JP4095750B2

JP4095750B2 - Lubricating oil composition for internal combustion engines

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Publication number: JP4095750B2
Application number: JP2000086356A
Authority: JP
Inventors: 叢民劉; 周蔵根本; 哲小鹿野; 克也小金井
Original assignee: Tonen General Sekiyu KK
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 2000-03-27
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2020-03-27
Also published as: JP2001139978A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関用潤滑油組成物に関し、さらに詳しくは、自動車の内燃機関に対する摩擦損失低減性に優れ、特に排気ガス還流装置（以下、ＥＧＲと略称することもある。）を装着したディーゼルエンジン用として好適な内燃機関用省燃費潤滑油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、摺動部位を有する機関である、内燃機関や、自動変速機、緩衝器、パワーステアリングなどの駆動系機器や、ギヤなどには、その作動を円滑にするために潤滑油が用いられている。特に内燃機関用潤滑油は、主としてピストンリングとシリンダライナ、クランク軸やコネクティングロッドの軸受、カムとバルブリフタを含む動弁系機構など、各種摺動部分の潤滑のほか、エンジン内の冷却や燃焼生成物の清浄分散、さらには錆や腐食を防止するなどの作用を果たす。このように、内燃機関用潤滑油には、多様な性能が要求され、しかも近年、内燃機関の高性能化、高出力化、運転条件の苛酷化などに伴い、高度な性能が要求されてきている。
このため、内燃機関用潤滑油には、このような要求性能を満たすための各種添加剤、例えば耐摩耗剤、金属清浄剤、無灰分散剤、酸化防止剤などが配合されている。内燃機関用潤滑油の基本的機能として、特にあらゆる条件下で機関を円滑に作用させ、摩耗、焼付き防止を行うことが重要である。エンジン潤滑部は、大部分が流体潤滑状態にあるが、動弁系やピストンの上下死点などでは境界潤滑状態となりやすく、このような境界潤滑下における摩耗防止性は、一般にジチオリン酸亜鉛などの添加によって付与されている。
【０００３】
ところで、内燃機関では、潤滑油が関与する摩擦部分でのエネルギー損失が大きいために、摩擦損失低減や燃費低減対策として、例えば、特公平３−２３５９５号公報等に示すように、摩擦低減剤を始め、各種の添加剤を組み合わせた潤滑油が使用されている。自動車の内燃機関は、広範囲の油温度、回転数、負荷で運転されており、したがって、さらに燃費を向上させるためには、内燃機関用潤滑油は、広範囲の使用条件下での摩擦特性に優れる必要がある。
【０００４】
従来、潤滑油の摩擦係数を低くするために、有機モリブデン化合物の添加、有機モリブデン化合物と金属系清浄剤の組合せ配合（例えば特公平６−６２９８３号公報）、有機モリブデン化合物と硫黄系化合物の組合せ配合（例えば特公平５−８３５９９号公報）、又は有機モリブデン化合物とジチオリン酸亜鉛と硫黄系化合物との組合せ配合（例えば特開平８−７３８７８号公報）などが行われている。また、有機モリブデン化合物以外の摩擦低減剤の配合例としては、脂肪酸のグリセロール部分エステルと有機銅化合物の組合せ配合（例えば特公平３−７７８３７号公報）や、ペンタエリスリトールエステルとコハク酸イミド又はジチオリン酸亜鉛との組合せ配合（例えば特開昭５５−８０４９４号公報、特開昭５５−８２１９５号公報）などが提案されている。
ところが、ディーゼルエンジンにおいては、ガソリンエンジンと異なり、軽油の不完全燃焼により生成するすすが多量にエンジン油中に混入する。この油中スーツ（すす）は、表面活性を有するために、油中の極性添加剤を吸着したり、また、摩擦面に生成した被膜を削りとる作用を示すと言われている。したがって、こうような油中にすすが混入するという苛酷な摩擦条件下では、摩擦低減剤としての作用形態は、ガソリンエンジンとは大きく異なり、従来の摩擦低減剤、すなわち有機モリブデン化合物、アミン、アミド、リン酸エステル等は、ディーゼルエンジンの燃費低減に対して十分な効果を示さないと言われている。そのために、ディーゼルエンジンの省燃費性能向上のため、アルカリ金属ホウ酸塩水和物の配合油（例えば特公平１−４８３１９号公報）や、多価アルコールの部分エステルの配合油（特開２０００−２６８７９号）などが若干提案されているにすぎない。
また、ディーゼルエンジンの排気ガス汚染、特にＮＯｘなどによる大気汚染が世界的に深刻化しているため、ディーゼル車の排出ＮＯｘなどについて、新たに規制を追加し、排出量を削減しようとしている。これらの排気ガス規制に対して、エンジンメーカーでは、ＮＯｘ低減策として、ガソリンエンジンに採用されているＥＧＲでの対応を採用するとされている。このＥＧＲの影響としては、油中スーツが、さらに増加し、スーツによる動弁系やピストン／シリンダー間の摩耗が多くなることや、摩擦低減剤による燃費低減効果が十分に発揮しなくなることなどが挙げられている。
また一方、潤滑油の低粘度化も、燃費を向上する手段として有効であることが知られており、低粘度潤滑油にポリメタクリレートやエチレン−プロピレン共重合体等の粘度指数向上剤を添加したマルチグレードディーゼルエンジン油が一般に用いられている。
しかしながら、これらの粘度指数向上剤のみを添加したマルチグレードディーゼルエンジン油の燃費低減効果は、微々たるものであるため、決して十分とは言えなかった。そのために、ガソリンエンジンは勿論のこと、ディーゼルエンジンにおいても、十分な燃費低減効果を発揮する内燃機関用潤滑油組成物の技術開発が強く望まれてきた。特に、日本国内においては、２００５年よりディーゼル乗用車の燃費を平均１４．９％（１９９５年度比）向上することが求められており、ディーゼルエンジン油での省燃費技術に対する期待が高まっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、自動車の内燃機関の摩擦損失低減性に優れ、特にＥＧＲを装着したディーゼルエンジン用として好適な潤滑油組成物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記従来技術の問題点を克服するために鋭意研究した結果、多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物を特定量含有した潤滑油組成物を調製したところ、驚くべきことに、スーツが混入した潤滑条件下において、低い摩擦係数が得られることを見い出した。本発明は、これらの知見に基づいて完成するに至ったものである。
【０００７】
すなわち、本発明によれば、鉱油及び／又は合成潤滑油からなる基油に、組成物全量基準で、０．０１〜４０重量％の多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物、又は脂肪酸で部分エステル化されたポリエチレングリコールの少なくとも１種、０．０１〜３０重量％の非分散型エチレン−プロピレン共重合体又はポリイソブチレンの粘度指数向上剤、及び窒素量で０．００１〜０．５重量％のコハク酸イミドを含有することを特徴とする内燃機関用潤滑油組成物が提供される。
また、本発明によれば、多価アルコールの脂肪酸部分エステルがソルビタンの脂肪酸部分エステルであることを特徴とする上記の内燃機関用潤滑油組成物が提供される。
さらに、本発明によれば、すすを排出する内燃機関、又は排気ガス還流装置（ＥＧＲ）を装着したディーゼルエンジンに用いられることを特徴とする上記の内燃機関用潤滑油組成物が提供される。
【０００８】
本発明は、上記した如く、多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物、又は脂肪酸で部分エステル化されたポリエチレングリコールの少なくとも１種を含有する内燃機関用省燃費潤滑油組成物に係るものであるが、その好ましい態様としては、次のものが包含される。
（１）脂肪酸は、炭素数１２〜２４の飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸であることを特徴とする上記の内燃機関用潤滑油組成物。
（２）多価アルコールは、グリセリン、エリトリトール、アラビトール、ソルビトール、ソルビタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン、及びそれらの混合物から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする上記の内燃機関用潤滑油組成物。
（３）アルキレンオキサイド付加物が酸化エチレン付加物であることを特徴とする上記の内燃機関用潤滑油組成物。
（４）さらに、組成物全量基準で、０．０１〜３０重量％の非分散型エチレン−プロピレン共重合体又はポリイソブチレンの粘度指数向上剤、及び窒素量で０．００１〜０．５重量％のコハク酸イミドを含有することを特徴とする上記の内燃機関用潤滑油組成物。
（５）非分散型エチレン−プロピレン共重合体又はポリイソブチレンの分子量は、重量平均で１０万以上（ＧＰＣ分析においてポリスチレン換算量）であることを特徴とする上記の内燃機関用潤滑油組成物。
（６）油中スーツ量が０．１重量％以上である状態で使用されることを特徴とする上記の内燃機関用潤滑油組成物。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
１．潤滑油基油
本発明の潤滑油組成物に用いられる基油は、特に限定されるものではなく、一般に潤滑油基油として用いられているものならば何でも使用することができる。すなわち、これらに該当するものとしては、鉱油、合成潤滑油、或いはそれらの混合油がある。
【００１０】
鉱油としては、原油の常圧又は減圧蒸留により誘導される潤滑油原料をフェノール、フルフラール、Ｎ−メチルピロリドンの如き芳香族抽出溶剤で処理して得られる溶剤精製ラフィネート、潤滑油原料を水素化処理用触媒の存在下において水素化処理条件下で水素と接触させて得られる水素化処理油、ワックスを異性化用触媒の存在下において異性下条件下で水素と接触させて得られる異性化油、あるいは溶剤精製工程と水素化処理工程及び異性化工程等を組み合わせて得られる潤滑油留分などを挙げることができる。いずれの製造法においても、脱蝋工程、水素化仕上げ工程、白土処理工程等の工程は、常法により、任意に採用することができる。鉱油の具体例としては、軽質ニュートラル油、中質ニュートラル油、重質ニュートラル油及びブライトストック等が挙げられ、要求性状を満たすように適宜混合することにより基油を調整することができる。
【００１１】
合成潤滑油としては、例えば、ポリα−オレフィン、α−オレフィンオリゴマー、ポリブテン、アルキルベンゼン、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレングルコールエーテル、シリコーン油等を挙げることができる。
【００１２】
これらの基油は、それぞれ単独で、あるいは二種以上を組み合わせて使用することができ、鉱油と合成油を組み合わせて使用してもよい。本発明で使用する基油は、１００℃において、通常、２〜２０ｍｍ^２／ｓの動粘度を有し、好適な動粘度は３〜１５ｍｍ^２／ｓの範囲である。潤滑油基油の動粘度が高すぎると、攪拌抵抗が大になり、また流体潤滑域での摩擦係数が高くなり、省燃費特性が悪化し、逆に動粘度が低すぎると、内燃機関の動弁系、ピストン、リングや軸受等の摺動部において摩耗が増加するという難点が生じる。
【００１３】
２．多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物と脂肪酸で部分エステル化されたポリエチレングリコール
本発明の内燃機関用潤滑油組成物では、必須成分として、多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物、又は脂肪酸で部分エステル化されたポリエチレングリコールの少なくとも１種が用いられ、その多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物は、以下に述べるように、多価アルコールの脂肪酸部分エステルの遊離の水酸基に、酸化エチレン等のアルキレンオキサイドの縮合物を付加重合することに特徴がある。
また、脂肪酸で部分エステル化されたポリエチレングリコールとしては、一般式ＲＣＯＯ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｎＨ（ｎは、３以上）で表されるポリオキシエチレン脂肪酸モノエステル（又はポリエチレングリコール脂肪酸モノエステル）、或いは両端が全てエステル化されずに水酸基を一部残したポリオキシエチレン脂肪酸ジエステル（又はポリエチレングリコール脂肪酸ジエステル）の部分エステル化物である。
【００１４】
本発明で使用する多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物の原料である多価アルコール成分は、１分子中に３個以上の水酸基をもつものである。このような１分子中に３個以上の水酸基をもつ多価アルコール成分としては、例えばグリセリン、エリトリトール、アラビトール、ソルビトール、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、及びソルビトールの分子内脱水したソルビタンなどが挙げられ、これらの１種を用いてもよいし、２種以上を適宜混合して用いてもよい。中でもソルビタンが好ましく用いられる。１分子中に３個未満の水酸基をもつ、例えば２価のアルコールなどでは、すすが混入した潤滑条件下において、低い摩擦係数が得られなく、本発明の目的を達成することができない。
