JPWO2012127517A1 - 添加剤、オイルフィルター、機械の潤滑装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、オイルへ添加される添加剤であって、弱塩基性ハイドロタルサイトを含む添加剤を提供する。弱塩基性ハイドロタルサイトは、水素イオン指数が６〜７の範囲内にあるオイルに対して、１重量％のハイドロタルサイトと水とからなる混合物を３重量％添加して攪拌した際に、得られたオイルが６〜７の範囲内の水素イオン指数を示すハイドロタルサイトである。そして、このような添加剤は、オイルフィルター（３６）に収容されて用いられ得る。

Description

本発明は、エンジン等の機械において使用されるオイルに添加される添加剤、該添加剤を備えたオイルフィルター、機械の潤滑装置に関する。

エンジン等の機械で用いられるオイルには、種々のオイル添加剤が入れられる。例えば、ジアルキルジチオりん酸亜鉛（Zinc Dialkyldithiophosphate）であるＺｎＤＴＰは、オイルに添加され、酸化防止能、腐食防止能、摩耗防止能等を有する。

他方、特許文献１は、下記（１）式で表されるハイドロタルサイトをオイル添加剤として用いることを開示する。
Ｍｇ_ｘＡｌ_２（ＯＨ）_{６＋２ｘ−２ｙ}（ＣＯ_３）_ｙ・ｍＨ_２Ｏ （１）
ただし、（１）式中、ｘおよびｙは、３＜ｘ＜２０、０＜ｙ＜２を満足する整数であり、ｍは整数を示す。上記（１）式で表されるハイドロタルサイトは、特許文献１の記載によれば、オイル中の不都合な酸性汚染物質と迅速に反応する特性を有し、オイル中において酸価２５０以上のアルカリ価を示す。

また、特許文献２は、内燃機関用バイパスオイルフィルター用ろ材を開示する。特許文献２の記載によれば、該ろ材は上記（１）式で表されるハイドロタルサイト類化合物を含む。

特開昭５６−１２９２９７号公報 特開平３−２９６４０８号公報

ところで、上記ＺｎＤＴＰは、加水分解しやすいという特性を有し、加水分解する物質である。それ故、例えば、周囲に、水酸化物イオンなどの水酸化物成分があるとき、オイル中でＺｎＤＴＰは分解することがあり、その結果その効果は低減する。それ故、ＺｎＤＴＰなどの加水分解する物質をオイル添加剤としてオイルに添加した場合には、オイル中の水酸化物成分の量を低減することが望まれる。

他方、上記特許文献１および２に記載のハイドロタルサイトは、オイル中で多くの水酸化物イオンを放出するという特性を有し、それ故にオイルに対して強塩基性を示す。したがって、上記特許文献１および２に記載のハイドロタルサイトは加水分解するオイル添加剤と相性がよくない。

そこで、本発明はかかる点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、オイル中の酸性成分を除去するようにオイルに添加されることができ、かつ、オイル中で加水分解する添加剤と一緒に用いられることができる添加剤を提供することにある。

本発明の一態様は、オイルへ添加される添加剤であって、弱塩基性ハイドロタルサイトを含むことを特徴とする添加剤を提供する。この添加剤は、オイル中の酸性成分を除去するようにオイルに添加されることができ、かつ、オイル中で加水分解する添加剤と一緒に用いられることができる。

好ましくは、前記弱塩基性ハイドロタルサイトは、水素イオン指数が６〜７の範囲内にあるオイルに対して、１重量％のハイドロタルサイトと水とからなる混合物を３重量％添加して攪拌した際に、得られたオイルが６〜７の範囲内の水素イオン指数を示すハイドロタルサイトであるとよい。また、前記弱塩基性ハイドロタルサイトは、３重量％のハイドロタルサイトと水とからなる混合物が７以上１０以下の水素イオン指数を示すハイドロタルサイトであるとよい。

