JP4112070B2 - 内燃機関用潤滑油組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は低温流動性に優れ、省燃費性及びエンジン耐久性に優れた内燃機関用潤滑油組成物に関し、詳しくは低粘度の接触脱蝋基油及び水素化処理された基油をバランスよく配合し、有機Ｍｏ化合物を適量配合した内燃機関用潤滑油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地球全体の温暖化、オゾン層の破壊等、地球規模での環境問題が大きくクローズアップされ、とりわけ地球全体の温暖化に大きな影響があるといわれているＣＯ_２削減については各国でその規制値の決め方をめぐって大きな関心を呼んでいる。
ＣＯ_２削減については自動車の燃費の削減を図ることが大きな課題の一つであるが、潤滑油、とりわけエンジン油の果たす役割は大きいものがある。
【０００３】
潤滑油における省燃費対策としては、▲１▼低粘度化による流体潤滑領域における粘性抵抗及びエンジン内の攪拌抵抗の低減、▲２▼最適な摩擦調整剤と各種添加剤の配合による混合及び境界潤滑領域下での摩擦損失の低減、が提言されており、摩擦調整剤としては有機Ｍｏ化合物を中心として多くの研究がなされている。
【０００４】
特に最近は有機Ｍｏ化合物の効果が着目されており、基本技術（特開昭５１−８０８２５号、同５２−１９６２９号、同５２−１０６８２４号）に加えて、精製度を上げた基油との組み合わせ（例えば、特許公報２６０２１０２号、特開平６−３１３１８３号及び同８−２０９１７８号）、省燃費性の持続性に優れた硫黄系添加剤の併用（特公平５−８３５９９号、特開平５−１６３４９７号）等の改良技術が報告されている。
【０００５】
これまで報告されている多くはその適用エンジン油としては、ＳＡＥ（米国自動車技術車協会）の粘度分類で見ると５Ｗ２０もしくは５Ｗ３０までであり、それ以下の低粘度品、例えば、０Ｗ２０油等はむしろ燃費が悪化する（例えば、ＳＡＥ Ｐａｐｅｒ ９３２６９０）とされて適用の報告はなされていない。
【０００６】
エンジン油の粘度を５Ｗ２０より更に下げた場合には、攪拌抵抗がより減少し、更なる省燃費性が期待されると共に低温始動性も向上することから、始動時のエンジンの空吹かしも減り、始動時の排気ガス低減にも効果的である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこれまで５Ｗ−２０以下の低粘度化は、境界潤滑領域での摩擦が増加し燃費がむしろ悪化するのと共に蒸発性等の問題からオイル消費が増加し、エンジン耐久性も悪化するとされていた。
【０００８】
そこで本発明の課題は、低温流動性に優れ、省燃費性及びエンジン耐久性に優れた内燃機関用潤滑油組成物を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、低温流動性に優れ、好ましくはＳＡＥ粘度分類０Ｗの低温粘度特性を持つ、省燃費性に優れたエンジン油の開発について鋭意検討を重ねた。その結果、低温流動性に優れた接触脱蝋潤滑油基油と、水素化分解プロセスにより製造された潤滑油基油を最適量組み合わせ、有機Ｍｏ化合物を配合した、ＳＡＥ粘度分類５Ｗ以下の低温粘度特性を保ち、省燃費性及びエンジン耐久性に優れた内燃機関用潤滑油組成物を見出し、本発明を開発することができた。
【００１０】
即ち、本発明の上記課題は、
１．（Ａ）１００℃における動粘度２．５〜３．５ｍｍ^２／ｓ、流動点−３０℃以下の接触脱蝋プロセスにより製造される潤滑油基油１〜２５重量％と、１００℃における動粘度３．５〜７．０ｍｍ^２／ｓ、芳香族含有量０〜５重量％、流動点−１５℃以下の水素化分解プロセスにより製造される潤滑油基油７５〜９９重量％からなる潤滑油基油１００重量部に対して、
（Ｂ）モリブデンジチオカーバメイト（以下、ＭｏＤＴＣと略す）及びモリブデンジチオフォスフェイト（以下、ＭｏＤＴＰと略す）から選ばれた油溶性有機Ｍｏ化合物をＭｏ含有量として、３００〜１２００ｐｐｍ含むことを特徴とする内燃機関用潤滑油組成物、
