましくは５〜１５重量％の範囲内の量で混合される、無灰分散剤を更に含有してもよい。

使用することができる無灰分散剤の例としては、日本国特許第１３６７７９６号、同第１６６７１４０号、同第１３０２８１１号、及び同第１７４３４３５号に開示される、ポリアルケニルスクシンイミド及びポリアルケニルコハク酸エステルが挙げられる。好ましい分散剤としては、ホウ酸化スクシンイミドが挙げられる。

潤滑剤組成物中で好都合に使用することができる粘度指数改善剤の例としては、スチレン−ブタジエンコポリマー、スチレン−イソプレン星状コポリマー、ならびにポリメタクリレートコポリマー及びエチレン−プロピレンコポリマーが挙げられる。そのような粘度指数改善剤は、潤滑剤組成物の総重量に基づいて、１〜２０重量％の範囲内の量で好都合に用いることができる。

ポリメタクリレートは、効果的な流動点抑制剤として潤滑剤組成物中で好都合に用いることができる。腐食抑制剤について、アルケニルコハク酸またはそのエステル部分、ベンゾトリアゾール系化合物、及びチオジアゾール系化合物を使用することが可能である。

ポリシロキサン、ジメチルポリシクロヘキサン、及びポリアクリレートなどの化合物は、消泡剤として潤滑剤組成物中で好都合に使用することができる。

シール固定またはシール相溶化剤として潤滑剤組成物中で好都合に使用することができる化合物としては、例えば、市販されている芳香族エステルが挙げられる。

潤滑剤組成物は、１つ以上の基油を１つ以上の性能添加剤と混合することによって、従来の配合技術を使用して好都合に調製することができる。

本明細書の開示は、早期着火を低減するための、火花点火機関のクランク室内でのフィッシャー・トロプシュ由来基油及び１つ以上の性能添加剤を含む潤滑組成物の使用を更に提供する。

本発明のより良好な理解を促進するために、いくつかの実施形態の特定の態様の以下の実施例が提供される。以下の実施例は、決して本発明の全範囲を制限または定義するものと理解されるべきではない。

基油及び添加剤パッケージを含む潤滑剤組成物を、以下の表１に示すように配合した。全ての配合物を、従来の混合技術を使用して、基油、粘度調整剤、及び添加剤パッケージをともにブレンドすることによって製造した。

実施例１で使用される基油は、ＧＴＬ４とＧＴＬ８との２成分ブレンドであった。ＧＴＬ４は、約４ｃｓｔ（ｍｍ^２／秒）の１００℃での動粘度（ＡＳＴＭＤ４４５）を有するフィッシャー・トロプシュ由来基油である。ＧＴＬ４基油は、例えば、ＷＯ０２／０７０６３１に記載されるプロセスによって好都合に製造することができる。ＧＴＬ８は、約８ｃｓｔ（ｍｍ^２／秒）の１００℃での動粘度（ＡＳＴＭＤ４４５）を有するフィッシャー・トロプシュ由来基油である。ＧＴＬ８基油は、例えば、ＷＯ０２／０７０６３１に記載されるプロセスによって好都合に製造することができる。

比較実施例１で使用される基油は、Ｙｕｂａｓｅ４とＹｕｂａｓｅ６とのブレンド（これらはともにＳＫＬｕｂｒｉｃａｎｔｓから市販されている）であった。

添加剤パッケージは、実施例１及び比較実施例１において同一であり、洗剤、酸化防止剤、粘度調整剤、分散剤、耐摩耗添加剤、流動点抑制剤、消泡剤、及び腐食抑制剤を含んだ。

実施例１及び比較実施例１を、同一の添加剤パッケージを使用して、同一の性能規格を満たすように配合した。実施例１及び比較実施例１では基油が異なるため、各実施例において、潤滑剤組成物が同一の粘度規格を満たすように粘度調整剤を調節した。したがって、実施例１及び比較実施例１は、ｋＶ１００（１００℃での動粘度）、ｋＶ４０（４０℃での動粘度）、−３０℃でのＣＣＳ（−３０℃での低温クランキングシミュレーション）、及び１５０℃でのＨＴＨＳ（１５０℃での高温高剪断）に関してほぼ同一であった。また、粘度調整剤の種類または濃度に関するＬＳＰＩに対する影響は、ほとんどまたは全く存在しないと考えられるため、以下の実施例１及び比較実施例１は、ＬＳＰＩ性能に関して比較可能なデータを提供する。

