JP6186362B2 - 船舶エンジン用潤滑剤組成物 - Google Patents

Description

本発明は、燃料効率を向上させると共に、優れたエンジン清浄性、特に、クランクケース清浄性も備えた、船舶エンジン用潤滑剤組成物、特に、４ストローク船舶エンジンまたは２ストローク船舶エンジン用の潤滑剤組成物に関する。

自動車の分野では、環境への懸念から、汚染排出物の減少および燃料効率の向上を求める需要が高まっている。これら２つの事象は、自動車のエンジンに用いる潤滑剤の種類の影響を受ける。そのため、自動車のエンジン用の潤滑剤として、いわゆる《燃料エコ》な潤滑剤が登場した。このような潤滑剤の《燃料エコ》特性は、基油単独の品質、あるいは、基油と粘度指数向上ポリマーおよび／または摩擦調整剤との組合せの品質によって主に決まる。基本的に、《燃料エコ》な潤滑剤を使用することによる燃料節約は、エンジンが安定動作に達していないコールドスタート時に得られ、安定動作に達した後の高温状態では得られにくい。一般的に、《燃料エコ》な潤滑剤による燃料節約は、European Directive 70/220/CEEに規定されたＮＥＤＣサイクル（新欧州ドライビングサイクル）に準拠して計算すると、コールドスタート時（アーバンサイクル）で５％、エンジン高温時（エキストラアーバンサイクル）で１．５％、平均して２．５％となる。

しかし、船舶用潤滑剤の分野では、船舶エンジンは安定状態で運転する時間が長く、コールドスタートの時間は極めて短い。そのため、前述した自動車のエンジン向けの《燃料エコ》解決策は、船舶エンジンには適合しない。具体的に言えば、自動車の分野で実現されている燃料効率は、船舶の分野では実現が難しい。

また、《燃料エコ》な潤滑剤を処方する際に、潤滑剤としての他の性能レベルが損なわれてはならない。特に、耐摩耗性、抗乳化度、中和能力およびエンジン清浄性（ピストン清浄性および／またはクランクケース清浄性）が損なわれるようなことがあってはならない。

そのため、潤滑剤としての他の性能、具体的にはエンジン清浄性、特にクランクケース清浄性を損なうことなく、燃料消費を低減させることのできる船舶エンジン用潤滑剤が入手可能となることが所望される。

本発明の目的は、エンジン清浄性、特に、クランクケース清浄性を損なうことなく、燃料消費を低減させることができる船舶エンジン用潤滑剤組成物を提供することである。

本発明の具体的な目的は、同等の粘度グレードの（すなわち、１００℃での動粘度がほぼ等しい）、添加剤を含まない参照オイルと比べて０．５％以上、好ましくは０．７％以上、より好ましくは０．８％以上、さらに好ましくは０．９％以上、なおいっそう好ましくは１％以上、なおいっそう好ましくは２％以上、最も好ましくは３％以上の燃料消費の低減を実現することである。

本発明のさらなる具体的な目的は、上記の燃料消費の低減を、優れたエンジン清浄性、特に、クランクケース清浄性を損なうことなく実現することであり、すなわち、連続ＥＣＢＴ試験（エルフコーキングベンチ試験）によるコーキング付着物の量を、６００ｍｇ未満、好ましくは５５０ｍｇ未満、より好ましくは５００ｍｇ未満、さらに好ましくは４５０ｍｇ未満、なおいっそう好ましくは４００ｍｇ未満、なおいっそう好ましくは３５０ｍｇ未満、最も好ましくは３００ｍｇ未満に抑えることである。

出願人は、従来の船舶エンジン用潤滑剤組成物に匹敵する又はそれ以上のエンジン清浄性、特に、クランクケース清浄性を維持しながら燃料消費を減少させることもできる、船舶エンジン用潤滑剤組成物の処方に成功した。この潤滑剤組成物は、少なくとも１種の潤滑剤基油と、少なくとも１種のオレフィンコポリマーと、少なくとも１種の水添型スチレン−イソプレンコポリマーと、少なくとも１種のグリセロールエステルと、少なくとも１種の清浄剤とを含む、４ストローク船舶エンジンまたは２ストローク船舶エンジン用の潤滑剤組成物である。

前記のオレフィンコポリマーは、エチレンとプロピレンとのコポリマーであることが好ましい。

前記の水添型スチレン−イソプレンコポリマーは、水添イソプレンの繰返し単位を、当該コポリマーの重量に対して５０〜９５重量％含むことが好ましい。

前記のグリセロールエステルは、グリセロールと、炭素数８〜２４の少なくとも１種の脂肪酸およびヒドロキシフェニル官能基を有する少なくとも１種のカルボン酸との混成エステルであることが好ましい。

好ましくは、前記清浄剤は、カルボキシレート類、スルホネート類およびフェネート類からなる群から選択される少なくとも１種であり、特に、カルシウムカルボキシレート類および／またはカルシウムスルホネート類および／またはカルシウムフェネート類である。

好ましくは、上記潤滑剤組成物の、ＡＳＴＭ Ｄ２８９６規格に準拠して測定されるＢＮは、５〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは７〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、さらに好ましくは１０〜６０ｍｇＫＯＨ／ｇである。

好ましくは、上記潤滑剤組成物の、ＡＳＴＭ Ｄ７２７９規格に準拠して測定される１００℃での動粘度は、５．６〜２６．１ｃＳｔ、より好ましくは９．３〜２１．９ｃＳｔ、さらに好ましくは１２．５〜１６．３ｃＳｔである。

好ましくは、潤滑剤基油が、グループ１の基油およびグループ２の基油からなる群から選択される少なくとも１種である。

好ましくは、上記潤滑剤組成物は、さらに、耐摩耗剤、より好ましくは亜鉛ジチオホスフェート類を含む。

本発明は、さらに、上記潤滑剤組成物の使用であって、４ストローク船舶エンジンまたは２ストローク船舶エンジンを潤滑するための使用に関する。

好ましくは、上記潤滑剤組成物の使用は、４ストローク船舶エンジンまたは２ストローク船舶エンジンの燃料消費を減少させることができる。

好ましくは、上記潤滑剤組成物の使用は、優れたエンジン清浄性、好ましくは優れたクランクケース清浄性を確保すると共に、４ストローク船舶エンジンまたは２ストローク船舶エンジンの燃料消費を減少させることができる。