【００１５】
本発明で使用する多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物と、脂肪酸で部分エステル化されたポリエチレングリコールの原料である脂肪酸成分は、炭素数３〜２４の飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸を用いるものであり、好ましくは、炭素数１２〜２４、さらに好ましくは、炭素数１２〜１８の飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸である。好ましい脂肪酸の具体例としては、例えばラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデシル酸、ステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、ステアロール酸などが挙げられる。脂肪酸の鎖長が短いと、すすが混入した潤滑条件下において、低い摩擦係数が得られなくなる恐れがあり、また、潤滑油油中での相溶性や安定性等が低下する恐れがある。
【００１６】
本発明の潤滑油組成物において、必須の摩擦低減成分として用いられる多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物は、多価アルコールの脂肪酸部分エステル等の遊離の水酸基に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等の縮合物を付加重合したものである。アルキレンオキサイドの炭素数は、２〜４が適当であり、エチレンオキサイドが好ましい。
アルキレンオキサイドの付加率は、多価アルコールの脂肪酸部分エステル１分子あたり、エチレンオキサイドでは、１〜３０モル、プロピレンオキサイドでは、１〜１０モル位が適当であり、好ましくはいずれも４モル以上である。これらは、単独、又は混合して付加させてもよい。また、ランダム、ブロックであってもよい。
【００１７】
本発明の潤滑油組成物において、多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物又は脂肪酸で部分エステル化されたポリエチレングリコールの含有量は、組成物全量基準で、０．０１〜４０重量％、好ましくは０．１〜２５重量％である。含有量が０．０１重量％未満であると、すすが混入した潤滑条件下において、低い摩擦係数が得られなくなる。一方、４０重量％を超えると、摩擦低減効果の向上が得られず、むしろシールゴム適合性等が悪化して好ましくない。また、多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物は、基油としても用いられるため、１００℃における動粘度が０．５〜５０ｍｍ^２／ｓであることが望ましい。１００℃における動粘度が０．５ｍｍ^２／ｓ未満であると、内燃機関の動弁系、ピストン、リングや軸受等の摺動部において摩耗が増加するという難点が生じ、油消費量が増大する恐れがあり、逆に１００℃における動粘度が５０ｍｍ^２／ｓを超えると、他の基油との相溶性等が問題になる恐れがあって、さらに、攪拌抵抗が大になり、また流体潤滑域での摩擦係数が高くなり、省燃費特性が悪化するという難点を生じる。
【００１８】
さらに、多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物としては、前記原料成分のところでも述べたが、ソルビタン脂肪酸部分エステルのエチレンオキサイド付加物が好ましく用いられる。特に、アシル基が炭素数１２〜２４の飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸の部分エステルのエチレンオキサイド付加物が好ましく用いられ、さらに好ましくは、炭素数１２〜１８の飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸の部分エステルのエチレンオキサイド付加物が好ましく用いられる。脂肪酸は、１種用いてもよいし、２種以上を適宜混合してもよい。また、多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物の均等物として、ポリオキシエチレンヒマシ油やポリオキシエチレン硬化ヒマシ油なども用いることができる。これらは、ヒマシ油又は水添ヒマシ油などに酸化エチレンを付加重合して作ることができる。
また、本発明の潤滑油組成物は、基油に、上記の多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物、又は脂肪酸で部分エステル化されたポリエチレングリコールの少なくとも１種を必須成分として含有させることにより、自動車のエンジンなどの内燃機関の潤滑油として用いられた場合、潤滑油が関与する種々の摩擦部分で、低摩擦特性の顕著な効果を奏する。特に、スーツが混入した潤滑条件下において、顕著な摩擦低減効果が得られる。そのため、本発明の潤滑油組成物は、油中スーツが存在する内燃機関用として用いられる。特に、ＥＧＲを装着したディーゼルエンジン用として用いられる。油中スーツ量としては、０．１重量％以上、好ましくは、０．２〜５．０重量％の範囲である。油中スーツ量が５．０重量％を超えると、摺動部での摩耗が増加する恐れが生じる。なお、本明細書中に示した油中スーツ量（重量％）は、超遠心分離法（遠心力：３６，７９０Ｇ、回転数：１７，５００ｒｐｍ、時間：３０分、回数：３回、温度：０℃）により得られたｎ−ヘキサン不溶解分量を示している。
【００１９】
３．その他の添加剤成分
本発明の内燃機関用潤滑油組成物には、潤滑油基油に必須成分として上記の多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物、又は脂肪酸で部分エステル化されたポリエチレングリコールの少なくとも１種を含有するものであるが、さらに、粘度指数向上剤や無灰分散剤の添加によっても、スーツが混入した潤滑条件下において、摩擦低減効果が異なってくる。
【００２０】
粘度指数向上剤としては、一般にポリメタクリレート系、オレフィンコポリマー系（ポリイソブチレン系、エチレン−プロピレン共重合体系）、ポリアルキルスチレン系、スチレン−ブタジエン水添共重合体系、スチレン−無水マレイン酸エステル共重合体系、星状イソプレン系等が挙げられが、本発明においては、摩擦低減効果の点から非分散型のオレフィンコポリマー系（ポリイソブチレン系、エチレン−プロピレン共重合体系）が好ましく用いられる。さらに、ポリイソブチレンやエチレン−プロピレン共重合体の分子量としては、重量平均で１０万以上（ＧＰＣ分析においてポリスチレン換算量）のものが特に好ましく用いられる。非分散型とは、分子中に酸素又は窒素を含んでいなくて分散性能を有していないものである。これらは、組成物全量基準で、通常０．０１〜３０重量％の割合で使用される。
【００２１】
無灰分散剤としては、コハク酸イミド系、コハク酸アミド系、ベンジルアミン系、コハク酸エステル系、コハク酸エステル−アミド系及びそれらのホウ素含有物等が挙げられるが、本発明においては、摩擦低減効果の点からコハク酸イミド及びホウ素含有コハク酸イミドが好ましく用いられる。コハク酸イミド及びホウ素含有コハク酸イミドの配合量は、組成物全量基準で、油中窒素量として、０．００１〜０．５重量％であり、好ましくは０．０５〜０．２重量％である。
【００２２】
内燃機関用潤滑油には、多様な性能が要求されており、それらに適応した性能を確保するため、さらに必要に応じて、各種添加剤、即ち流動点降下剤、金属清浄剤、酸化防止剤、摩擦低減剤、耐摩耗剤、極圧剤、金属不活性化剤、防錆剤、消泡剤、腐食防止剤、着色剤などを本発明の目的を損なわない範囲で適宜添加することができる。
【００２３】
流動点降下剤としては、一般にエチレン−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、中でも、ポリメタクリレートが好ましく用いられる。これらは、通常０．０１〜５重量％の割合で使用される。
【００２４】
金属清浄剤としては、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｎａ等のスルホネート系、フェネート系、サリシレート系、ホスホネート系のものがあり、これらは、通常０．０５〜５重量％の割合で使用される。
【００２５】
酸化防止剤としては、一般に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、アルキル化フェニル−α−ナフチルアミン等のアミン系酸化防止剤、２，６−ジターシャリ−ブチルフェノール、４，４’−メチレンビス−（２，６−ジターシャリ−ブチルフェノール）等のフェノール系酸化防止剤、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネイト等の硫黄系酸化防止剤、ホスファイト等のリン系酸化防止剤更に、ジチオリン酸亜鉛等が挙げられ、中でも、アミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤が好ましく用いられる。これらは、通常０．０５〜５重量％の割合で使用される。
【００２６】
摩擦低減剤としては、上記の必須成分である多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物、又は脂肪酸で部分エステル化されたポリエチレングリコール以外に、例えば、有機モリブデン化合物、脂肪酸、高級アルコール、脂肪酸エステル、脂肪酸部分エステル、油脂類、アミン、アミド、硫化エステル、リン酸エステル、亜リン酸エステル、リン酸エステルアミン塩などが挙げられる。これらは、通常０．０５〜３重量％の割合で使用される。
【００２７】
耐摩耗剤としては、一般にジチオリン酸亜鉛、ジチオリン酸金属塩（Ｐｂ、Ｓｂ、Ｍｏなど）、ジチオカルバミン酸金属塩（Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｍｏなど）、ナフテン酸金属塩（Ｐｂなど）、脂肪酸金属塩（Ｐｂなど）、ホウ素化合物、リン酸エステル、亜リン酸エステル、リン酸エステルアミン塩等が挙げられ、通常０．１〜５重量％の割合で使用される。中でも、ジアルキルジチオリン酸亜鉛が好ましく用いられ、この場合、配合量としては、リン濃度として、０．０５〜０．１６重量％が好ましい。
【００２８】
極圧剤としては、一般に無灰系サルファイド化合物、硫化油脂、リン酸エステル、亜リン酸エステル、リン酸エステルアミン塩等が挙げられ、これらは、通常０．０５〜３重量％の割合で使用される。
【００２９】
金属不活性化剤としては、ベンゾトリアゾール、トリアゾール誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体等が挙げられ、これらは、通常０．００１〜３重量％の割合で使用される。
【００３０】
防錆剤としては、例えば、脂肪酸、アルケニルコハク酸ハーフエステル、脂肪酸セッケン、アルキルスルホン酸塩、多価アルコール脂肪酸エステル、脂肪酸アミン、酸化パラフィン、アルキルポリオキシエチレンエーテル等が挙げられ、これらは、通常０．０１〜３重量％の割合で使用される。
【００３１】
消泡剤としては、例えば、ジメチルポリシロキサン、ポリアクリレート等が挙げられ、通常、ごく少量、例えば０．００２重量％程度添加される。
更に、本発明の潤滑油組成物には、腐蝕防止剤、着色剤等その他の添加剤も所望に応じて使用することができる。
【００３２】
【実施例】
次に、本発明について実施例及び比較例を挙げてさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例に特に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例における摩擦係数は、往復動型（ＳＲＶ）摩擦試験機を用いて測定し、以下に示す試験条件で摩擦試験を行った。
試験条件
・試験片（摩擦材）：ＳＵＪ−２
・プレート：２４ｍｍ径×７ｍｍ
・シリンダー：１５ｍｍ径×２２ｍｍ
・温度：８０℃、又は４０℃、５０℃、６０℃、７０℃
・荷重：４００Ｎ
・振幅：１．５ｍｍ
・振動数：５０Ｈｚ
・試験時間：５分
【００３３】
［実施例１〜９]
実施例１〜５は、潤滑油基油として、溶剤精製パラフィン系鉱油（１００℃における粘度５．７ｍｍ^２／ｓ）を使用し、これに組成物全量基準で、多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物として、ソルビタンモノオレエートのエチレンオキサイド付加物（２０モル付加）を１０重量％、粘度指数向上剤として、非分散型エチレン−プロピレン共重合体（重量平均分子量１９．５万）を２．０重量％、無灰分散剤として、コハク酸イミドを窒素（Ｎ）量として０．０７重量％、アルキル基が第１級Ｃ８と第２級Ｃ３／Ｃ６の混合物（重量比が１級／２級＝１０／９）であるジアルキルジチオリン酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ）をリン（Ｐ）量として０．０９重量％、及びその他の添加剤成分として金属清浄剤、粘度指数向上剤（分散型ポリメタクリレート）、流動点降下剤、消泡剤をその他の添加剤成分合計７．４２重量％配合した潤滑油組成物に、さらに、予め実機ディーゼルエンジンを潤滑油基油のみで運転して、濃縮採取したスーツを０〜３．０重量％配合する潤滑油組成物を調製し、ＳＲＶ摩擦摩耗試験での摩擦係数を測定した。結果を表１に示す。
実施例６〜９は、実施例１〜５と同様に、表１に示す潤滑油基油成分と添加剤成分及びスーツを同表に示す割合で配合し、潤滑油組成物を調製した。これらの潤滑油組成物についても、ＳＲＶ摩擦摩耗試験での摩擦係数を測定した結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】

