JPH10114895A - 内燃機関用潤滑油組成物 - Google Patents
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-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】内燃機関用潤滑油のオイル消費の低減、省燃費
性の向上及びゴムのシール特性の維持向上の点において
満足される内燃機関用潤滑油組成物を提供すること。 【解決手段】動粘度が2〜30mm2/sec(100
℃),粘度指数が100以上である鉱油を主成分とする
基油(A)40〜98重量%と、ポリα−オレフィン2
〜60重量%を主成分とする基油(B)の合計100重
量部に、リン成分として0.02〜0.15重量部に相当す
るジチオリン酸亜鉛が添加されてなる内燃機関用潤滑油
組成物。
性の向上及びゴムのシール特性の維持向上の点において
満足される内燃機関用潤滑油組成物を提供すること。 【解決手段】動粘度が2〜30mm2/sec(100
℃),粘度指数が100以上である鉱油を主成分とする
基油(A)40〜98重量%と、ポリα−オレフィン2
〜60重量%を主成分とする基油(B)の合計100重
量部に、リン成分として0.02〜0.15重量部に相当す
るジチオリン酸亜鉛が添加されてなる内燃機関用潤滑油
組成物。
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、更に詳しくはオイル消費が少なく、省燃費
性に優れ、ゴムのシール特性もよい内燃機関用潤滑油組
成物に関するものである。
成物に関し、更に詳しくはオイル消費が少なく、省燃費
性に優れ、ゴムのシール特性もよい内燃機関用潤滑油組
成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】内燃機関におけるピストンとシリンダー
との接面に使用される潤滑油のオイル消費は、通常は各
種要因に基づき、該内燃機関の回転数や出力の増加と共
に増大するため、オイル消費を抑えるには、例えば可及
的に高い粘度の潤滑油が選択されることが好ましい。し
かし、高い粘度の潤滑油を使用した場合は、摩擦損失を
増加させ、動力ロスを高め、内燃機関の燃料の消費量を
多くするという省燃費の悪化傾向を招くおそれがある。
また、内燃機関用潤滑油の種類によっては、ゴムのシー
ル特性を悪化させるものがある。
との接面に使用される潤滑油のオイル消費は、通常は各
種要因に基づき、該内燃機関の回転数や出力の増加と共
に増大するため、オイル消費を抑えるには、例えば可及
的に高い粘度の潤滑油が選択されることが好ましい。し
かし、高い粘度の潤滑油を使用した場合は、摩擦損失を
増加させ、動力ロスを高め、内燃機関の燃料の消費量を
多くするという省燃費の悪化傾向を招くおそれがある。
また、内燃機関用潤滑油の種類によっては、ゴムのシー
ル特性を悪化させるものがある。
【0003】内燃機関用潤滑油としては、上記オイル消
費の低減、省燃費性の向上及びゴムのシール特性の維持
向上を図るため、潤滑油の基油及びその粘度の選択の観
点のみではなく、添加剤の使用その他の面からも種々開
発され、各種提案され、また実用化されている。しか
し、従来提案され、また使用されてきた内燃機関用潤滑
油は、前記課題のいずれかにおいて不十分であり、該各
種課題の全ての点において満足されるものの出現が望ま
れてきた。
費の低減、省燃費性の向上及びゴムのシール特性の維持
向上を図るため、潤滑油の基油及びその粘度の選択の観
点のみではなく、添加剤の使用その他の面からも種々開
発され、各種提案され、また実用化されている。しか
し、従来提案され、また使用されてきた内燃機関用潤滑
油は、前記課題のいずれかにおいて不十分であり、該各
種課題の全ての点において満足されるものの出現が望ま
れてきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は内燃