さらに本発明は、４ストローク船舶エンジンまたは２ストローク船舶エンジンのエンジン清浄性、好ましくは４ストローク船舶エンジンまたは２ストローク船舶エンジンのクランクケース清浄性を向上させるための、該４ストローク船舶エンジンまたは２ストローク船舶エンジン用の潤滑剤組成物中における少なくとも１種のグリセロールエステルの使用に関する。ここで、前記潤滑剤組成物は、少なくとも１種の潤滑剤基油、少なくとも１種のオレフィンコポリマー、少なくとも１種の水添型スチレン−イソプレンコポリマー、および少なくとも１種の清浄剤を含む。

本発明は、さらに、添加剤濃縮物であって、ａ）少なくとも１種のオレフィンコポリマーと、ｂ）スチレンと水添イソプレンとの少なくとも１種のコポリマーと、ｃ）少なくとも１種のグリセロールエステルと、ｄ）少なくとも１種の清浄剤と、を含む添加剤濃縮物に関する。

本発明にかかる潤滑剤組成物は、少なくとも１種のオレフィンコポリマー（ＯＣＰ）を含む。一般的に、このオレフィンコポリマーは、エチレンの繰返し単位とプロピレンの繰返し単位とを含むコポリマーである。場合によっては、このオレフィンコポリマーは、エチレンの繰返し単位とプロピレンの繰返し単位とジエンの繰返し単位とを含むコポリマー（ＥＰＤＭ）である。好ましくは、本発明にかかるオレフィンコポリマーは、エチレン／プロピレンのコポリマーである。

本発明にかかるオレフィンコポリマーは、直鎖または星型分岐鎖を有し、好ましくは直鎖を有する。また、本発明にかかるオレフィンコポリマーは、ブロックコポリマーまたは統計コポリマーである。

好ましくは、本発明にかかるオレフィンコポリマーは、エチレン類の繰返し単位を、当該オレフィンコポリマーの重量に対して５〜７５重量％、より好ましくは１０〜６０重量％、さらに好ましくは１５〜５５重量％、なおいっそう好ましくは２０〜５０重量％、なおいっそう好ましくは３０〜４０重量％含んでいる。

好ましくは、本発明にかかるオレフィンコポリマーは、重量平均分子量Ｍ_ｗが、１０，０００〜５００，０００ダルトン、より好ましくは５０，０００〜４００，０００ダルトン、さらに好ましくは１００，０００〜２００，０００ダルトン、なおいっそう好ましくは１５０，０００〜１８０，０００ダルトンである。

好ましくは、本発明にかかるオレフィンコポリマーは、数平均分子量Ｍ_ｎが、１０，０００〜５００，０００ダルトン、より好ましくは５０，０００〜２００，０００ダルトン、さらに好ましくは８０，０００〜１５０，０００ダルトン、なおいっそう好ましくは９０，０００〜１３０，０００ダルトンである。

好ましくは、本発明にかかるオレフィンコポリマーは、多分散度が、１〜４、より好ましくは１．２〜３、さらに好ましくは１．５〜２、なおいっそう好ましくは１．６〜１．９である。

好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、上記オレフィンコポリマーを、当該潤滑剤組成物の総重量に対して０．１〜１０重量％、より好ましくは０．２〜５重量％、さらに好ましくは０．３〜４重量％、なおいっそう好ましくは０．５〜２重量％含んでいる。なお、これらの数値は、上記コポリマーの乾燥重量に基づいた数値である。本発明では、上記オレフィンコポリマーを、合成油または鉱油（大抵の場合、ＡＰＩ分類でグループ１の油）中に希釈した形態で使用することがある。

本発明にかかる潤滑剤組成物は、さらに、スチレンと水添イソプレンとの少なくとも１種のコポリマーを含む。

本発明にかかる水添型スチレン−イソプレンコポリマーは、直鎖または星型分岐鎖を有し、好ましくは星型分岐鎖を有する。また、本発明にかかる水添型スチレン−イソプレンコポリマーは、ブロックコポリマーまたは統計コポリマーである。

好ましくは、本発明にかかる水添型スチレン−イソプレンコポリマーは、水添イソプレン類の繰返し単位を、当該水添型スチレン−イソプレンコポリマーの重量に対して５０〜９５重量％、より好ましくは６０〜９０重量％、さらに好ましくは７０〜８５重量％、なおいっそう好ましくは７５〜８０重量％含んでいる。

好ましくは、本発明にかかる水添型スチレン−イソプレンコポリマーは、スチレン類の繰返し単位を、当該水添型スチレン−イソプレンコポリマーの重量に対して５〜５０重量％、より好ましくは１０〜４０重量％、さらに好ましくは１５〜３０重量％、なおいっそう好ましくは２０〜２５重量％含んでいる。

好ましくは、本発明にかかる水添型スチレン−イソプレンコポリマーは、重量平均分子量Ｍ_ｗが、１００，０００〜８００，０００ダルトン、より好ましくは２００，０００〜７００，０００ダルトン、さらに好ましくは３００，０００〜６００，０００ダルトン、なおいっそう好ましくは４００，０００〜５００，０００ダルトンである。

好ましくは、本発明にかかる水添型スチレン−イソプレンコポリマーは、数平均分子量Ｍ_ｎが、５０，０００〜８００，０００ダルトン、より好ましくは１００，０００〜６００，０００ダルトン、さらに好ましくは２００，０００〜５００，０００ダルトン、なおいっそう好ましくは３００，０００〜４００，０００ダルトンである。