前記弱塩基性ハイドロタルサイトは、
Ｍｇ_８−ｘＡｌ_ｘ（ＯＨ）_ｙ（ＣＯ_３）_ｚ・ｍＨ_２Ｏ
（ただし、式中、ｘは１以上７以下であり、ｙ、ｚおよびｍは正の有理数であり、ｚはｙより大きい）
の組成を有するとよい。そして、例えば、ｘは２であり、ｙは１であり、ｚは１６であることができる。

本発明の別の態様は、上記添加剤を含むことを特徴とするオイルフィルターを提供する。該オイルフィルターは、加水分解する添加剤をさらに含むことができる。

本発明のさらに別の態様は、上記添加剤を含むことを特徴とする機械の潤滑装置を提供する。該機械の潤滑装置は、加水分解する添加剤をさらに含むことができる。このような機械の潤滑装置は、上記オイルフィルターを備えることができる。

本発明の前述のおよび更なる特徴および利点は、添付図面の参照と共に、以下の例示的実施形態の説明から明らかになるであろう。

図１は、本発明の実施形態が適用された内燃機関の概念図である。 図２は、図１の内燃機関の潤滑装置における、オイルフィルターの拡大模式図である。 図３は、実験結果を表したグラフである。 図４は、実験結果を表したグラフである。 図５は、実験結果を表したグラフである。 図６は、実験結果を表したグラフである。 図７は、実験結果を表したグラフである。 図８は、実験結果を表したグラフである。

本発明は、オイルへ添加される添加剤に関する。本発明に係る添加剤は弱塩基性ハイドロタルサイトを含む。このような添加剤はオイル中に直接的に添加されることが可能である。例えば、添加剤は、内燃機関等の機械の潤滑装置のオイル中に直に添加されることができる。また添加剤はカートリッジ内に収容されて用いられることもできる。例えば添加剤はオイルフィルターに備えられる。このようなオイルフィルターなどのカートリッジは、内燃機関等の機械の潤滑装置のオイル通路に固定されるかまたは交換可能に設置されることができる。そして、その添加剤におけるハイドロタルサイトは、アニオン性イオン交換体であり、オイル中から酸性成分を除去する機能つまりオイル中で酸性成分を捕捉する機能を有する。加えて、そのハイドロタルサイトは、加水分解する物質と一緒に用いられることができ、添加剤は上記カートリッジまたは潤滑装置にそのような物質と一緒に適用されることができる。

以下に、本発明に係る一実施形態が適用された内燃機関（以下、エンジン）１０が説明される。図１にエンジン１０が概念的に示されている。ここでは、エンジン１０は車両に搭載されている。ただし、本実施形態でのエンジン１０は、直列４気筒形式のエンジンであるが、本発明が適用されるエンジンは、その気筒数や気筒配列形式ばかりか、火花点火式機関であるか圧縮着火式機関であるかさえも問わない。

エンジン１０はクランクケースを一体的に備えたシリンダブロック１２と、シリンダヘッド１４と、シリンダヘッド１４を上方から覆うヘッドカバー１６と、オイルパン１８とを備える。吸気通路２０のスロットルバルブ２２を介して取り込まれた空気と燃料噴射弁から噴射された燃料との混合気は燃焼室で燃焼され、排気は排気通路２４を介して排出される。

エンジン１０の潤滑装置２６は、エンジン１０内の複数の摺動部を含む複数の供給部位にオイルを供給するように構成されている。潤滑装置２６は、ストレーナ２８およびオイルポンプ３０を備え、オイルパン１８内に溜まるオイルはストレーナ２８を通じてオイルポンプ３０によって汲み上げられる（吸引される）。こうして汲み上げたオイルは図示しないオイルフィルターを介して、エンジン１０に形成された（各供給部位に対応した複数の油路を含む）オイル通路３２を通じて、エンジン１０内の部位、例えばカムシャフトジャーナル、クランクジャーナル、コンロッド、ピストンに供給される。そして、こうして複数の部位に供給された潤滑油つまりオイルは自らの自重により最終的にはオイルパン１８に戻る。なお、オイルがこのようにエンジン１０内で循環するように流れる空間をここでは「オイル通路」と称している。