【００１１】
２．接触脱蝋プロセスにより製造される潤滑油基油の流動点が−４０℃以下であることを特徴とする上記１に記載の内燃機関用潤滑油組成物、
【００１２】
３．水素化分解プロセスにより製造される潤滑油基油の粘度指数が１２０以上であることを特徴とする上記１又は２に記載の内燃機関用潤滑油組成物、
【００１３】
４．潤滑油組成物のＳＡＥ粘度分類がＯＷ２０であることを特徴とする上記１、２又は３に記載の内燃機関用潤滑油組成物、
の各々により達成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細について説明する。
接触脱蝋基油は、触媒を用いて低温で析出し易いワックス分を異性化し、流動点を下げ低温性能を向上させるプロセスで、その装置にかける原料油は、溶剤精製生成基油もしくは水素化分解基油どちらも用いることが可能である。接触脱蝋基油の低温性能の目安である流動点は−３０℃以下、好ましくは−４０℃以下が望ましい。
【００１５】
本基油は低温性能は優れているが、反面、低粘度のため蒸発性が高く、また粘度指数が低いために高温での粘度が低くなり、低温での始動性、高温での耐久性を要求するエンジン油には単体では使用することができない。そこで粘度指数が高く、酸化安定性等に優れている水素化処理された基油との組み合わせを検討した結果、１００℃における動粘度２．５〜３．５ｍｍ^２／ｓ、流動点−３０℃以下、好ましくは−４０℃以下の接触脱蝋プロセスにより製造される潤滑油基油１〜２５重量％と、１００℃における動粘度が３．５〜７．０ｍｍ^２／ｓ、芳香族含有量０〜５重量％、流動点−１５℃以下で、好ましくは粘度指数１２０以上の水素化分解プロセスにより製造される潤滑油基油７５〜９９重量％の潤滑油基油を組み合わせ、最適添加剤を配合することで、目的の低粘度で省燃費性及びエンジン耐久性に優れた内燃機関用潤滑油を開発することができた。
【００１６】
例えば、エンジン油の粘度分類であるＳＡＥに規定された０Ｗ油は−３０℃でも始動するように規定されているが、従来使用されてきた溶剤精製基油及び水素化分解もしくは水素化処理された基油のみでは、この０Ｗの規定に適合することはできない。
【００１７】
そこで先に示した接触脱蝋基油と組み合わせることにより０Ｗの規定に適合し、且つオイル消費の目安であるＮＯＡＣＫ蒸散性についてもＡＰＩエンジン油性能分類であるＡＰＩＳＪ／ＩＬＳＡＣＧＦ−２に規定されたＮＯＡＣＫ２２％以下の要求に十分満足することが可能となった。尚、接触脱蝋基油と水素化処理もしくは水素化分解基油との配合量は、両者の粘度及び低温性能に準じて請求項１の範囲で変更して選定することとなる。
【００１８】
接触脱蝋プロセスにより製造される潤滑油基油が１重量％未満では、低温性能が劣るため、低温での始動性が困難になるという不都合があり、また２５重量％を超えると、ＮＯＡＣＫ蒸散性に劣り、オイル消費量が増加し、エンジン耐久性にも劣るという不都合がある。一方、水素化分解プロセスにより製造される潤滑油基油が７５重量％未満では、省燃費性、エンジン耐久性に劣るという不都合がある。
【００１９】
摩擦調整剤等の配合も本発明には極めて有効であり、境界潤滑領域における低粘度油の摩擦損失増加に対してはＭｏＤＴＣに代表される有機Ｍｏ化合物は極めて重要である。
【００２０】
有機Ｍｏ化合物は、摩擦面にＭｏＳ_２皮膜を生成し、金属間接触を防ぎ、低粘度油に由来する摩擦係数増加を防止する。この有機Ｍｏ化合物はＭｏ量として３００ｐｐｍ未満では省燃費効果が少なく、また１２００ｐｐｍを超える含有量ではＩＬＳＡＣＧＦ−２に規定されている高温清浄性試験ＴＥＯＳＴに合格することはできず、エンジン耐久性に劣る結果となる。
【００２１】