好ましくは、本発明にかかる水添型スチレン−イソプレンコポリマーは、多分散度が、１〜４、より好ましくは１．２〜３、さらに好ましくは１．４〜２、なおいっそう好ましくは１．５〜１．８である。

好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、上記スチレンと水添イソプレンとのコポリマーを、当該潤滑剤組成物の総重量に対して０．１〜１５重量％、より好ましくは０．２〜１０重量％、さらに好ましくは０．３〜８重量％、なおいっそう好ましくは０．５〜５重量％含んでいる。なお、これらの数値は、上記コポリマーの乾燥重量に基づいた数値である。本発明では、上記スチレンと水添イソプレンとのコポリマーを、合成油または鉱油（大抵の場合、ＡＰＩ分類でグループ１の油）中に希釈した形態で使用することがある。

なお、「スチレンと水添イソプレンとのコポリマー」という表現と、「水添型スチレン−イソプレンコポリマー」という表現は、双方ともに同じ意味を持つ。

本発明にかかる潤滑剤組成物は、さらに、少なくとも１種のグリセロールエステルを含む。グリセロールエステルとは、グリセロールと少なくとも１種のカルボン酸との反応生成物のことを指している。潤滑剤の分野において、グリセロールエステルは、摩擦調整剤として知られている。出願人は、グリセロールエステルが、エンジン清浄性、特に、クランクケース清浄性に影響を及ぼすことを見出した。

本発明にかかるグリセロールエステルは、大抵の場合、混成エステルであり、すなわち、グリセロールと互いに異なる複数種（少なくとも２種）のカルボン酸とによる反応生成物である。

好ましくは、本発明にかかるグリセロールエステルは、少なくとも１種のカルボン酸によるグリセロールモノエステルおよび／またはグリセロールジエステルおよび／またはグリセロールトリエステルの、混合物である。また、上記グリセロールエステルは混成エステルであるのが好適なので、本発明にかかるグリセロールエステルは、好ましくは、互いに異なる少なくとも２種のカルボン酸によるグリセロールジエステルおよび／またはグリセロールトリエステルの、混合物である。

グリセロールとの反応に使用されるカルボン酸は、脂肪酸、例えば、植物由来の油から得られた脂肪酸である。脂肪酸は、飽和脂肪酸および／または一価不飽和脂肪酸および／または多価不飽和脂肪酸からなる。好ましくは、本発明にかかる脂肪酸は、炭素数が６〜２４であり、より好ましくは炭素数が６〜２２、さらに好ましくは８〜２０である。好ましくは、グリセロールとの反応に使用されるカルボン酸は、複数種の脂肪酸の混合物である。好ましくは、このような脂肪酸の混合物は、炭素数８〜２０の、飽和脂肪酸および／または一価不飽和脂肪酸および／または多価不飽和脂肪酸によって主に構成され、より好ましくは炭素数１０〜１８の、飽和脂肪酸および／または一価不飽和脂肪酸および／または多価不飽和脂肪酸によって主に構成され、さらに好ましくは炭素数１２〜１６の、飽和脂肪酸および／または一価不飽和脂肪酸および／または多価不飽和脂肪酸によって主に構成される。本発明において「主に構成される」とは、炭素数８〜２０の、飽和脂肪酸および／または一価不飽和脂肪酸および／または多価不飽和脂肪酸の合計が、脂肪酸の混合物の総重量のうちの５０重量％超を占めることを指している。上記脂肪酸は、植物由来の油、例えば、なたね油、ひまわり油、大豆油、亜麻仁油、オリーブ油、パーム油、ひまし油、木油、とうもろこし油、パンプキン油、ぶどう種子油、ホホバ油、ごま油、くるみ油、ヘーゼルナッツ油、アーモンド油、シア油、マカダミアナッツ油、綿油、アルファルファ油、ライ麦油、紅花油、落花生油、ココナッツ油、コプラ油等から得られた、少なくとも１種の脂肪酸であってもよい。好ましくは、ココナッツ油が使用される。

また、グリセロールとの反応に使用されるカルボン酸は、酸官能基に炭素数１〜６のアルキル鎖が結合したカルボン酸であってもよい。好ましくは、そのアルキル鎖は、置換された又は置換されていない官能基、より好ましくは置換された又は置換されていないヒドロキシフェニル官能基を有する。また、そのアルキル鎖は、直鎖または分岐鎖である。好ましくは、そのアルキル鎖は直鎖である。好ましくは、そのアルキル鎖は、炭素数が１〜４である。好ましくは、そのアルキル鎖は、プロピル鎖である。好ましくは、前記ヒドロキシフェニル官能基は、置換されたヒドロキシフェニル官能基である。好ましくは、前記ヒドロキシフェニル官能基は、炭素数１〜６の、直鎖又は分岐鎖の、少なくとも１つのアルキル基によって置換されている。より好ましくは、前記ヒドロキシフェニル官能基は、炭素数１〜４の、直鎖又は分岐鎖の、少なくとも１つのアルキル基を置換基として有している。好ましくは、グリセロールとの反応に使用されるカルボン酸は、ｔｅｒｔ−ブチル置換基によって置換されたヒドロキシフェニル官能基を有するアルキルカルボン酸である。好ましくは、前記ヒドロキシフェニル官能基中におけるヒドロキシ官能基は、グリセロールと反応するアルキルカルボン酸基からみてパラ位に位置し、前記ｔｅｒｔ−ブチル置換基は、グリセロールと反応するアルキルカルボン酸基からみてメタ位に位置する。グリセロールとの反応に使用される特に好ましいカルボン酸として、３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸が挙げられる。好ましくは、本発明にかかるグリセロールエステルは、グリセロールの混成エステルであり、より好ましくは、前述した少なくとも１種の脂肪酸および前述したヒドロキシフェニル官能基を有する少なくとも１種のカルボン酸との混成エステルである。