実施例１及び比較実施例１を、ＬＳＰＩ事象及びその頻度を測定するための以下の試験方法に供した。

ＬＳＰＩを測定するための試験方法
ＬＳＰＩ事象を測定するために使用される試験プロトコルは、２．０Ｌの排気量を有する現代のターボチャージ直接噴射式ガソリン機関に対して準定常状態試験を実行することを伴った。試験は、低速早期着火現象が発生することが知られる機関条件での動作を含んだ。この条件で、機関制御を固定して、機関設定による結果の歪みを防止した。この条件について、機関を、２５，０００回の機関サイクル（１回の試験区分）間定常状態で保持した。この順序を１６時間の期間にわたって反復して、結果の統計的関連性を確保した。試験の測定基準は、機関の４つ全てのシリンダ内の燃焼圧力を測定すること、及び低速早期着火が発生する燃焼サイクルを特定することであった。それらのサイクルを計数し、２５，０００回の機関サイクルウインドウ当たりのサイクルの平均数を使用して、各油の挙動を定量化した。

試験中、以下の試験条件を使用した。
−トルク／ＢＭＥＰ２９０Ｎｍ／１８．３バール
−機関速度２０００ｒｐｍ
−燃料噴射器位置側面取り付け
−増強された冷却のためのピストン内のキャストイン油ギャラリを有する、ピストン冷却ジェットの存在
−噴射時間３０３度ＢＴＤＣ（上死点前）
−火花時間０度ＢＴＤＣ（上死点前）
−排気ガス再循環なし
−冷却剤温度摂氏７０度
−燃料種類９３のＡＫＩのＨａｌｔｅｒｍａｎｎＥＥＥ

以下の表は、実施例１及び比較実施例１の潤滑剤の１回の試験区分当たりのＬＳＰＩサイクルの平均数を提示する。

表２の結果は、フィッシャー・トロプシュ由来基油を含む実施例１の潤滑剤が、（代替的な非フィッシャー・トロプシュ由来のＩＩＩ群基油を含む）比較実施例１の潤滑剤と比較して、ＬＳＰＩ発生の低減と関連付けられることを示す。

表２の結果は、フィッシャー・トロプシュ由来基油を含む実施例１の潤滑剤が、（代替的な非フィッシャー・トロプシュ由来のＩＩＩ群基油を含む）比較実施例１の潤滑剤と比較して、ＬＳＰＩ発生の低減と関連付けられることを示す。
以下、出願時の特許請求の範囲の内容を記載する。
［１］
内燃機関内の低速早期着火（ＬＳＰＩ）の発生を低減するための潤滑組成物中でのフィッシャー・トロプシュ由来基油の使用。
［２］
前記フィッシャー・トロプシュ由来基油が、２〜１２ｍｍ^２／秒の１００℃での動粘度を有する、前記１に記載の使用。
［３］
前記フィッシャー・トロプシュ由来基油が、少なくとも２．５ｍｍ^２／秒の１００℃での動粘度を有する、前記１または２に記載の使用。
［４］
前記フィッシャー・トロプシュ由来基油が、最大８．５ｍｍ^２／秒の１００℃での動粘度を有する、前記１〜３のいずれかに記載の使用。
［５］
前記潤滑組成物が、１つ以上の性能添加剤を含む、前記１〜４のいずれかに記載の使用。
［６］
前記潤滑組成物が、乗用車用モータ油である、前記１〜５のいずれかに記載の使用。
［７］
内燃機関内の低速早期着火（ＬＳＰＩ）の発生を低減するための方法であって、前記内燃機関を、基油及び１つ以上の性能添加剤を含む潤滑組成物で潤滑することを含み、前記基油が、フィッシャー・トロプシュ由来基油を含む、方法。

Claims

内燃機関内の低速早期着火（ＬＳＰＩ）の発生を低減するための潤滑組成物中でのフィッシャー・トロプシュ由来基油の使用。
前記フィッシャー・トロプシュ由来基油が、２〜１２ｍｍ^２／秒の１００℃での動粘度を有する、請求項２に記載の使用。
前記フィッシャー・トロプシュ由来基油が、少なくとも２．５ｍｍ^２／秒の１００℃での動粘度を有する、請求項１または２に記載の使用。
前記フィッシャー・トロプシュ由来基油が、最大８．５ｍｍ^２／秒の１００℃での動粘度を有する、請求項１〜３のいずれかに記載の使用。
前記潤滑組成物が、１つ以上の性能添加剤を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の使用。
前記潤滑組成物が、乗用車用モータ油である、請求項１〜５のいずれかに記載の使用。
内燃機関内の低速早期着火（ＬＳＰＩ）の発生を低減するための方法であって、前記内燃機関を、基油及び１つ以上の性能添加剤を含む潤滑組成物で潤滑することを含み、前記基油が、フィッシャー・トロプシュ由来基油を含む、方法。