JP7041131B2 - 船舶用エンジンまたは定置エンジン用の潤滑油組成物 - Google Patents
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Description
- 少なくとも1種の基油、
- 少なくとも1種の洗浄剤、
- 少なくとも1種のオレフィン共重合体、および、
- 少なくとも1種の水素化され、そして直鎖のスチレン-ブタジエン共重合体、
を含む、潤滑組成物である。
それらの共重合体のオレフィンは、伝統的には、エチレン単位およびプロピレン単位を基にした共重合体、または随意選択的に、エチレン単位、プロピレン単位およびジエン単位を基にした共重合体(EPDM)である。好ましくは、本発明の共重合体のオレフィンは、エチレン/プロピレン共重合体である。
・2000ダルトン超、好ましくは2000~5000ダルトンの範囲、有利には2000~3000ダルトンの範囲のポリイソブテン基の数分子量
・分散剤の全質量を基準として、0.35質量%以上のホウ素元素の質量含有量
R1-[(NR2)-R3]n-NR4R5
式中、
・R1は、少なくとも12個の炭素原子、および随意選択的に窒素、硫黄、または酸素から選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含む、飽和もしくは不飽和、直鎖もしくは分岐炭化水素基である。
・R2、R4またはR5は、独立して水素原子、あるいは随意選択的に窒素、硫黄、または酸素から選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含む、飽和もしくは不飽和、直鎖もしくは分岐炭化水素基を表す。
・R3は、1つもしくは2つ以上の炭素原子、ならびに随意選択的に窒素、硫黄、または酸素、好ましくは酸素から選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む、飽和もしくは不飽和、直鎖もしくは分岐炭化水素基である。
・nは、0以上であり、好ましくはnは、1以上、より好ましくは1~10の範囲、更により好ましくは1~6の範囲の整数であり、そして有利には1、2または3から選択される。
・Rは、同じでも異なっていてもよく、8~22個の炭素原子を含む直鎖もしくは分岐アルキル基を表す。
・nおよびzは、互いに独立して、0、1、2または3を表す。
・zは、0より大きい場合には、oおよびpは、互いに独立して、0、1、2または3を表す。
前記混合物は、少なくとも3質量%の分岐化合物(例えばnもしくはzの少なくとも1つは1以上である)、またはそれらの誘導体を含んでいる。
- 0.01質量%~8質量%、好ましくは0.1質量%~5質量%、より好ましくは0.1質量%~2質量%、有利には0.1~1質量%の水素化された、そして直鎖のスチレン/ブタジエン共重合体、
- 0.01質量%~5質量%、好ましくは0.01質量%~2質量%、より好ましくは0.01質量%~1質量%、更により好ましくは0.1質量%~1質量%の共重合体オレフィン、
- 1質量%~30質量%、好ましくは1質量%~25質量%、より好ましくは1質量%~20質量%、更により好ましくは3質量%~20質量%の洗浄剤、
を含んでいる。
- 0.01質量%~8質量%、好ましくは0.1質量%~5質量%、より好ましくは0.1質量%~2質量%、有利には0.1~1質量%の水素化された、そして直鎖のスチレン/ブタジエン共重合体、
- 0.01質量%~5質量%、好ましくは0.01質量%~2質量%、より好ましくは0.01質量%~1質量%、更により好ましくは0.1質量%~1質量%の共重合体オレフィン、
- 10質量%~30質量%、好ましくは10質量%~25質量%、より好ましくは10質量%~20質量%の洗浄剤、
を含んでいる。
本発明による筒形ピストンエンジン用のピストンオイル(TPEOとも称される)は、4ストロークの船舶用エンジンまたは定置エンジン、特にはそのケースおよびそのシリンダを潤滑することを意図されたいずれかの潤滑油組成物を意味している。