好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、上記グリセロールエステルを、当該潤滑剤組成物の総重量に対して０．１〜５重量％、より好ましくは０．２〜４重量％、さらに好ましくは０．５〜２重量％、なおいっそう好ましくは１〜１．５重量％含んでいる。なお、これらの数値は、上記グリセロールエステルの乾燥重量に基づいた数値である。本発明では、上記グリセロールエステルを、パラフィン系鉱油またはパラフィン系合成油（大抵の場合、脂肪族シクロパラフィン系炭化水素を含む油）中に希釈した形態で使用することがある。

本発明にかかる潤滑剤組成物は、さらに、清浄剤を含む。使用される清浄剤は、当業者にとって周知のものである。

典型的に、潤滑剤組成物の処方に広く利用されている清浄剤は、親油性の長鎖炭化水素鎖と親水性の頭部とを有するアニオン性化合物である。典型的に、このアニオン性化合物中のカチオンは、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の金属カチオンである。

本発明にかかる清浄剤は、カルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩、スルホネート類のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩、サリチレート類のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩、ナフテネート類のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩、ならびにフェネート類のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選択される少なくとも１種である。清浄剤は、疎水鎖の種類に応じて、カルボキシレート、スルホネート、サリチレート、ナフテネート、フェネートより選定される。

好ましくは、前記アルカリ金属及びアルカリ土類金属は、カルシウム、マグネシウム、ナトリウムまたはバリウムであり、より好ましくはカルシウムである。

使用される清浄剤は、非過塩基性（すなわち、中性）の清浄剤または過塩基性の清浄剤である。非過塩基性、すなわち、中性の清浄剤とは、金属塩の金属がほぼ化学量論量で含まれている清浄剤のことをいう。過塩基性の清浄剤とは、金属が過剰である（金属が化学量論量を超えている）清浄剤のことをいう。過剰分の金属が、油に溶解できない金属塩となって清浄剤に過塩基性の性質を付与する。つまり、過塩基性の清浄剤は、潤滑剤組成物中において懸濁状態に維持される油に溶解できない金属塩からなるミセルと、油溶性金属塩の形態の清浄剤とによって構成される。ミセルは、少なくとも１種の清浄剤によって安定化された少なくとも１種の非油溶性の金属塩を有し得る。過塩基性の清浄剤のなかでも、疎水鎖の種類がそれぞれ異なる複数種の清浄剤で構成されて、これら複数種の清浄剤によってミセルを形成するものは、混成型と称される。

好ましくは、前記清浄剤は、カルボキシレート類、スルホネート類およびフェネート類からなる群から選択される少なくとも１種であり、特に、カルシウムカルボキシレート類および／またはカルシウムスルホネート類および／またはカルシウムフェネート類である。

好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、上記清浄剤を、当該潤滑剤組成物の総重量に対して１〜２０重量％、より好ましくは２〜１０重量％、さらに好ましくは４〜１５重量％、なおいっそう好ましくは５〜１０重量％含んでいる。

本発明にかかる潤滑剤組成物のＢＮ（ＡＳＴＭ Ｄ２８９６に準拠して測定される塩基価）は、上記のアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を含む中性の清浄剤および／または過塩基性の清浄剤により付与される。

好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物の、ＡＳＴＭ Ｄ２８９６に準拠して測定されるＢＮの数値は、５〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは７〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、さらに好ましくは１０〜６０ｍｇＫＯＨ／ｇである。ＢＮの数値は、潤滑剤組成物の使用条件、特に、使用対象の燃料中の硫黄含有量に応じて選択される。

例えば、高硫黄分の燃料（硫黄を約０．２〜約４．５重量％含む燃料）に対しては、上記ＢＮの数値は、高い数値に設定され、好ましくは２０〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは３０〜６５ｍｇＫＯＨ／ｇに設定される。

低硫黄分の燃料（硫黄を約０．０５〜約０．２重量％含む燃料）に対しては、上記ＢＮの数値は、低い数値に設定され、好ましくは５〜２０ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは１０〜１５ｍｇＫＯＨ／ｇに設定される。

以下の本発明の説明においては、必須添加剤（必須添加剤群）という用語は、上述の添加剤（添加剤群）、すなわち、ａ）少なくとも１種のオレフィンコポリマー、ｂ）スチレンと水添イソプレンとの少なくとも１種のコポリマー、ｃ）少なくとも１種のグリセロールエステル、およびｄ）少なくとも１種の清浄剤を示すために用いる。

一般的に、本発明にかかる潤滑剤組成物の処方に使用される基油は、鉱物由来の油、合成由来の油および植物由来の油からなる群から選択される少なくとも１種である。

一般的に、基油に用いる鉱油や合成油は、ＡＰＩ分類に規定された各グループのうちの１つに該当する。以下の表に、各グループをまとめた：

グループ１の鉱油は、指定のナフテン系原油またはパラフィン系原油を蒸留し、この留分を、溶剤抽出、溶剤脱ろう（もしくは接触脱ろう）、水素化処理または水素添加などの工程で精製することによって得られる。グループ１の鉱油由来の基油は、例えば、ナチュラルソルベント（天然溶剤）（１５０ＮＳ、３３０ＮＳ、５００ＮＳ、６００ＮＳなど）やブライトストックと称される。

グループ２およびグループ３の基油は、より厳密な精製工程、例えば、水素化処理、水素化分解、水素添加および接触脱ろうを適宜組み合わせることによって得られる。

グループ４およびグループ５の合成由来の基油には、例えば、ポリαオレフィン類、ポリブテン類、ポリイソブテン類およびアルキルベンゼン類などが含まれる。

これらの基油は、単独で使用されてもよいし、組み合わせて使用されてもよい。鉱油由来の基油と合成由来の基油とを組み合わせてもよい。

好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、ＳＡＥＪ３００分類による粘度グレードが、ＳＡＥ−２０、ＳＡＥ−３０、ＳＡＥ−４０、ＳＡＥ−５０またはＳＡＥ−６０である。