以上の必須成分の他に通常エンジン油に使用するＺｎＤＴＰに代表されるＺｎ系酸化防止剤、アルキル芳香族アミン、アルキルフェノール、アルキルジチオカーバメイト等の無灰系酸化防止剤、金属系清浄剤としてはＣａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｎａ各金属成分を含有するスルフォネート、フェネート及びサリシネート等のカルボキシル化合物等の各種化合物、コハク酸イミド、コハク酸エステル等の無灰系分散剤、マルチグレードエンジン油に使用するＯＣＰ（オレフィンコポリマー）ＰＭＡ（ポリメタアクリレート）ＯＣＰとＰＭＡのＭｉｘタイプのポリマー、ＳＤＣ（スチレンジエンコポリマー）等の添加剤が併用可能である。その他の添加剤としては、極圧添加剤、流動点降下剤、防錆剤、消泡剤、着色剤等も併用可能である。これら添加剤としては、公知のあらゆる種類のものを特別の制限なく用いることができる。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明の実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２３】
実施例及び比較例に用いられた内燃機関用潤滑油組成物を以下の表１（本発明の実施例）及び表２（比較例）に示した。これらの潤滑油組成物の性能を以下の試験機にて評価した。
【００２４】
（ＣＣＳ粘度）
試料油についてのＣＣＳ粘度をＪＩＳ Ｋ２０１０に規定されるコールド・クランキング・シミュレータ（以下、ＣＣＳという）を用いたエンジン油の見掛け粘度試験法にて測定した。尚、本試験ではＳＡＥ５Ｗに規定されている−２５℃（規格値３５００ｍＰａ．ｓ以下）及びＳＡＥ５Ｗに規定されている−３０℃（規格値３５００ｍＰａ．ｓ以下）でのＣＣＳ粘度を測定した。
【００２５】
（ＮＯＡＣＫ蒸発性試験）
石油学会規格ＪＰＩ−５Ｓ−４１−９３で定められるエンジン油蒸発性試験方法（ＮＯＡＣＫ法）にて、試料油の蒸発性を評価した。ＡＰＩＳＪ／ＩＬＳＡＣＧＦ２に規定されている蒸発性は２２ｍａｓｓ％以下である。
【００２６】
（エンジン試験）
試験エンジンとして直列４気筒、排気量２．２ｄｍ^３、ＯＨＣタイプのものを使用した。試験条件は油温８０℃、回転数１５００ｒｐｍの条件でモータリングした際の摩擦損失トルクを測定した。
【００２７】
（ＴＥＯＳＴ試験）
エンジン内のエンジン油の高温清浄性試験を評価する試験法で、最高油温４８０℃、試験時間１１４分の試験で試験後の試験機内に生成したデポジット量を重量で測定する。
【００２８】
【表１】

【００２９】
【表２】

【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、低温流動性に優れ、省燃費性及びエンジン耐久性に優れた内燃機関用潤滑油組成物を提供することができる。

Claims (4)

1. （Ａ）１００℃における動粘度２．５〜３．５ｍｍ^２／ｓ、流動点−３０℃以下の接触脱蝋プロセスにより製造される潤滑油基油１〜２５重量％と、１００℃における動粘度３．５〜７．０ｍｍ^２／ｓ、芳香族含有量０〜５重量％、流動点−１５℃以下の水素化分解プロセスにより製造される潤滑油基油７５〜９９重量％からなる潤滑油基油１００重量部に対して、
   （Ｂ）モリブデンジチオカーバメイト及びモリブデンジチオフォスフェイトから選ばれた油溶性有機Ｍｏ化合物をＭｏ含有量として、３００〜１２００ｐｐｍ含むことを特徴とする内燃機関用潤滑油組成物。
2. 接触脱蝋プロセスにより製造される潤滑油基油の流動点が−４０℃以下であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用潤滑油組成物。
3. 水素化分解プロセスにより製造される潤滑油基油の粘度指数が１２０以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関用潤滑油組成物。
4. 潤滑油組成物のＳＡＥ粘度分類がＯＷ２０であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の内燃機関用潤滑油組成物。