機関用潤滑油のオイル消費の低減、省燃費性の向上及び
ゴムのシール特性の維持向上の全ての点において満足さ
れる内燃機関用潤滑油又はその組成物を提供しようとす
るものである。
機関用潤滑油のオイル消費の低減、省燃費性の向上及び
ゴムのシール特性の維持向上の全ての点において満足さ
れる内燃機関用潤滑油又はその組成物を提供しようとす
るものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
について鋭意研究をした結果、特定された1種ないし複
数種の鉱油を主成分とする基油(A)、及び合成油のポ
リα−オレフィンを主成分とする基油(B)からなる混
合基油に各種添加剤を加えた組成物が効果的であること
を見出した。既に、基油(A)は単独で、又は他の鉱油
と併用した基油として使用されていることは公知であり
(例えば、特開昭64−6094)、基油(B)は他の
ポリマーと併用した合成油系基油として使用されている
ことも公知である(例えば、特開昭59−89397)
が、特定の基油(A)と基油(B)を併用することによ
り、初めて前記オイル消費の低減、省燃費性等の課題を
効果的に解決することができることを見出したことは画
期的なものであり、本出願に係る各発明はこの知見に基
づいてに完成されたものである。本出願に係る発明の要
旨は以下の通りである。 (第1)100℃における動粘度が2〜30mm2/se
c,粘度指数が100以上である鉱油を主成分とする基
油(A)40〜98重量%と、ポリα−オレフィン2〜
60重量%を主成分とする基油(B)の合計100重量
部に、リン成分として0.02〜0.15重量部に相当する
ジチオリン酸亜鉛が添加されてなる内燃機関用潤滑油組
成物。 (第2)鉱油の粘度指数が110以上である上記第1記
載の内燃機関用潤滑油組成物。 (第3)ポリα−オレフィンがオクテン−1,ノネン−
1,デセン−1及びドデセン−1から選ばれる少なくと
も1種のポリマーである上記第1又は2記載の内燃機関
用潤滑油組成物。 (第4)ジチオリン酸亜鉛が、リン成分として0.04〜
0.12重量部である上記第1又は2記載の内燃機関用潤
滑油組成物。 (第5)粘度指数向上剤が基油(A)及び(B)の合計
100重量部に対して0.1〜20重量部添加されてなる
上記第1又は2記載の内燃機関用潤滑油組成物。
について鋭意研究をした結果、特定された1種ないし複
数種の鉱油を主成分とする基油(A)、及び合成油のポ
リα−オレフィンを主成分とする基油(B)からなる混
合基油に各種添加剤を加えた組成物が効果的であること
を見出した。既に、基油(A)は単独で、又は他の鉱油
と併用した基油として使用されていることは公知であり
(例えば、特開昭64−6094)、基油(B)は他の
ポリマーと併用した合成油系基油として使用されている
ことも公知である(例えば、特開昭59−89397)
が、特定の基油(A)と基油(B)を併用することによ
り、初めて前記オイル消費の低減、省燃費性等の課題を
効果的に解決することができることを見出したことは画
期的なものであり、本出願に係る各発明はこの知見に基
づいてに完成されたものである。本出願に係る発明の要
旨は以下の通りである。 (第1)100℃における動粘度が2〜30mm2/se
c,粘度指数が100以上である鉱油を主成分とする基
油(A)40〜98重量%と、ポリα−オレフィン2〜
60重量%を主成分とする基油(B)の合計100重量
部に、リン成分として0.02〜0.15重量部に相当する
ジチオリン酸亜鉛が添加されてなる内燃機関用潤滑油組
成物。 (第2)鉱油の粘度指数が110以上である上記第1記
載の内燃機関用潤滑油組成物。 (第3)ポリα−オレフィンがオクテン−1,ノネン−
1,デセン−1及びドデセン−1から選ばれる少なくと
も1種のポリマーである上記第1又は2記載の内燃機関
用潤滑油組成物。 (第4)ジチオリン酸亜鉛が、リン成分として0.04〜