グレード２０のオイルは、１００℃での動粘度が、５．６〜９．３ｃＳｔである。
グレード３０のオイルは、１００℃での動粘度が、９．３〜１２．５ｃＳｔである。
グレード４０のオイルは、１００℃での動粘度が、１２．５〜１６．３ｃＳｔである。
グレード５０のオイルは、１００℃での動粘度が、１６．３〜２１．９ｃＳｔである。
グレード６０のオイルは、１００℃での動粘度が、２１．９〜２６．１ｃＳｔである。

好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、上記基油を、当該潤滑剤組成物の総重量に対して３０〜８０重量％、より好ましくは４０〜７０重量％、さらに好ましくは５０〜６０重量％含んでいる。

必要に応じ、上記基油の一部または全体を、本発明にかかる潤滑剤組成物の高温時の粘度及び低温時の粘度の両方を向上させる少なくとも１種の増ちょう剤、あるいは、ポリイソブテン（ＰＩＢ）類などの粘度指数向上剤（ＶＩ）に置き換えてもよい。

本発明にかかる潤滑剤組成物は、前述した必須添加剤に加えて、さらに、必要に応じ、少なくとも１種の添加剤、特に、当業者がよく利用する添加剤からなる群から選択される少なくとも１種の任意の添加剤を含んでいてもよい。そのような任意の添加剤は、例えば、耐摩耗剤および／または分散剤および／または消泡剤、またはこれらの混合物である。

耐摩耗剤は、保護対象の表面に吸着されることで保護膜を形成しその表面を摩擦から保護する。幅広い種類の耐摩耗剤があり、例えば、金属アルキルチオホスフェート類、特に、亜鉛アルキルチオホスフェート類、より具体的には、亜鉛ジアルキルジチオホスフェート（ＺｎＤＴＰ）類などの含リン−硫黄系が挙げられる。好ましくは、亜鉛ジアルキルジチオホスフェート類のアルキル基の炭素数は１〜１８である。他にも、よく利用される耐摩耗剤として、ホスフェートアミン類、ポリスルフィド類、特に、硫化オレフィン類などが挙げられる。さらに、含窒素系や含硫黄系の耐摩耗剤、例えば、金属ジチオカルバメート類、特に、モリブデンジチオカルバメート類なども挙げられる。好ましくは、上記耐摩耗剤はＺｎＤＴＰである。

好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、上記耐摩耗剤を、当該潤滑剤組成物の総重量に対して０．１〜５重量％、より好ましくは０．２〜４重量％、さらに好ましくは０．５〜２重量％、なおいっそう好ましくは０．４〜１重量％含んでいる。

分散剤は、潤滑剤組成物に配合される添加剤として広く知られており、船舶分野で特に利用される。分散剤の主な役割は、潤滑剤組成物中に最初から存在する粒子や、エンジンを運転させることで潤滑剤組成物中に発生する粒子を懸濁状態に維持することである。分散剤は、立体障害として機能し、これらの粒子の凝集を防ぐ。また、分散剤は、中和効果に相乗的作用を及ぼすこともある。

典型的に、潤滑剤の添加剤に用いる分散剤は、比較的長い炭化水素鎖（一般的に炭素数５０〜４００の炭化水素鎖）に結合した極性基を有する。典型的に、この極性基は、窒素元素、酸素元素およびりん元素からなる群から選択される少なくとも１つの元素を含む。

コハク酸から誘導される化合物が、潤滑剤の分散剤として特に利用される。なかでも、コハク酸無水物類とアミン類との縮合反応で得られるコハク酸イミド類、コハク酸無水物類とアルコール類又はポリオール類との縮合反応で得られるコハク酸エステル類などが特に利用される。

上記の化合物は、各種化合物、特に、硫黄、酸素、ホルムアルデヒド、カルボン酸、含ホウ素化合物、含亜鉛化合物などによるさらなる処理を受けたものであってもよく、例えば、そのような処理により、ホウ素化コハク酸イミド類や亜鉛封鎖型コハク酸イミド類などが生成される。

さらに、アルキル基置換フェノールと、ホルムアルデヒドと、第一級アミン又は第二級アミンとの縮重合反応で得られるマンニッヒ塩基も、潤滑剤の分散剤として利用可能である。

本発明の一実施形態において、前記潤滑剤組成物は、上記分散剤を、当該潤滑剤組成物の総重量に対して０．１重量％以上含んでいる。また、ＰＩＢ（ポリイソブチレン）コハク酸イミド類の分散剤、例えば、ホウ素化ＰＩＢコハク酸イミド類、亜鉛封鎖型ＰＩＢコハク酸イミド類なども使用可能である。好ましくは、前記潤滑剤組成物は、上記分散剤を、当該潤滑剤組成物の総重量に対して０．１〜５重量％、より好ましくは０．２〜４重量％、さらに好ましくは０．５〜２重量％、なおいっそう好ましくは０．４〜１重量％含んでいる。

本発明にかかる潤滑剤組成物は、さらに、その用途に応じて他種の機能性添加剤を適宜含んでいてもよい。そのような添加剤として、例えば、清浄剤の副作用を打ち消す消泡剤（例えば、ポリメチルシロキサン類、ポリアクリレート類などの極性ポリマー）、酸化防止剤、さび止め剤（例えば、有機金属系の清浄剤、チアジアゾール類など）、曇り点降下剤（ＰＰＤ）などが挙げられる。上記他種の機能性添加剤は、当業者にとって周知のものである。好ましくは、前記潤滑剤組成物は、上記他種の機能性添加剤を、当該潤滑剤組成物の総重量に対して０．１〜５重量％含んでいる。

また、本発明にかかる潤滑剤組成物において、前述した必須添加剤は、それぞれ別個の添加剤として、特に、それぞれ別々に上記基油に添加することにより、当該潤滑剤組成物に配合するようにしてもよい。

あるいは、前述した必須添加剤は、船舶用の潤滑剤組成物に対して用いられる、添加剤濃縮物中で、混合されていてもよい。

本発明のさらなる主題は、基油は含まず、前述した必須添加剤を少なくとも含む濃縮物であり、特に、ａ）少なくとも１種のオレフィンコポリマー、ｂ）少なくとも１種の水添型スチレン−イソプレンコポリマー、ｃ）少なくとも１種のグリセロールエステル、およびｄ）少なくとも１種の清浄剤を含む濃縮物である。この添加剤濃縮物は、通常使用されるポンプの圧送限界を考慮しながら処方される。