【００３５】
［比較例１〜１０］
表２に示す潤滑油基油成分と添加剤成分及びスーツを同表に示す割合で配合し、潤滑油組成物を調製した。比較例１〜１０は、多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物を含有せず、比較例６〜８は、多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物の替わりに、多価アルコールの脂肪酸部分エステルであるソルビタンモノオレエートを含有し、比較例９、１０は、摩擦低減剤として、カリウムホウ酸塩水和物を１．０重量％を含有している。実施例１〜９と同様に、摩擦係数を測定した結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】

【００３７】
［実施例１０〜１４］
実施例１０〜１４は、潤滑油基油として、溶剤精製パラフィン系鉱油（１００℃における粘度５．１ｍｍ^２／ｓ）を使用し、これに組成物全量基準で、多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物として、ソルビタンモノオレエートのエチレンオキサイド付加物（２０モル付加）、脂肪酸で部分エステル化されたポリエチレングリコールとして、ポリエチレングリコールモノオレエート、粘度指数向上剤として、非分散型エチレン−プロピレン共重合体、無灰分散剤として、コハク酸イミド、アルキル基が第１級Ｃ８と第２級Ｃ３／Ｃ６の混合物（重量比が１級／２級＝１０／９）であるジアルキルジチオリン酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ）、及びその他の添加剤成分として金属清浄剤、流動点降下剤、消泡剤を、表３に示す割合で配合した潤滑油組成物に、さらに、予め実機ディーゼルエンジンを潤滑油基油のみで運転して、濃縮採取したスーツを３．０重量％配合する潤滑油組成物を調製し、ＳＲＶ摩擦摩耗試験での摩擦係数を測定した。尚、摩擦係数は、４０℃、５０℃、６０℃、７０℃のそれぞれの温度で測定した時の摩擦係数の平均である。結果を表３に示す。
【００３８】
【表３】

【００３９】
［比較例１１〜１７］
表４に示す潤滑油基油成分と添加剤成分及びスーツを同表に示す割合で配合し、潤滑油組成物を調製した。実施例１０〜１４と同様に、摩擦係数を測定した結果を表４に示す。
【００４０】
【表４】