0.12重量部である上記第1又は2記載の内燃機関用潤
滑油組成物。 (第5)粘度指数向上剤が基油(A)及び(B)の合計
100重量部に対して0.1〜20重量部添加されてなる
上記第1又は2記載の内燃機関用潤滑油組成物。
【0006】
【発明の実施の形態】上記第1の発明における基油
(A)は、100℃における動粘度2〜30mm 2/se
c,粘度指数100以上の鉱油を主成分とするものであ
る。ここで100℃における動粘度が2mm2/sec未
満であれば蒸発減量が高いという問題があり、逆に30
mm2/secを超えると粘性抵抗が極度に大になり動力
損失を招き好ましくない。
(A)は、100℃における動粘度2〜30mm 2/se
c,粘度指数100以上の鉱油を主成分とするものであ
る。ここで100℃における動粘度が2mm2/sec未
満であれば蒸発減量が高いという問題があり、逆に30
mm2/secを超えると粘性抵抗が極度に大になり動力
損失を招き好ましくない。
【0007】基油(A)を構成する鉱油の粘度指数は1
00以上が要求されるが、好ましくは110以上のもの
が使用される(上記第2の発明)。この場合、100未
満では粘度変化の温度依存性が大となり、内燃機関用潤
滑油の成分としては不適当である。なお、上記粘度指数
は100以上あれば充分使用できるが、110以上の場
合は上記粘度変化の温度依存性がより少なくなるので好
ましい。なお、粘度指数が上記範囲に納まる鉱油であれ
ば、100未満の低粘度指数の鉱油を混合して使用する
ことはなんら問題にはならない。
00以上が要求されるが、好ましくは110以上のもの
が使用される(上記第2の発明)。この場合、100未
満では粘度変化の温度依存性が大となり、内燃機関用潤
滑油の成分としては不適当である。なお、上記粘度指数
は100以上あれば充分使用できるが、110以上の場
合は上記粘度変化の温度依存性がより少なくなるので好
ましい。なお、粘度指数が上記範囲に納まる鉱油であれ
ば、100未満の低粘度指数の鉱油を混合して使用する
ことはなんら問題にはならない。
【0008】基油(A)は、上記性状を有する鉱油を使
用するものであれば特に限定されるものではない。この
基油(A)の主成分として使用し得る鉱油の具体例を挙
げると、各種原油(パラフィン基系、中間基系原油)を
常圧蒸溜、減圧蒸溜して得られる留出油、脱瀝油あるい
は粗ワックスを水素化処理(特に苛酷な条件下での水素
化分解)し、その後必要に応じて蒸溜し、さらに脱ロウ
処理(溶剤脱ロウおよび/あるいは水添脱ロウ)等を行
なった鉱油等を挙げることができる。これら鉱油は1種
のみの使用の他、複数種の併用も何ら妨げられず、むし
ろ動粘度、粘度指数の調整のために好ましく混合使用さ
れる。なお、この過程において基油中の塩基性窒素分を
除去し調整する操作(例えば、硫酸処理、白土処理な
ど)を行なえば、一層効果的である。
用するものであれば特に限定されるものではない。この
基油(A)の主成分として使用し得る鉱油の具体例を挙
げると、各種原油(パラフィン基系、中間基系原油)を
常圧蒸溜、減圧蒸溜して得られる留出油、脱瀝油あるい
は粗ワックスを水素化処理(特に苛酷な条件下での水素
化分解)し、その後必要に応じて蒸溜し、さらに脱ロウ
処理(溶剤脱ロウおよび/あるいは水添脱ロウ)等を行
なった鉱油等を挙げることができる。これら鉱油は1種
のみの使用の他、複数種の併用も何ら妨げられず、むし
ろ動粘度、粘度指数の調整のために好ましく混合使用さ
れる。なお、この過程において基油中の塩基性窒素分を
除去し調整する操作(例えば、硫酸処理、白土処理な
ど)を行なえば、一層効果的である。
【0009】上記第1の発明における基油(B)として
のポリα−オレフィンは、特に限定されるものではない
が、100℃における動粘度が2〜30mm2/secの
ものが好ましく使用される。動粘度が2mm2/sec未
満のものでは、蒸発減量が多くなる傾向を有し、30m
m2/secを超えるものでは粘性抵抗による動力損失が