上記添加剤濃縮物は、さらに、前述した少なくとも１種の任意の添加剤を含んでいてもよく、例えば、耐摩耗剤および／または分散剤および／または消泡剤、特に、ＺｎＤＴＰ類などの耐摩耗剤を含んでいてもよい。

好ましくは、上記添加剤濃縮物は、オレフィンコポリマーを、当該濃縮物の総重量に対して２〜２０重量％、より好ましくは５〜１５重量％、さらに好ましくは８〜１２重量％含む。

好ましくは、上記添加剤濃縮物は、水添型スチレン−イソプレンコポリマーを、当該濃縮物の総重量に対して５〜３０重量％、より好ましくは１０〜２５重量％、さらに好ましくは１５〜２０重量％含む。

好ましくは、上記添加剤濃縮物は、グリセロールエステルを、当該濃縮物の総重量に対して０．５〜１０重量％、より好ましくは１〜８重量％、さらに好ましくは２〜５重量％含む。

好ましくは、上記添加剤濃縮物は、清浄剤を、当該濃縮物の総重量に対して１０〜７０重量％、より好ましくは２０〜６０重量％、さらに好ましくは３０〜５０重量％含む。

本発明にかかる濃縮物を、１種の基油又は複数種の基油の混合物中に４回又は５回希釈させることにより、本発明にかかる潤滑剤組成物を得ることができる。

本発明にかかる潤滑剤組成物は、４ストローク船舶エンジンまたは２ストローク船舶エンジンでの使用に適している。

本発明にかかる潤滑剤組成物は、特に、留分燃料油やバンカー燃料油を使用する高速４ストロークエンジン、または重油を使用する中速４ストロークエンジンでの使用に適している。本発明にかかる潤滑剤組成物は、高速４ストロークエンジンに使用される留分燃料油においても燃料節約を達成することができる。高速４ストロークエンジンは、低トン数の船舶の推進に用いられたり、大型船舶に搭載される発電装置として使用されたりする。中速４ストロークエンジンは、貨物船、タンカー、フェリー、さらには、一部のコンテナ船などといった様々な船舶の推進に用いられる。また、中速４ストロークエンジンは、大型船舶に搭載される発電装置として使用されたり、ディーゼル発電装置として使用されたりもする。

本発明にかかる潤滑剤組成物は、特に、４ストロークエンジンまたは２ストロークエンジンの、シリンダー油またはシステム油、なかでも、システム油としての使用に適している。

本発明のさらなる主題は、船舶エンジンを潤滑する方法であって、前述した潤滑剤組成物または前述した添加剤濃縮物を用いて得られる潤滑剤組成物を船舶エンジンと接触させる過程を含む、船舶エンジンの潤滑方法に関する。

本発明のさらなる主題は、船舶エンジンの燃料消費（燃料消費率）を低減させる方法であって、前述した潤滑剤組成物または前述した添加剤濃縮物を用いて得られる潤滑剤組成物を船舶エンジンと接触させる過程を含む、船舶エンジンの燃料消費低減方法に関する。
なお、本発明は、実施態様として以下の内容を含んでいてもよい。
［実施態様１］
４ストローク船舶エンジンまたは２ストローク船舶エンジン用の潤滑剤組成物であって、
ａ）少なくとも１種の潤滑剤基油と、
ｂ）少なくとも１種のオレフィンコポリマーと、
ｃ）スチレンと水添イソプレンとの少なくとも１種のコポリマーと、
ｄ）少なくとも１種のグリセロールエステルと、
ｅ）少なくとも１種の清浄剤と、
を含む、潤滑剤組成物。
［実施態様２］
実施態様１に記載の潤滑剤組成物において、オレフィンコポリマーが、エチレンとプロピレンとのコポリマーである、潤滑剤組成物。
［実施態様３］
実施態様１または２に記載の潤滑剤組成物において、水添型スチレン−イソプレンコポリマーが、水添イソプレンの繰返し単位を、当該コポリマーの重量に対して５０〜９５重量％含んでいる、潤滑剤組成物。
［実施態様４］
実施態様１から３のいずれか一つの態様に記載の潤滑剤組成物において、グリセロールエステルが、グリセロールと、炭素数８〜２４の少なくとも１種の脂肪酸およびヒドロキシフェニル官能基を有する少なくとも１種のカルボン酸との、混成エステルである、潤滑剤組成物。
［実施態様５］
実施態様１から４のいずれか一つの態様に記載の潤滑剤組成物において、清浄剤が、カルボキシレート類、スルホネート類およびフェネート類からなる群から選択される少なくとも１種である（特に、カルシウムカルボキシレート類および／またはカルシウムスルホネート類および／またはカルシウムフェネート類である）、潤滑剤組成物。
［実施態様６］
実施態様１から５のいずれか一つの態様に記載の潤滑剤組成物において、当該潤滑剤組成物の、ＡＳＴＭ Ｄ２８９６規格に準拠して測定されるＢＮが、５〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇである（好ましくは７〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは１０〜６０ｍｇＫＯＨ／ｇである）、潤滑剤組成物。
［実施態様７］
実施態様１から６のいずれか一つの態様に記載の潤滑剤組成物において、当該潤滑剤組成物の、ＡＳＴＭ Ｄ７２７９規格に準拠して測定される１００℃での動粘度が、５．６〜２６．１ｃＳｔである（好ましくは９．３〜２１．９ｃＳｔ、より好ましくは１２．５〜１６．３ｃＳｔである）、潤滑剤組成物。
［実施態様８］
実施態様１から７のいずれか一つの態様に記載の潤滑剤組成物において、潤滑剤基油が、グループ１の基油およびグループ２の基油からなる群から選択される少なくとも１種である、潤滑剤組成物。
［実施態様９］
実施態様１から８のいずれか一つの態様に記載の潤滑剤組成物において、さらに、耐摩耗剤（好ましくは亜鉛ジチオホスフェート類）を含む、潤滑剤組成物。
［実施態様１０］
実施態様１から９のいずれか一つの態様に記載の潤滑剤組成物の使用であって、４ストローク船舶エンジンまたは２ストローク船舶エンジンを潤滑するための使用。
［実施態様１１］
実施態様１から９のいずれか一つの態様に記載の潤滑剤組成物の使用であって、４ストローク船舶エンジンまたは２ストローク船舶エンジンの燃料消費を減少させるための使用。
［実施態様１２］
少なくとも１種のグリセロールエステルの、４ストローク船舶エンジンまたは２ストローク船舶エンジン用の潤滑剤組成物中において、当該４ストローク船舶エンジンまたは２ストローク船舶エンジンのエンジン清浄性（好ましくは当該４ストローク船舶エンジンまたは２ストローク船舶エンジンのクランクケース清浄性）を向上させるための使用であって、前記潤滑剤組成物が、少なくとも１種の潤滑剤基油、少なくとも１種のオレフィンコポリマー、少なくとも１種の水添型スチレン−イソプレンコポリマー、および少なくとも１種の清浄剤を含む、使用。
［実施態様１３］
添加剤濃縮物であって、
ａ）少なくとも１種のオレフィンコポリマーと、
ｂ）スチレンと水添イソプレンとの少なくとも１種のコポリマーと、
ｃ）少なくとも１種のグリセロールエステルと、
ｄ）少なくとも１種の清浄剤と、
を含む、添加剤濃縮物。