【００４１】
上記の実施例と比較例の結果から、潤滑油基油に、特定の多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物、又は脂肪酸で部分エステル化されたポリエチレングリコールの少なくとも１種を含有させた潤滑油組成物は、驚くべきことに、油中スーツの共存下において、油中スーツ量の増加に伴って摩擦係数が低減することが明らかになった。他の摩擦低減剤では、油中スーツの共存下において、摩擦係数の低減効果はそれ程でもなく、むしろ摩擦係数は、高くなる傾向にある。
また、潤滑油基油に、特定の多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物、又は脂肪酸で部分エステル化されたポリエチレングリコールの少なくとも１種を含有したものに、さらに、非分散型のエチレン−プロピレン共重合体、及びコハク酸イミドを含有させた潤滑油組成物は、油中スーツの共存下において、優れた摩擦係数の低減効果が得られることが明らかになった。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の内燃機関用潤滑油組成物は、潤滑油基油に、必須成分として、特定の多価アルコールの脂肪酸部分エステルのアルキレンオキサイド付加物、又は脂肪酸で部分エステル化されたポリエチレングリコールの少なくとも１種を含有することにより、油中に不溶解なスーツが混入した潤滑条件下において、摩擦損失低減性に優れるという顕著な効果を発揮する。そのために、油中スーツが存在する内燃機関、特に排気ガス還流装置（ＥＧＲ）を装着したディーゼルエンジン用潤滑油組成物として好適に用いることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lubricating oil composition for an internal combustion engine, and more specifically, is excellent in reducing friction loss with respect to an internal combustion engine of an automobile, and particularly equipped with an exhaust gas recirculation device (hereinafter sometimes abbreviated as EGR). The present invention relates to a fuel-saving lubricating oil composition suitable for use in an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
In general, internal combustion engines that have sliding parts, drive system equipment such as automatic transmissions, shock absorbers, power steering, and gears, etc., use lubricating oil for smooth operation. Yes. In particular, lubricating oil for internal combustion engines is mainly used for lubrication of various sliding parts such as piston rings and cylinder liners, bearings for crankshafts and connecting rods, and valve system mechanisms including cams and valve lifters, as well as cooling and combustion in the engine. It works to clean and disperse objects and prevent rust and corrosion. As described above, lubricating oils for internal combustion engines are required to have various performances, and in addition, in recent years, advanced performances have been demanded as internal combustion engines have been improved in performance, output, and severe operating conditions. Yes.
For this reason, various additives for satisfying such required performance, for example, antiwear agents, metal detergents, ashless dispersants, antioxidants, and the like are blended in the lubricating oil for internal combustion engines. As a basic function of the lubricating oil for an internal combustion engine, it is important to prevent the wear and seizure by causing the engine to act smoothly under all conditions. The engine lubrication part is mostly in a fluid lubrication state, but tends to be in a boundary lubrication state at the valve operating system and at the top and bottom dead center of the piston, and the wear prevention property under such boundary lubrication is generally such as zinc dithiophosphate. It is given by addition.
[0003]
By the way, in an internal combustion engine, since the energy loss in the friction part in which lubricating oil is concerned is large, as a friction loss reduction or a fuel consumption reduction measure, for example, as shown in Japanese Patent Publication No. 3-23595, a friction reducing agent is used. Initially, lubricating oils in which various additives are combined are used. Automotive internal combustion engines are operated in a wide range of oil temperatures, rotation speeds, and loads. Therefore, in order to further improve fuel efficiency, lubricating oil for internal combustion engines has excellent friction characteristics under a wide range of usage conditions. There is a need.
[0004]
Conventionally, in order to lower the friction coefficient of lubricating oil, addition of an organic molybdenum compound, combination combination of an organic molybdenum compound and a metal detergent (for example, Japanese Patent Publication No. 6-62983), a combination of an organic molybdenum compound and a sulfur compound Compounding (for example, Japanese Patent Publication No. 5-83599) or a combination compounding of an organic molybdenum compound, zinc dithiophosphate and a sulfur compound (for example, JP-A-8-73878) is performed. Examples of the friction reducing agent other than the organic molybdenum compound include a combination of a fatty acid glycerol partial ester and an organic copper compound (for example, Japanese Patent Publication No. 3-77837), pentaerythritol ester and succinimide or dithiophosphoric acid. Combination combinations with zinc (for example, JP-A-55-80494 and JP-A-55-82195) have been proposed.
However, in a diesel engine, unlike a gasoline engine, a large amount of soot generated by incomplete combustion of light oil is mixed in the engine oil. Since this soot in oil has surface activity, it is said to exhibit an action of adsorbing a polar additive in oil and scraping a film formed on a friction surface. Therefore, under the severe friction conditions where soot is mixed in such oil, the mode of action as a friction reducing agent is very different from that of a gasoline engine, and conventional friction reducing agents, ie, organomolybdenum compounds, amines, amides. Phosphoric acid esters and the like are said not to have a sufficient effect on reducing fuel consumption of diesel engines. Therefore, in order to improve the fuel economy performance of diesel engines, blended oils of alkali metal borates (for example, Japanese Patent Publication No. 1-48319) and blended oils of partial esters of polyhydric alcohols (JP 2000-26879 A). No.) has been proposed only a little.
In addition, exhaust gas pollution of diesel engines, especially air pollution due to NOx, etc. is becoming more serious worldwide, so new regulations are being added to reduce emissions, such as NOx emissions from diesel cars. In response to these exhaust gas regulations, engine manufacturers are supposed to adopt measures taken by EGR used in gasoline engines as a NOx reduction measure. The impact of this EGR is that the number of suits in oil will increase further, and the wear of the valve system and piston / cylinder will increase due to the suit, and the effect of reducing fuel consumption by friction reducers will not be fully demonstrated. Are listed.
On the other hand, it is known that lowering the viscosity of the lubricating oil is also effective as a means of improving fuel economy, and a viscosity index improver such as polymethacrylate or ethylene-propylene copolymer is added to the low-viscosity lubricating oil. Multigrade diesel engine oil is commonly used.
However, the fuel efficiency reduction effect of the multi-grade diesel engine oil to which only these viscosity index improvers are added is insignificant, and thus cannot be said to be sufficient. Therefore, technical development of a lubricating oil composition for an internal combustion engine that exhibits a sufficient fuel consumption reduction effect has been strongly desired not only for gasoline engines but also for diesel engines. Particularly in Japan, since 2005, there has been a demand for improving the fuel efficiency of diesel passenger cars by an average of 14.9% (compared to 1995), and expectations for fuel-saving technology in diesel engine oil are increasing.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a lubricating oil composition that is excellent in reducing friction loss of an internal combustion engine of an automobile and that is particularly suitable for a diesel engine equipped with EGR.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent research to overcome the above-mentioned problems of the prior art, the present inventors have prepared a lubricating oil composition containing a specific amount of an alkylene oxide adduct of a fatty acid partial ester of a polyhydric alcohol. In particular, it has been found that a low coefficient of friction can be obtained under the lubrication conditions in which the suit is mixed. The present invention has been completed based on these findings.
[0007]
That is, according to the present invention, an alkylene oxide adduct of 0.01 to 40% by weight of a fatty acid partial ester of a polyhydric alcohol, or a fatty acid, based on the total amount of the composition, in a base oil composed of mineral oil and / or synthetic lubricating oil At least one polyethylene glycol partially esterified with 0.01-30 wt% non-dispersed ethylene-propylene copolymer or polyisobutylene viscosity index improver, and 0.001-0.5 wt% succinimide in nitrogen amount It is characterized by containing Inside A lubricating oil composition for a combustion engine is provided.
In addition, according to the present invention, there is provided the above lubricating oil composition for an internal combustion engine, wherein the fatty acid partial ester of a polyhydric alcohol is a sorbitan fatty acid partial ester.
Furthermore, according to the present invention, there is provided the above-described lubricating oil composition for an internal combustion engine, which is used for an internal combustion engine that discharges soot or a diesel engine equipped with an exhaust gas recirculation device (EGR).
[0008]
As described above, the present invention relates to a fuel-saving lubricating oil composition for internal combustion engines, which contains at least one of an alkylene oxide adduct of a fatty acid partial ester of a polyhydric alcohol or polyethylene glycol partially esterified with a fatty acid. However, preferred embodiments include the following.