大きくなる傾向を示すからである。ポリα−オレフィン
は、α−オレフィンを原料としてチーグラー触媒を用い
る方法,ラジカル重合による方法,塩化アルミニウム触
媒を用いる方法,フッ化ホウ素とアルコールからなる触
媒を用いる方法など様々な方法によって重合(特に低重
合)あるいは共重合して得られる三量体以上のオリゴマ
ーが主成分であるポリα−オレフィンが好適に使用され
る。この原料α−オレフィン(即ちポリα−オレフィン
の構成単位)としては、炭素数2〜16の範囲、好まし
くは8〜12の範囲の一種または二種以上のオレフィン
が用いられる。具体的には、エチレン,プロピレン,ブ
テン−1,ペンテン−1,ヘキセン−1,ヘプテン−
1,オクテン−1,ノネン−1,デセン−1,ウンデセ
ン−1,ドデセン−1などから選ばれる一種または二種
以上を使用する。特に好ましくはオクテン−1,ノネン
−1,デセン−1,ドデセン−1である(上記第3に係
る発明)。
のポリα−オレフィンは、特に限定されるものではない
が、100℃における動粘度が2〜30mm2/secの
ものが好ましく使用される。動粘度が2mm2/sec未
満のものでは、蒸発減量が多くなる傾向を有し、30m
m2/secを超えるものでは粘性抵抗による動力損失が
大きくなる傾向を示すからである。ポリα−オレフィン
は、α−オレフィンを原料としてチーグラー触媒を用い
る方法,ラジカル重合による方法,塩化アルミニウム触
媒を用いる方法,フッ化ホウ素とアルコールからなる触
媒を用いる方法など様々な方法によって重合(特に低重
合)あるいは共重合して得られる三量体以上のオリゴマ
ーが主成分であるポリα−オレフィンが好適に使用され
る。この原料α−オレフィン(即ちポリα−オレフィン
の構成単位)としては、炭素数2〜16の範囲、好まし
くは8〜12の範囲の一種または二種以上のオレフィン
が用いられる。具体的には、エチレン,プロピレン,ブ
テン−1,ペンテン−1,ヘキセン−1,ヘプテン−
1,オクテン−1,ノネン−1,デセン−1,ウンデセ
ン−1,ドデセン−1などから選ばれる一種または二種
以上を使用する。特に好ましくはオクテン−1,ノネン
−1,デセン−1,ドデセン−1である(上記第3に係
る発明)。
【0010】上記基油(A)と基油(B)の配合使用比
は、前者の40〜98重量%に対し、後者の2〜60重
量%である。基油(A)の配合比が40重量%未満であ
り、従って基油(B)が60重量%を超える場合は、ゴ
ムが硬化し、シール特性が悪化するという問題があり、
逆に基油(A)の配合比が98重量%を超え、従って基
油(B)が2重量%未満の場合は、オイル消費量が増大
するという問題があり、何れも好ましくない。
は、前者の40〜98重量%に対し、後者の2〜60重
量%である。基油(A)の配合比が40重量%未満であ
り、従って基油(B)が60重量%を超える場合は、ゴ
ムが硬化し、シール特性が悪化するという問題があり、
逆に基油(A)の配合比が98重量%を超え、従って基
油(B)が2重量%未満の場合は、オイル消費量が増大
するという問題があり、何れも好ましくない。
【0011】第1の発明においては上記基油(A)及び
(B)に加え、ジチオリン酸亜鉛(Zn-DTP)が使用
される。ジチオリン酸亜鉛は従来、潤滑油基油に酸化防
止剤、摩耗防止剤、極圧剤、腐蝕防止剤等の機能を併せ
付与するために添加されてきたが、第1の発明において
も必須的に使用される。ジチオリン酸亜鉛の添加量は、
該ジチオリン酸亜鉛中に含まれるリン成分が前記基油
(A)及び(B)の合計100重量部に対して0.02〜
0.15重量部となるように添加される必要があるが、好
ましくは0.04〜0.12重量部である(前記第4の発
明)。添加量が0.02重量部未満では添加剤の効果が発
現せず、0.15重量部を超えると排気浄化用触媒やO2
センサーが被毒するといった問題が生じる。なお、第1
の発明の範囲には入るが、第4の発明である0.04〜0.