- 少なくとも1種の洗浄剤、
- 少なくとも1種のオレフィン共重合体、
- 少なくとも1種の水素化され、そして直鎖のスチレン/ブタジエン共重合体、
を含む、添加剤濃縮物の種類の組成物に関する。
この例に適用されるオレフィン共重合体は、67モル%のエチレン単位および33モル%のプロピレン単位、58質量%のエチレン単位および42質量%のプロピレン単位を含み、そして170000Da~200000Daの範囲の質量平均分子量を有している。それらは、それがグループIのオイル中に7質量%の濃度に希釈された場合に、100℃で4500cStの粘度を有している。
- カルボン酸カルシウム、石炭酸カルシウムを基にした洗浄剤、耐摩耗性添加剤、ジチオリン酸亜鉛(ZnDTP)、消泡剤を含む洗浄剤パケット2、このパケットは、グループ1の基油中に40~60質量%の範囲に希釈されている。
- グループ2の基油、特に100Rおよび220Rとして知られている基油、それぞれ100℃で4.1cStおよび6.4cSt、そして40℃で20.2cStおよび41.5cStの粘度を有している。
- グループ1の基油、特にはNeutral Solvant 100NSおよび150NSとして知られている基油で、それぞれ100℃で4.1cStおよび5.3cSt、そして40℃で20.2cStおよび31.0cStの粘度を有している。
- 90質量%の水素化されたイソプレン単位および10質量%のスチレン単位を含む水素化されたスチレン/イソプレン(HIS)星型共重合体で、605000に等しい分子量Mw、439500に等しい分子量Mn、1.4の多分散指数を有しており、市販の共重合体が、グループ1の基油中で10.7質量%に希釈されている。
- 50質量%のエチレン単位を含む直鎖のオレフィン共重合体(OCP)で、171700に等しい分子量Mw,91120に等しい分子量Mn、1.9の多分散指数を有しするエチレン単位を含む直鎖のオレフィン共重合体(OCP)、市販の共重合体が、グループ1の基油中で12.5質量%に希釈される。
- カルボン酸カルシウム、スルホン酸カルシウム、および石炭酸カルシウムを基にした洗浄剤と、耐摩耗性添加剤、ZnDTPを含むパッケージ、このパッケージは、グループ1の基油中に50質量%に希釈されている。
- グループ1の基油、特にはNeutral Solvant 150NSおよび33NSとして知られている基油、それぞれ40℃で30および66cStの粘度を有している。
これは、本発明による潤滑油組成物の耐熱性の、連続式ECBT試験による評価であり、従ってそのような組成物の存在におけるエンジンの清浄度をシミュレートする。
潤滑油組成物は、単独のオレフィン共重合体を含む潤滑油組成物と比較して、そしてオレフィン共重合体を水素化されたスチレン-イソプレン共重合体との組み合わせで含む潤滑油組成物と比較して、向上した耐熱性を有することに注目しなければならない。
この例における課題は、シミュレーションによって、本発明による潤滑油組成物の使用による燃料消費節減特性を、トラクション係数を下記の方法に従ってMTM(Mini Traction Machine)機で評価することによって、定めることである。この試験は、ビーズと同じ材料および表面状態特性を有する平坦なディスクに対して、19.05mmに等しい直径を有する超研磨された接触ビーズ100C6(標準鋼AISI 52100)でMTM PCS機で実施した。
- ビーズへの負荷25N
- 駆動速度1m/秒
- SRR(滑り/回転比)100%、この比は、滑り/回転速度比と同じである。
- 温度90℃
従って、オレフィン共重合体の、そして水素化され、そして直鎖のスチレン-ブタジエン共重合体の添加が、トラクション係数を低減させる可能性を与え、そして従って摩擦を低減させる可能性を与えることが観察される。