シリンダブロック１２とシリンダヘッド１４には、ヘッドカバー１６内またはシリンダヘッド１４内とクランクケース内つまりオイルパン１８内とを連通するようにオイル戻し通路３４が形成されている。オイル戻し通路３４は、例えば動弁系の潤滑を終えたオイルをシリンダヘッド１４からオイルパン１８内へ向けて戻す（落とす）ための通路であると同時に、クランクケース内のブローバイガスをヘッドカバー１６内に向けて上昇移動させるための通路である。なお、オイル戻し通路３４の数は幾つであってもよい。

ここで、ブローバイガスとは、ピストンのピストンリングと、シリンダブロック１２のシリンダボアとの隙間からクランクケース内へ漏れ出るガスのことである。このブローバイガスは多量の炭化水素や水分を含む。このため、ブローバイガスがあまりに多いとそれはエンジンオイルの早期劣化やエンジン内部の錆の原因になる。また、ブローバイガスには炭化水素が含まれているため、それをこのまま大気に解放することは環境上好ましくない。そのため、エンジン１０は、図示しない既知のブローバイガス環流装置を備えている。ブローバイガスは、ヘッドカバー１６内に導入された後、吸気負圧を利用して強制的に吸気系統へ戻され、燃焼室に供給される。

ところで、そのようなブローバイガス中には、例えばＮＯｘ、ＳＯｘおよび水分が含まれている。そして、例えば、ヘッドカバー１６がエンジンからの熱を伝達されづらくかつその外面が外気に晒されて冷却風等によって冷却されるので、ヘッドカバー１６の内面には結露等による凝縮水が生じやすい。よって、特にヘッドカバー１６内では、それらの反応により、酸性物質、例えば硝酸、硫酸ができやすい。これら酸性物質は、潤滑油つまりエンジンオイルに混ざり得、エンジン内部におけるスラッジ前駆体およびスラッジの発生、付着、堆積を促し得る。

そこで、エンジンオイルからそのような酸性物質つまり酸性成分を除去するべく、エンジン１０の潤滑装置２６はオイルフィルター３６を有する。なお、潤滑装置２６は、図１においてはその一部のみが誇張して模式的に表されている。潤滑装置２６は、上記オイル戻し通路３４やオイルパン１８内を含むオイル通路３２をエンジン１０において有し、オイル通路３２の途中にオイルフィルター３６を備える。

ただし、図１では、オイルフィルター３６を含む実施形態における潤滑装置２６の一部を誇張して表すべく、オイルフィルター３６を含む潤滑装置２６の一部がエンジン本体１０´の外側に描かれている。しかし、オイルフィルター３６等の設置位置は図１に表された位置に限定されるものではなく、種々の箇所に変更可能であり、例えば既存のオイルフィルターの設置位置に定められることも可能であり、例えばエンジン本体１０´の各部の外側に接する部分にまたは内側に定められることが可能である。ただし、本実施形態では、オイルフィルター３６は交換可能に設けられていて、外部から交換容易な位置に位置づけられている。

オイル通路３２は、ここでは、エンジン１０内の上記複数の供給部位にオイルを供給するための主オイル通路３２ａと、該主オイル通路３２ａにつながる副オイル通路（バイパス通路）３２ｂとを備えている。上記オイルフィルター３６は副オイル通路３２ｂに位置づけられている。しかし、オイルフィルター３６は主オイル通路３２ａに設けられてもよく、例えばオイル戻し通路３４に設けられてもよい。なお、副オイル通路３２ｂに流入したオイルは最終的にはその自重によりオイルパン１８に流れ得る。