(1) The above-mentioned lubricating oil composition for an internal combustion engine, wherein the fatty acid is a saturated fatty acid having 12 to 24 carbon atoms or an unsaturated fatty acid.
(2) The polyhydric alcohol is at least one selected from glycerin, erythritol, arabitol, sorbitol, sorbitan, trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, ditrimethylolpropane, and mixtures thereof. Said lubricating oil composition for internal combustion engines, characterized in that it is a seed.
(3) The above-mentioned lubricating oil composition for an internal combustion engine, wherein the alkylene oxide adduct is an ethylene oxide adduct.
(4) Furthermore, based on the total amount of the composition, 0.01 to 30% by weight of a non-dispersed ethylene-propylene copolymer or polyisobutylene viscosity index improver, and a nitrogen amount of 0.001 to 0.5% by weight. The above-mentioned lubricating oil composition for an internal combustion engine, characterized by comprising the following succinimide.
(5) The above-mentioned lubricating oil composition for an internal combustion engine, wherein the molecular weight of the non-dispersed ethylene-propylene copolymer or polyisobutylene is 100,000 or more in weight average (polystyrene equivalent in GPC analysis).
(6) The above-mentioned lubricating oil composition for internal combustion engines, which is used in a state where the amount of suit in oil is 0.1% by weight or more.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
1. Lubricating base oil
The base oil used in the lubricating oil composition of the present invention is not particularly limited, and any base oil that is generally used as a lubricating oil base oil can be used. That is, those corresponding to these include mineral oil, synthetic lubricating oil, or a mixed oil thereof.
[0010]
Mineral oils include a solvent refined raffinate obtained by treating a lubricating oil raw material derived by atmospheric or vacuum distillation of crude oil with an aromatic extraction solvent such as phenol, furfural and N-methylpyrrolidone, and hydrotreating the lubricating oil raw material. Hydrotreated oil obtained by contacting with hydrogen under hydrotreating conditions in the presence of a catalyst for isomerization, isomerized oil obtained by contacting wax with hydrogen under conditions of isomerization in the presence of an isomerizing catalyst; Or the lubricating oil fraction etc. which are obtained by combining a solvent refining process, a hydrotreating process, an isomerization process, etc. can be mentioned. In any of the production methods, steps such as a dewaxing step, a hydrofinishing step, and a white clay treatment step can be arbitrarily employed by a conventional method. Specific examples of the mineral oil include light neutral oil, medium neutral oil, heavy neutral oil, bright stock, and the like, and the base oil can be adjusted by appropriately mixing so as to satisfy the required properties.
[0011]
Examples of the synthetic lubricating oil include poly α-olefin, α-olefin oligomer, polybutene, alkylbenzene, polyol ester, dibasic acid ester, polyoxyalkylene glycol, polyoxyalkylene glycol ether, and silicone oil. .
[0012]
These base oils can be used alone or in combination of two or more kinds, and mineral oil and synthetic oil may be used in combination. The base oil used in the present invention is usually 2 to 20 mm at 100 ° C. ² The kinematic viscosity is 3 to 15 mm. ² / S range. If the kinematic viscosity of the lubricating base oil is too high, the agitation resistance increases, the friction coefficient in the fluid lubrication region increases, the fuel saving characteristics deteriorate, and conversely, if the kinematic viscosity is too low, There is a problem that wear increases in sliding parts such as valve trains, pistons, rings and bearings.
[0013]
2. Polyethylene glycol partially esterified with alkylene oxide adduct of fatty acid partial ester of polyhydric alcohol and fatty acid
In the lubricating oil composition for internal combustion engines of the present invention, at least one of an alkylene oxide adduct of a fatty acid partial ester of a polyhydric alcohol or a polyethylene glycol partially esterified with a fatty acid is used as an essential component. As described below, the alkylene oxide adduct of a fatty acid partial ester of alcohol is characterized by addition polymerization of a condensate of an alkylene oxide such as ethylene oxide to a free hydroxyl group of a fatty acid partial ester of a polyhydric alcohol.
Moreover, as polyethylene glycol partially esterified with fatty acid, general formula RCOO (CH ₂ CH ₂ O) _n A polyoxyethylene fatty acid monoester (or polyethylene glycol fatty acid monoester) represented by H (n is 3 or more), or a polyoxyethylene fatty acid diester (or polyethylene) in which both ends are not esterified and some hydroxyl groups remain. (Glycol fatty acid diester) partially esterified product.
[0014]
The polyhydric alcohol component which is a raw material of the alkylene oxide adduct of the fatty acid partial ester of polyhydric alcohol used in the present invention has three or more hydroxyl groups in one molecule. Examples of such a polyhydric alcohol component having three or more hydroxyl groups in one molecule include glycerin, erythritol, arabitol, sorbitol, trimethylolpropane, ditrimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentayl. Examples thereof include pentaerythritol and sorbitol obtained by intramolecular dehydration of sorbitol. One of these may be used, or two or more may be appropriately mixed and used. Of these, sorbitan is preferably used. For example, a dihydric alcohol having less than 3 hydroxyl groups in one molecule cannot obtain a low coefficient of friction under lubricating conditions in which soot is mixed, and the object of the present invention cannot be achieved.
[0015]
An alkylene oxide adduct of a fatty acid partial ester of a polyhydric alcohol used in the present invention and a fatty acid component which is a raw material of polyethylene glycol partially esterified with a fatty acid uses a saturated or unsaturated fatty acid having 3 to 24 carbon atoms. Preferably, it is a saturated fatty acid or unsaturated fatty acid having 12 to 24 carbon atoms, more preferably 12 to 18 carbon atoms. Specific examples of preferable fatty acids include lauric acid, tridecylic acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, heptadecylic acid, stearic acid, oleic acid, elaidic acid, linoleic acid, linolenic acid, stearolic acid and the like. If the chain length of the fatty acid is short, a low coefficient of friction may not be obtained under the lubricating condition in which soot is mixed, and the compatibility and stability in the lubricating oil may be reduced.
[0016]
In the lubricating oil composition of the present invention, an alkylene oxide adduct of a fatty acid partial ester of a polyhydric alcohol used as an essential friction reducing component has an ethylene oxide or propylene oxide group on a free hydroxyl group such as a fatty acid partial ester of a polyhydric alcohol. And the like. 2-4 are suitable for carbon number of alkylene oxide, and ethylene oxide is preferable.
The addition rate of alkylene oxide is suitably 1 to 30 mol for ethylene oxide and 1 to 10 mol for propylene oxide, preferably 4 mol or more per molecule of fatty acid partial ester of polyhydric alcohol. . These may be added alone or as a mixture. Further, it may be random or block.
[0017]
In the lubricating oil composition of the present invention, the content of an alkylene oxide adduct of a fatty acid partial ester of a polyhydric alcohol or polyethylene glycol partially esterified with a fatty acid is 0.01 to 40% by weight based on the total amount of the composition, Preferably it is 0.1 to 25 weight%. If the content is less than 0.01% by weight, a low coefficient of friction cannot be obtained under lubricating conditions in which soot is mixed. On the other hand, if it exceeds 40% by weight, the effect of reducing the friction cannot be obtained, and the compatibility with the seal rubber is rather deteriorated. Moreover, since the alkylene oxide adduct of fatty acid partial ester of polyhydric alcohol is also used as a base oil, the kinematic viscosity at 100 ° C. is 0.5 to 50 mm. ² / S is desirable. Kinematic viscosity at 100 ° C is 0.5mm ² If it is less than / s, there is a problem that wear increases in sliding parts such as a valve system of an internal combustion engine, pistons, rings and bearings, which may increase oil consumption. Viscosity is 50mm ² Exceeding / s may cause problems such as compatibility with other base oils, and further increases the agitation resistance and increases the coefficient of friction in the fluid lubrication region, resulting in poor fuel economy. The difficulty of doing.
[0018]
Further, as the alkylene oxide adduct of a fatty acid partial ester of a polyhydric alcohol, the ethylene oxide adduct of a sorbitan fatty acid partial ester is preferably used as described in the raw material component. In particular, an ethylene oxide adduct of a saturated fatty acid having 12 to 24 carbon atoms or a partial ester of an unsaturated fatty acid is preferably used, and more preferably a saturated fatty acid having 12 to 18 carbon atoms or a partial ester of an unsaturated fatty acid. An ethylene oxide adduct is preferably used. 1 type of fatty acid may be used and it may mix 2 or more types suitably. Moreover, polyoxyethylene castor oil, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, etc. can be used as an equivalent of the alkylene oxide adduct of a fatty acid partial ester of a polyhydric alcohol. These can be produced by addition polymerization of ethylene oxide to castor oil or hydrogenated castor oil.