12重量部の範囲にあれば、より効果的である。
(B)に加え、ジチオリン酸亜鉛(Zn-DTP)が使用
される。ジチオリン酸亜鉛は従来、潤滑油基油に酸化防
止剤、摩耗防止剤、極圧剤、腐蝕防止剤等の機能を併せ
付与するために添加されてきたが、第1の発明において
も必須的に使用される。ジチオリン酸亜鉛の添加量は、
該ジチオリン酸亜鉛中に含まれるリン成分が前記基油
(A)及び(B)の合計100重量部に対して0.02〜
0.15重量部となるように添加される必要があるが、好
ましくは0.04〜0.12重量部である(前記第4の発
明)。添加量が0.02重量部未満では添加剤の効果が発
現せず、0.15重量部を超えると排気浄化用触媒やO2
センサーが被毒するといった問題が生じる。なお、第1
の発明の範囲には入るが、第4の発明である0.04〜0.
12重量部の範囲にあれば、より効果的である。
【0012】第5の発明においては、基油を構成する鉱
油の粘度指数向上剤の添加及び添加量を規定しており、
上記特定の基油(A)、基油(B)及びジチオリン酸亜
鉛を特定配合比で配合してなる内燃機関用潤滑油組成物
に該粘度指数向上剤を添加することにより、基油(A)
と基油(B)とからなる潤滑油の粘度指数を所望の値に
向上させることができる。粘度指数向上剤としては従来
使用されているポリメタクリレート、ポリイソブチレ
ン、オレフィン重合体、オレフィン共重合体(例えば、
エチレン−プロピレン共重合体等)、ポリアルキルスチ
レン、フェノール縮合物、ナフタレン縮合物、スチレン
−ブタジエン共重合体等が適宜選択使用される。また、
添加量の範囲は基油(A)及び基油(B)の合計100
重量部に対して0.1〜20重量部であるが、好ましくは
1〜15重量部である。添加量が0.1重量部未満では粘
度指数向上効果が見られず、逆に20重量部を超える
と、基油(A)と基油(B)とからなる潤滑油の粘度指
数を過度に高く上げ過ぎる傾向があり、好ましくない。
油の粘度指数向上剤の添加及び添加量を規定しており、
上記特定の基油(A)、基油(B)及びジチオリン酸亜
鉛を特定配合比で配合してなる内燃機関用潤滑油組成物
に該粘度指数向上剤を添加することにより、基油(A)
と基油(B)とからなる潤滑油の粘度指数を所望の値に
向上させることができる。粘度指数向上剤としては従来
使用されているポリメタクリレート、ポリイソブチレ
ン、オレフィン重合体、オレフィン共重合体(例えば、
エチレン−プロピレン共重合体等)、ポリアルキルスチ
レン、フェノール縮合物、ナフタレン縮合物、スチレン
−ブタジエン共重合体等が適宜選択使用される。また、
添加量の範囲は基油(A)及び基油(B)の合計100
重量部に対して0.1〜20重量部であるが、好ましくは
1〜15重量部である。添加量が0.1重量部未満では粘
度指数向上効果が見られず、逆に20重量部を超える
と、基油(A)と基油(B)とからなる潤滑油の粘度指
数を過度に高く上げ過ぎる傾向があり、好ましくない。
【0013】請求項1ないし5に掲げた発明に係る組成
物には、内燃機関用潤滑油に通常使用される金属系清浄
剤、無灰系分散剤、防錆剤、耐摩耗剤、流動点降下剤、
酸化防止剤、摩擦調整剤等が適宜、添加使用することが
できる。以下実施例を用いて説明する。
物には、内燃機関用潤滑油に通常使用される金属系清浄
剤、無灰系分散剤、防錆剤、耐摩耗剤、流動点降下剤、
酸化防止剤、摩擦調整剤等が適宜、添加使用することが
できる。以下実施例を用いて説明する。
【0014】
(実施例1及び2、比較例1及び2)第1表に記載の特
性を有する各成分を配合して内燃機関用潤滑油組成物を
作成し、オイル消費の低減及びゴムのシール特性の維持
の効果を測定及び観察した。ここにオイル消費の低減の
効果は、JPI(日本石油学会)55−41−93に準
拠して測定し、22重量%以下を好ましい範囲(又は
値)と、又22重量%を超える場合は好ましくない範囲
(又は値)とした。ゴムのシール特性の維持の効果につ