本発明による潤滑油の燃料節減特性が、エンジンMAN 5L16/24を備えたベンチで行われた試験によって検証された。このエンジンの具体的な特徴は、文献“INNOVATOR-4C, The cutting-edge MAN B&W 5L16/24 test engine”, by D. Lancon, V. Doyen and J. Christensen, CIMAC Congress 2004, KYOTO (Paper 124)中に記載されている。
・エンジンおよび潤滑回路を候補潤滑油ですすぐこと。
・候補潤滑油でエンジンを運転すること。
・留出物型の燃料消費の測定(規格ISO8217に従った、船舶用のジーゼル油)。この測定は、正確性を確実にするように繰り替えされる。
・候補潤滑油で得られた燃料消費は、同じ条件の下で参照の潤滑油が試験された場合に得られた燃料消費と比較される。
・エンジンの運転条件は、以下のとおりである。
- 速度:1000rpm
- 出力:最大出力の100%、75%および25%
- エンジンの入口の潤滑油の温度:68~70℃
- 潤滑油体積:2×200リットル
・これらの試験は、候補潤滑油で実施されたいずれかの試験を、参照潤滑油で得られた2つの試験の間で調整することからなる特定の手順に従って構成される。このことは、エンジンの運転安定性ならびに潤滑油間の測定された消費量差の統計的に有意な性質を保証する可能性を与える。
・この場合には、参照の潤滑油は、粘度品種SAE40およびBN30の、半高速4ストロークエンジン用の市販のオイルである。
Claims (11)
- 潤滑油組成物であって、
-少なくとも1種の基油、
-前記潤滑油組成物の全質量を基準として1質量%~25質量%の量の少なくとも1種の洗浄剤、
-少なくとも1種のオレフィン共重合体、および、
-少なくとも1種の水素化され、そして直鎖のスチレン/ブタジエン共重合体、
を含んでなり、
前記少なくとも1種の洗浄剤は、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の、カルボン酸塩、スルホン酸塩、サリチル酸塩、および石炭酸塩、の洗浄剤からなる群から選択される、
潤滑油組成物。 - 前記水素化され、そして直鎖のスチレン/ブタジエン共重合体において、水素化されたブタジエン単位の含有量が、前記水素化され、そして直鎖のスチレン/ブタジエン共重合体の質量を基準として50質量%~98質量%の範囲である、請求項1記載の潤滑油組成物。
- 前記水素化され、そして直鎖のスチレン/ブタジエン共重合体の質量含有量が、前記潤滑油組成物の全質量を基準として、0.01質量%~8質量%である、請求項1または2記載の潤滑油組成物。
- 前記オレフィン共重合体が、エチレン-プロピレン共重合体である、請求項1~3のいずれか1項記載の潤滑油組成物。
- 前記エチレン-プロピレン共重合体が、オレフィン共重合体の質量を基準として、30質量%~80質量%のエチレン単位の含有量を含む、請求項4記載の潤滑油組成物。
- 前記オレフィン共重合体の量が、前記潤滑油組成物の全質量を基準として、0.01質量%~5質量%である、請求項1~5のいずれか1項記載の潤滑油組成物。
- 前記洗浄剤の量が、前記潤滑油組成物の全質量を基準として、10質量%~25質量%である、請求項1~6のいずれか1項記載の潤滑油組成物。
- - 0.01質量%~8質量%の水素化され、直鎖のスチレン/ブタジエン共重合体、
- 0.01質量%~5質量%のオレフィン共重合体、
を含む、請求項1~7のいずれか1項記載の潤滑油組成物。 - 4ストロークもしくは2ストロークの船舶用エンジン、または定置エンジン用の、請求項1~8のいずれか1項記載の潤滑油組成物の使用。
- 燃料消費を低減させ、一方で4ストロークもしくは2ストロークの船舶用エンジン、または定置エンジンのエンジン清浄度を向上させる、請求項1~8のいずれか1項記載の潤滑油組成物の使用。
- 前記洗浄剤は、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の、カルボン酸塩、スルホン酸塩、および石炭酸塩、の洗浄剤からなる群から選択される、請求項1記載の潤滑油組成物。
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