Moreover, the lubricating oil composition of the present invention contains, as an essential component, at least one of the above-mentioned alkylene oxide adduct of a fatty acid partial ester of a polyhydric alcohol or polyethylene glycol partially esterified with a fatty acid. As a result, when used as a lubricating oil for an internal combustion engine such as an automobile engine, a significant effect of low friction characteristics can be obtained at various frictional parts involving the lubricating oil. In particular, a remarkable friction reducing effect can be obtained under lubricating conditions in which a suit is mixed. Therefore, the lubricating oil composition of the present invention is used for an internal combustion engine in which a suit in oil exists. In particular, it is used for diesel engines equipped with EGR. The amount of suit in oil is 0.1% by weight or more, preferably 0.2 to 5.0% by weight. When the amount of suit in oil exceeds 5.0% by weight, there is a risk that wear at the sliding portion increases. In addition, the amount (weight%) of the suit in oil shown in this specification is the ultracentrifugation method (centrifugal force: 36,790 G, rotation speed: 17,500 rpm, time: 30 minutes, frequency: 3 times, temperature: 0 ° C.) shows the amount of n-hexane insoluble matter obtained.
[0019]
3. Other additive ingredients
The lubricating oil composition for an internal combustion engine of the present invention contains at least one of the above-mentioned alkylene oxide adducts of fatty acid partial esters of polyhydric alcohols or polyethylene glycol partially esterified with fatty acids as an essential component in the lubricating base oil. In addition, the addition of a viscosity index improver or an ashless dispersant also has a different friction reducing effect under lubricating conditions in which the suit is mixed.
[0020]
Viscosity index improvers are generally polymethacrylate, olefin copolymer (polyisobutylene, ethylene-propylene copolymer), polyalkylstyrene, styrene-butadiene hydrogenated copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer. In the present invention, a non-dispersion type olefin copolymer system (polyisobutylene system, ethylene-propylene copolymer system) is preferably used in the present invention. Furthermore, as a molecular weight of polyisobutylene or ethylene-propylene copolymer, those having a weight average of 100,000 or more (polystyrene equivalent amount in GPC analysis) are particularly preferably used. The non-dispersion type does not contain oxygen or nitrogen in the molecule and does not have a dispersion performance. These are usually used in a proportion of 0.01 to 30% by weight based on the total amount of the composition.
[0021]
Ashless dispersants include succinimide-based, succinic amide-based, benzylamine-based, succinic ester-based, succinic ester-amide-based and boron-containing materials thereof, but in the present invention, friction reduction From the viewpoint of effect, succinimide and boron-containing succinimide are preferably used. The blending amount of succinimide and boron-containing succinimide is 0.001 to 0.5% by weight, preferably 0.05 to 0.2% by weight, as the amount of nitrogen in the oil, based on the total amount of the composition. is there.
[0022]
A variety of performances are required for lubricating oils for internal combustion engines, and in order to ensure performances adapted to them, various additives, i.e. pour point depressants, metal detergents, antioxidants, as necessary. , Friction reducers, antiwear agents, extreme pressure agents, metal deactivators, rust inhibitors, antifoaming agents, corrosion inhibitors, colorants, and the like can be added as appropriate within the range not impairing the object of the present invention. .
[0023]
Pour point depressants generally include ethylene-vinyl acetate copolymer, condensate of chlorinated paraffin and naphthalene, condensate of chlorinated paraffin and phenol, polymethacrylate, polyalkylstyrene, etc. Methacrylate is preferably used. These are usually used in a proportion of 0.01 to 5% by weight.
[0024]
Examples of the metal detergent include sulfonate, phenate, salicylate, and phosphonate types such as Ca, Mg, Ba, and Na. These are usually used at a ratio of 0.05 to 5% by weight.
[0025]
As the antioxidant, amine-based antioxidants such as alkylated diphenylamine, phenyl-α-naphthylamine, alkylated phenyl-α-naphthylamine, 2,6-ditertiary-butylphenol, 4,4′-methylenebis- (2, 6-ditertiary-butylphenol) and the like, sulfur-based antioxidants such as dilauryl-3,3′-thiodipropionate, phosphorus-based antioxidants such as phosphite, and zinc dithiophosphate. Of these, amine-based antioxidants and phenol-based antioxidants are preferably used. These are usually used in a proportion of 0.05 to 5% by weight.
[0026]
As the friction reducing agent, in addition to the above-mentioned essential component, an alkylene oxide adduct of a fatty acid partial ester of a polyhydric alcohol, or polyethylene glycol partially esterified with a fatty acid, for example, an organic molybdenum compound, a fatty acid, a higher alcohol, a fatty acid Examples thereof include esters, fatty acid partial esters, fats and oils, amines, amides, sulfurized esters, phosphate esters, phosphite esters, and phosphate ester amine salts. These are usually used in a proportion of 0.05 to 3% by weight.
[0027]
As the antiwear agent, zinc dithiophosphate, metal dithiophosphate (Pb, Sb, Mo, etc.), metal salt of dithiocarbamate (Zn, Pb, Sb, Mo, etc.), metal naphthenate (Pb, etc.), fatty acid metal Examples thereof include salts (such as Pb), boron compounds, phosphate esters, phosphite esters, phosphate ester amine salts, and the like, and usually used at a ratio of 0.1 to 5% by weight. Of these, zinc dialkyldithiophosphate is preferably used. In this case, the amount of phosphorus is preferably 0.05 to 0.16% by weight as the phosphorus concentration.
[0028]
Examples of extreme pressure agents generally include ashless sulfide compounds, sulfurized fats and oils, phosphate esters, phosphite esters, phosphate ester amine salts, etc., and these are usually used at a ratio of 0.05 to 3% by weight. Is done.
[0029]
Examples of the metal deactivator include benzotriazole, triazole derivatives, benzotriazole derivatives, thiadiazole derivatives and the like, and these are usually used in a proportion of 0.001 to 3% by weight.
[0030]
Examples of the rust preventive include fatty acids, alkenyl succinic acid half esters, fatty acid soaps, alkyl sulfonates, polyhydric alcohol fatty acid esters, fatty acid amines, oxidized paraffins, alkyl polyoxyethylene ethers, and the like. Used in a proportion of 0.01 to 3% by weight.
[0031]
Examples of the antifoaming agent include dimethylpolysiloxane, polyacrylate and the like, and are usually added in a very small amount, for example, about 0.002% by weight.
Furthermore, other additives such as corrosion inhibitors and colorants can be used in the lubricating oil composition of the present invention as desired.
[0032]
【Example】
Next, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated still in detail, this invention is not specifically limited to these Examples. In addition, the friction coefficient in an Example and a comparative example was measured using the reciprocating type | mold (SRV) friction tester, and the friction test was done on the test conditions shown below.
Test conditions
-Test piece (friction material): SUJ-2
・ Plate: 24mm diameter x 7mm
・ Cylinder: 15mm diameter x 22mm
-Temperature: 80 ° C, or 40 ° C, 50 ° C, 60 ° C, 70 ° C
・ Load: 400N
・ Amplitude: 1.5mm
・ Frequency: 50Hz
・ Test time: 5 minutes
[0033]
[Examples 1 to 9]
In Examples 1 to 5, solvent-refined paraffinic mineral oil (viscosity 5.7 mm at 100 ° C.) was used as the lubricating base oil. ² / S), and based on the total amount of the composition, 10% by weight of ethylene oxide adduct of sorbitan monooleate (20 mol addition) as an alkylene oxide adduct of fatty acid partial ester of polyhydric alcohol, viscosity index As an improver, non-dispersed ethylene-propylene copolymer (weight average molecular weight of 195,000) is 2.0% by weight, as an ashless dispersant, succinimide is 0.07% by weight as nitrogen (N), 0.09 wt.% Of zinc dialkyldithiophosphate (ZnDTP) whose alkyl group is a mixture of primary C8 and secondary C3 / C6 (weight ratio: primary / secondary = 10/9) as phosphorus (P) amount %, And other additive components including metal detergent, viscosity index improver (dispersed polymethacrylate), pour point depressant and antifoaming agent in total of 7.42% by weight of other additive components In addition, the actual diesel engine was operated only with the lubricant base oil in advance, and a lubricant composition containing 0 to 3.0% by weight of the concentrated suit was prepared, and the SRV friction and wear test was performed. The coefficient of friction was measured. The results are shown in Table 1.
In Examples 6 to 9, as in Examples 1 to 5, the lubricating base oil components, additive components and suits shown in Table 1 were blended in the proportions shown in the same table to prepare lubricating oil compositions. Table 1 shows the results of measuring the friction coefficient in the SRV friction and wear test for these lubricating oil compositions.
[0034]
[Table 1]