いては、JIS K6301に準拠してニトリルゴムの
硬度変化(膨潤の程度)を測定し、数値が「+」の場合
はゴムの硬化を示し、「−」の場合はゴムの軟化を示
し、最良は「0」で、これに近いほど良好とした。な
お、省燃費性は粘度グレード、粘度指数向上剤のタイ
プ、摩擦調整剤の有無の影響を大きく受けることはよく
知られている。そこで基油(A)と(B)の組み合わせ
効果を明確にするため、摩擦調整剤は使用せず、同一の
粘度指数向上剤を用い、100℃の動粘度10mm2 /
sec、CCS粘度3,000mPsと条件を統一して測
定を行った。
性を有する各成分を配合して内燃機関用潤滑油組成物を
作成し、オイル消費の低減及びゴムのシール特性の維持
の効果を測定及び観察した。ここにオイル消費の低減の
効果は、JPI(日本石油学会)55−41−93に準
拠して測定し、22重量%以下を好ましい範囲(又は
値)と、又22重量%を超える場合は好ましくない範囲
(又は値)とした。ゴムのシール特性の維持の効果につ
いては、JIS K6301に準拠してニトリルゴムの
硬度変化(膨潤の程度)を測定し、数値が「+」の場合
はゴムの硬化を示し、「−」の場合はゴムの軟化を示
し、最良は「0」で、これに近いほど良好とした。な
お、省燃費性は粘度グレード、粘度指数向上剤のタイ
プ、摩擦調整剤の有無の影響を大きく受けることはよく
知られている。そこで基油(A)と(B)の組み合わせ
効果を明確にするため、摩擦調整剤は使用せず、同一の
粘度指数向上剤を用い、100℃の動粘度10mm2 /
sec、CCS粘度3,000mPsと条件を統一して測
定を行った。
【0015】
【表1】
【0016】
【発明の効果】上記説明及び実施例の説明から明らかな
ように、特定の基油(A)に基油(B)を特定比率で配
合し、更に特定比率でジチオリン酸亜鉛を添加してなる
組成物は、内燃機関用潤滑油として使用した場合に、オ
イル消費の低減、省燃費性の向上及びゴムのシール特性
の維持の点で優れた効果を発揮することがわかった。
ように、特定の基油(A)に基油(B)を特定比率で配
合し、更に特定比率でジチオリン酸亜鉛を添加してなる
組成物は、内燃機関用潤滑油として使用した場合に、オ
イル消費の低減、省燃費性の向上及びゴムのシール特性
の維持の点で優れた効果を発揮することがわかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C10N 10:04 20:02 30:00 30:02 40:25
Claims (5)
- 【請求項1】100℃における動粘度が2〜30mm2/
sec,粘度指数が100以上である鉱油を主成分とす
る基油(A)40〜98重量%と、ポリα−オレフィン
2〜60重量%を主成分とする基油(B)の合計100
重量部に、リン成分として0.02〜0.15重量部に相当
するジチオリン酸亜鉛が添加されてなる内燃機関用潤滑
油組成物。 - 【請求項2】鉱油の粘度指数が110以上である請求項
1記載の内燃機関用潤滑油組成物。 - 【請求項3】ポリα−オレフィンが、オクテン−1,ノ
ネン−1,デセン−1及びドデセン−1から選ばれる少
なくとも1種のポリマーである請求項1又は2記載の内
燃機関用潤滑油組成物。 - 【請求項4】ジチオリン酸亜鉛が、リン成分として0.0
4〜0.12重量部である請求項1又は2記載の内燃機関
用潤滑油組成物。 - 【請求項5】粘度指数向上剤が基油(A)及び(B)の
合計100重量部に対して0.1〜20重量部添加されて
なる請求項1又は2記載の内燃機関用潤滑油組成物。
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- 1997-10-08 DE DE69732886T patent/DE69732886T3/de not_active Expired - Lifetime
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