様々な潤滑剤組成物を、以下の化合物を用いて調製した。
・水添型スチレン−イソプレンコポリマー（ＨＳＩ）：星型分岐鎖を有し、水添イソプレンの繰返し単位を９０重量％及びスチレンの繰返し単位を１０重量％含み、重量平均分子量Ｍ_ｗが６０５，０００であり、数平均分子量Ｍ_ｎが４３９，５００であり、多分散度が１．４である水添型スチレン−イソプレンコポリマー。この市販のコポリマーは、グループ１の基油中において１０．７重量％に希釈されている。
・オレフィンコポリマー（ＯＣＰ）：直鎖を有し、エチレンの繰返し単位を５０重量％含み、重量平均分子量Ｍ_ｗが１７１，７００であり、数平均分子量Ｍ_ｎが９１，１２０であり、多分散度が１．９であるオレフィンコポリマー。この市販のコポリマーは、グループ１の基油中において１２．５重量％に希釈されている。
・グリセロールエステル：具体的には、グリセロールと、Ｃ８〜Ｃ１８脂肪酸および３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸との、混成エステル。この市販のエステルは、脂肪族シクロパラフィン系炭化水素中において８０重量％に希釈されている。
・パッケージ添加剤：カルシウムカルボキシレート類、カルシウムスルホネート類及びカルシウムフェネート類、並びに耐摩耗剤として亜鉛ジアルキルジチオホスフェート（ＺｎＤＴＰ）類を含む、パッケージ添加剤。このパッケージ添加剤は、グループ１の基油中において５０重量％に希釈されている。
・グループ１の基油、具体的には、ナチュラルソルベント１５０ＮＳ（４０℃での動粘度が３０ｃＳｔ）、３３０ＮＳ（４０℃での動粘度が６６ｃＳｔ）又は６００ＮＳ（４０℃での動粘度が１２０ｃＳｔ）と称される基油。

以下の表１に、各潤滑剤組成物を構成する成分の量（％）を示す。なお、表における重量％の数値は、希釈状態の市販品の重量％であって、活性物質の重量％を指しているのではない点に注意されたい。

以下の表２に、各潤滑剤組成物の物理化学的特性をまとめる：

次に、各潤滑剤組成物の《燃料エコ》特性を、ＭＡＮ社製の５Ｌ１６／２４エンジンを装備させたテストベンチを用いた試験により、評価・確認した。なお、このエンジンの具体的な特性については、CIMAC Congress 2004, KYOTO (Paper 124)に掲載された、D. Lancon, V. Doyen及びJ. Christensenを著者とする“INNOVATOR-4C, The cutting-edge MAN B&W 5L 16/24 test engine”に記載されている。

以下に説明するように、各潤滑剤組成物の《燃料エコ》特性を測定するために、専用の安定サイクル手順を作成した。なお、この手順では、エンジン用テストベンチの試験施設に通常設けられている機器を用いた：
・エンジンおよび潤滑回路を、試験候補の潤滑剤組成物で洗浄する。
・エンジンを慣らし運転させることにより、試験候補の潤滑剤組成物を行き渡らせる。
・留分燃料油（ＩＳＯ ８２１７規格に準拠した船舶用ディーゼル燃料油）の燃料消費を測定する。精度を高めるために、この測定を繰り返し行う。
・エンジンの運転条件：
速度：１，０００ｒｐｍ
出力：３３４ｋＷ（最大出力の７５％）
潤滑油入口温度：６８〜７０℃
潤滑油の量：２×２００リットル
・各試験は、試験候補の潤滑剤組成物の試験を、参照用の潤滑剤を用いた前後２回の試験で挟むという厳密なプロトコルにしたがい体系的に行われた。これにより、エンジンの運転安定性を確保しつつ、各潤滑剤組成物間の燃料消費測定値の統計学的有意差の精度も確保した。
・なお、上記参照用の潤滑剤として、粘度グレード：ＳＡＥ４０及びＢＡ：３０の、中速エンジン用の市販の潤滑油を用いた。

さらに、各潤滑剤組成物の耐熱性を、所定の条件下において形成された付着物の重量（ｍｇ）を計測する、連続ＥＣＢＴ試験によって測定した。この重量が低いほど、耐熱性が高いと言える。