[0035]
[Comparative Examples 1 to 10]
A lubricating oil composition was prepared by blending the lubricating base oil component, additive component, and suit shown in Table 2 in the proportions shown in the same table. Comparative Examples 1-10 do not contain an alkylene oxide adduct of a fatty acid partial ester of a polyhydric alcohol, and Comparative Examples 6-8 are polyhydric alcohols instead of an alkylene oxide adduct of a fatty acid partial ester of a polyhydric alcohol. Comparative Example 9 and 10 contain 1.0% by weight of potassium borate hydrate as a friction reducing agent. The results of measuring the friction coefficient are shown in Table 2 as in Examples 1-9.
[0036]
[Table 2]

[0037]
[Examples 10 to 14]
Examples 10 to 14 are solvent refined paraffinic mineral oil (viscosity 5.1 mm at 100 ° C.) as a lubricating base oil. ² / S), and based on the total amount of the composition, as an alkylene oxide adduct of fatty acid partial ester of polyhydric alcohol, ethylene oxide adduct of sorbitan monooleate (20 mol addition), partially esterified with fatty acid Polyethylene glycol, polyethylene glycol monooleate, viscosity index improver, non-dispersed ethylene-propylene copolymer, ashless dispersant, succinimide, alkyl groups are primary C8 and secondary C3 / C6 Table 3 shows zinc detergents, pour point depressants and antifoaming agents as zinc oxide dialkyldithiophosphate (ZnDTP) having a mixture (weight ratio: primary / secondary = 10/9) and other additive components. In addition to the lubricating oil composition blended at the indicated ratio, the actual diesel engine is operated only with the lubricating base oil in advance and concentrated. The lubricating oil compositions incorporating Sorted suits 3.0 wt% was prepared, the friction coefficient was measured in SRV friction wear test. The friction coefficient is an average of the friction coefficients when measured at respective temperatures of 40 ° C., 50 ° C., 60 ° C., and 70 ° C. The results are shown in Table 3.
[0038]
[Table 3]