このような潤滑装置２６における上記オイルフィルター３６は、図２に示すように、フィルター部３６ａ、３６ｂ、これらフィルター部３６ａ、３６ｂに挟まれるように外殻部材３６ｃとフィルター部３６ａ、３６ｂとによって区画形成された収容部（収容室）３６ｄ、入口部３６ｅ、および出口部３６ｆを有する。フィルター部３６ａ、３６ｂは、それぞれフィルター部材からなり、ここでは具体的に流路方向（図２の矢印ａ１、ａ２の方向）に実質的に延びるオイルが流通可能な複数の細孔を有する。フィルター部３６ａ、３６ｂは、オイル中の固体粒等の固形物を捕捉するように備えられている。また、フィルター部３６ａ、３６ｂは、収容部３６ｄの形状、大きさを維持し、収容部３６ｄ内に設けられた複数の添加剤４０つまり物質を保護および保持するように設けられている。なお、添加剤４０は、反応体またはろ過体と称され得る。

なお、オイルフィルター３６は、このような構成に限定されず、それら添加剤４０を収容するように、かつ、エンジン１０の潤滑装置２６においてオイルがそこに収容された添加剤に触れることができるように、種々の形態に構成されることができる。例えば、オイルフィルターでは、金網ケース、金網や樹脂などを用いて形成された袋状ケース、メッシュタイプの（内筒と外筒との間に収納領域を有する）筒状ケース等が用いられてそれらの内部に収容部が形成され得、その中に複数の添加剤が入れられ得る。なお、オイルフィルターは種々のろ材を備えることができる。そして、それらのろ材に添加剤が混入されて保持されることが可能である。例えば、ろ材が繊維状物質からなる場合、そのようなろ材の隙間に添加剤は固定されたり保持されたりすることができる。また、オイルフィルター３６は既存のオイルフィルターと同様の構成を主構成として有し、そこに添加剤４０を備えることで構成されることができる。

収容部３６ｄに収容された複数の添加剤４０は、イオン交換体（イオン交換材料）である（イオン交換体の働きをする）ハイドロタルサイトを含む。ハイドロタルサイトは所定のイオン（イオン成分）を吸着する機能を有する。換言すると、所定のイオンをエンジンオイルから除去するべく、そのような所定のイオンを吸着する機能を収容部３６ｄの添加剤４０は有する。具体的には、ブローバイガス中のＮＯｘと水とにより生じ得る硝酸イオン（ＮＯ_３ ⁻）、ブローバイガス中のＳＯｘと水とにより生じ得る硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２−）をオイル中から除去するべくハイドロタルサイトは用いられる。なお、ハイドロタルサイトによってオイル中から除去されることが望まれる酸性成分は、硝酸イオン（ＮＯ^３−）、硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２−）ばかりでなく、例えば、ブローバイガスに基づいて生じ得る酢酸イオン（ＣＨ_３ＣＯＯ⁻）、同様にブローバイガスに基づいて生じ得るギ酸イオン（ＨＣＯＯ⁻）がある。ハイドロタルサイトは、これらを含む群またはこれらからなる群から選択された少なくとも１つの成分を吸着する機能を有することができる。

したがって、潤滑装置２６に設けられたオイルフィルター３６をオイルが通過するとき、オイルフィルター３６の複数の添加剤４０の作用によってオイル中の上記したような酸性成分をオイルから除去することができる。故に、エンジン１０では、スラッジ前駆体およびスラッジの生成が抑制可能である。

なお、オイルフィルター３６は上記したように交換可能である。そしてその交換時に、オイルフィルター３６の設置部分、ここでは副オイル通路３２ｂにオイルが流れないように、オイルフィルター３６の前後に弁４２、４４が設けられている。これらの弁４２、４４は、それぞれここでは制御弁であり、エンジン１０の制御装置としての機能を有する電子制御ユニット（不図示）からの信号に基づいて作動するアクチュエータの作動により開閉動作する。オイルフィルター３２の交換時には、例えば、エンジン１０の連続運転時間が所定時間に達したときには、弁４２、４４がそれぞれ閉じられて、アラームを点灯させることなどによりドライバーにその交換が促され得る。なお、弁４２、４４は、それぞれ手動式の開閉弁であってもよい。