この試験を利用すれば、船舶用潤滑剤の熱安定性及び清浄力をシミュレートすることができる。つまり、エンジン清浄性を測定・シミュレートすることができる。

この試験では、ピストンの形状を模倣したアルミニウム製ビーカーを使用する。このビーカーを、６０℃付近に温度制御されたガラス製容器内に配置する。この容器には金属製ブラシが装備されており、潤滑剤又は潤滑剤組成物を、その金属製ブラシの一部が浸かるようにして前記容器に投入する。このブラシを駆動させて、１，０００ｒｐｍの回転運動を引き起こし、それによって潤滑剤又は潤滑剤組成物を前記ビーカーの下面に向けて飛散させる。なお、前記ビーカーの温度は、熱電対で制御された発熱抵抗体を用いて３１０℃に保持される。

また、この試験では、１２時間連続して潤滑剤又は潤滑剤組成物を飛散させる、連続ＥＣＢＴと称される方式を適用した。この方式を適用することにより、ピストン−ピストンリング部分（piston-segment）における付着物の形成をシミュレートすることができる。前記ビーカー上に形成された付着物の重量を計測し、これを試験結果とする。

なお、この試験のさらなる具体的な説明については、ROMAN, MARINE PROPULSION CONFERENCE 2000 - AMSTERDAM - 29-30 MARCH 2000に掲載された、 Jean-Philippeを著者とする“Research and Development of Marine Lubricants in ELF ANTAR France - The relevance of laboratory tests in simulating field performance”に記載されている。

以下の表３に、試験結果をまとめる：

以上の結果から、潤滑剤組成物Ｌ_５、Ｌ_６中の、水添型スチレン−イソプレンコポリマーとオレフィンコポリマーとの組合せにより、負荷７５％の条件下において、参照用の潤滑油に比べて燃料消費を０．７％減少できることが分かる。

潤滑剤組成物Ｌ_５の付着物の重量は、潤滑剤組成物Ｌ_６の付着物の重量に比べて高い。このことから、グリセロールエステルを添加することにより、満足のいくクランクケース清浄性を確保できることが分かる。

したがって、水添型スチレン−イソプレンコポリマー、オレフィンコポリマーおよびグリセロールエステルを組み合せる添加形態により、優れたクランクケース清浄性を確保することのできる、《燃料エコ》な船舶用潤滑剤の処方が可能になる。

Claims (11)

1. ４ストローク船舶エンジンまたは２ストローク船舶エンジン用の潤滑剤組成物であって、
   ａ）少なくとも１種の潤滑剤基油と、
   ｂ）少なくとも１種の、エチレンとプロピレンとの直鎖コポリマーと、
   ｃ）スチレンと水添イソプレンとの少なくとも１種のコポリマーと、
   ｄ）グリセロールと、炭素数８〜２４の少なくとも１種の脂肪酸およびヒドロキシフェニル官能基を有する少なくとも１種のカルボン酸との、混成エステルである、少なくとも１種のグリセロールエステルと、
   ｅ）少なくとも１種の清浄剤と、
   を含み、
   潤滑剤組成物の総重量に対して、
   前記エチレンとプロピレンとの直鎖コポリマーが０．１〜１０重量％、
   前記スチレンと水添イソプレンとの少なくとも１種のコポリマーが０．１〜１５重量％、
   前記グリセロールエステルが０．１〜５重量％、および
   前記清浄剤が１〜２０重量％、含まれている、潤滑剤組成物。
2. 請求項１に記載の潤滑剤組成物において、水添型スチレン−イソプレンコポリマーが、水添イソプレンの繰返し単位を、当該コポリマーの重量に対して５０〜９５重量％含んでいる、潤滑剤組成物。
3. 請求項１から２のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物において、清浄剤が、カルボキシレート類、スルホネート類およびフェネート類からなる群から選択される少なくとも１種である、潤滑剤組成物。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物において、当該潤滑剤組成物の、ＡＳＴＭ Ｄ２８９６規格に準拠して測定されるＢＮが、５〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇである、潤滑剤組成物。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物において、当該潤滑剤組成物の、ＡＳＴＭ Ｄ７２７９規格に準拠して測定される１００℃での動粘度が、５．６〜２６．１ｃＳｔである、潤滑剤組成物。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物において、潤滑剤基油が、グループ１の基油およびグループ２の基油からなる群から選択される少なくとも１種である、潤滑剤組成物。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物において、さらに、耐摩耗剤を含む、潤滑剤組成物。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物の使用であって、４ストローク船舶エンジンまたは２ストローク船舶エンジンを潤滑するための使用。
9. 請求項１から７のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物の使用であって、４ストローク船舶エンジンまたは２ストローク船舶エンジンの燃料消費を減少させるための使用。
10. 少なくとも１種のグリセロールエステルの、４ストローク船舶エンジンまたは２ストローク船舶エンジン用の潤滑剤組成物中において、当該４ストローク船舶エンジンまたは２ストローク船舶エンジンのエンジン清浄性を向上させるための使用であって、前記潤滑剤組成物が、少なくとも１種の潤滑剤基油、少なくとも１種の、エチレンとプロピレンとの直鎖コポリマー、少なくとも１種の水添型スチレン−イソプレンコポリマー、および少なくとも１種の清浄剤を含む、使用であって、前記グリセロールエステルが、グリセロールと、炭素数８〜２４の少なくとも１種の脂肪酸およびヒドロキシフェニル官能基を有する少なくとも１種のカルボン酸との、混成エステルである、使用。
11. 添加剤濃縮物であって、
    ａ）少なくとも１種の、エチレンとプロピレンとの直鎖コポリマーと、
    ｂ）スチレンと水添イソプレンとの少なくとも１種のコポリマーと、
    ｃ）少なくとも１種のグリセロールエステルと、
    ｄ）少なくとも１種の清浄剤と、
    を含む、添加剤濃縮物であって、前記グリセロールエステルが、グリセロールと、炭素数８〜２４の少なくとも１種の脂肪酸およびヒドロキシフェニル官能基を有する少なくとも１種のカルボン酸との、混成エステルである、添加剤濃縮物。