[0039]
[Comparative Examples 11 to 17]
A lubricating oil composition was prepared by blending the lubricating base oil component, additive component and suit shown in Table 4 in the proportions shown in the same table. The results of measuring the friction coefficient are shown in Table 4 in the same manner as in Examples 10-14.
[0040]
[Table 4]

[0041]
From the results of the above Examples and Comparative Examples, the lubricating base oil contained at least one of an alkylene oxide adduct of a fatty acid partial ester of a specific polyhydric alcohol or a polyethylene glycol partially esterified with a fatty acid. Surprisingly, it has been found that the friction coefficient of the lubricating oil composition decreases as the amount of suit in oil increases in the presence of suit in oil. With other friction reducing agents, in the coexistence of suits in oil, the effect of reducing the friction coefficient is not so much, but rather the friction coefficient tends to be high.
In addition, a lubricant base oil containing at least one of an alkylene oxide adduct of a fatty acid partial ester of a specific polyhydric alcohol or a polyethylene glycol partially esterified with a fatty acid is further added to non-dispersed ethylene. -It has been clarified that the lubricating oil composition containing propylene copolymer and succinimide has an excellent friction coefficient reducing effect in the presence of a suit in oil.
[0042]
【The invention's effect】
The lubricating oil composition for an internal combustion engine of the present invention contains at least one of an alkylene oxide adduct of a fatty acid partial ester of a specific polyhydric alcohol or a polyethylene glycol partially esterified with a fatty acid as an essential component in the lubricating base oil. By containing seeds, a remarkable effect of excellent friction loss reduction is exhibited under lubricating conditions in which an insoluble suit is mixed in the oil. Therefore, it can be suitably used as a lubricating oil composition for an internal combustion engine having an in-oil suit, particularly a diesel engine equipped with an exhaust gas recirculation device (EGR).

Claims

Polyethylene glycol partially esterified with an alkylene oxide adduct of a fatty acid partial ester of 0.01 to 40% by weight of a polyhydric alcohol, based on the total amount of the composition, to a base oil comprising a mineral oil and / or a synthetic lubricating oil A non-dispersed ethylene-propylene copolymer or polyisobutylene viscosity index improver of 0.01 to 30% by weight, and 0.001 to 0.5% by weight of succinimide in the amount of nitrogen A lubricating oil composition for an internal combustion engine.

2. The lubricating oil composition for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fatty acid partial ester of the polyhydric alcohol is a fatty acid partial ester of sorbitan.

The lubricating oil composition for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the lubricating oil composition is used for an internal combustion engine that discharges soot.

4. The lubricating oil composition for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the lubricating oil composition is used for a diesel engine equipped with an exhaust gas recirculation device (EGR).