ここで、添加剤４０に関して説明する。オイルフィルター３６には、上記したように添加剤４０としてハイドロタルサイトが収容されている。添加剤４０としてハイドロタルサイトに加えて他の種々の物質が含まれることができ、ここではオイルフィルター３６にオイル添加剤であるＺｎＤＴＰが一緒に収容されている。ただし、添加剤４０としてハイドロタルサイトのみが用いられることが可能であり、オイルフィルター３６に添加剤としてハイドロタルサイトのみが収容されることができる。ハイドロタルサイトは、ここでは粉状体であり、より具体的には微細粒からなり、それらはそれぞれ０．００１ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲の大きさを有する。好ましくは、各ハイドロタルサイトは、０．１ｍｍ〜１ｍｍの大きさを有するとよい。なお、このようなハイドロタルサイトがオイルフィルター３６から漏れ出ないように、オイルフィルター３６は構成される。ただし、ハイドロタルサイトは粉状体ではなく、所定形状を有する一体的なブロック体として構成されて、オイルフィルター３６に収容されてもよい。そして、オイルフィルター３６には、エンジンオイルが流れ得るので、エンジンオイルの温度に耐えられることが必要とされる。ハイドロタルサイトは、（例えば０℃以上）１６０℃以下の温度範囲での使用に絶えられ得、好ましくは１００℃以下の温度で使用され得る。

さて、ここでいうハイドロタルサイトとは、特に、ＡｌとＭｇとを主成分として構成された骨格部分の層と、該層の間にサンドイッチ状に挟まれた陰イオンとを含む層状化合物である。このハイドロタルサイトは、ハイドロタルサイト様化合物と称される場合もある。ハイドロタルサイトは、イオン交換体としての機能を有し、オイル中で、オイル中の（上記硝酸イオンなどの）酸性成分を吸着し、その代わりに陰イオンを放出する機能を有する。

ハイドロタルサイトは、そのような層の間に、陰イオンである、水酸化物イオン（ＯＨ⁻）と炭酸イオン（ＣＯ_３ ^２−）とを含むことができる。これら水酸化物イオンおよび炭酸イオンは、ハイドロタルサイトが水中にまたはオイル中にあるとき、ハイドロタルサイトから放出されることがある。そして、これら水酸化物イオンおよび炭酸イオンは放出された液体の塩基性を高め得、特に水酸化物イオンはその液体の塩基性を強く高め得る。

ここで、本発明におけるハイドロタルサイトは、弱塩基性のハイドロタルサイトである。弱塩基性ハイドロタルサイトとは、水素イオン指数（ｐＨ）が６〜７の範囲内にあるオイルに対して、１重量％のハイドロタルサイトと水とからなる混合物を３重量％添加して攪拌した際に、得られたオイルが６〜７の範囲内のｐＨを示すハイドロタルサイトである。また、弱塩基性ハイドロタルサイトは、ここでは３重量％のハイドロタルサイトと水とからなる混合物が７以上１０以下の水素イオン指数を示すハイドロタルサイトである。

このような弱塩基性のハイドロタルサイトは、水酸化物イオンに比べて多くの炭酸イオンを含むような組成を有する。そのようなハイドロタルサイトとしては、「Ｍｇ_６Ａｌ_２（ＯＨ）（ＣＯ_３）_１６」が挙げられる。このようなハイドロタルサイトは一般には水和物として存在し得、例えばそれは「Ｍｇ_６Ａｌ_２（ＯＨ）（ＣＯ_３）_１６・ｍＨ_２Ｏ（ただし、ｍは正の有理数である。）」と表されることができる。なお、本発明におけるハイドロタルサイトにおける炭酸イオンと水酸化物イオンとの組成比率（炭酸イオン／水酸化物イオン）は１より大きく、好ましくは１５または１６以上であるとよい。そして、本発明では、ハイドロタルサイトにおけるＭｇとＡｌの比率は如何なる値であってもよい。

換言すると、そのような弱塩基性ハイドロタルサイトは、下記（２）式の組成を有することができる。
Ｍｇ_８−ｘＡｌ_ｘ（ＯＨ）_ｙ（ＣＯ_３）_ｚ・ｍＨ_２Ｏ （２）
ただし、（２）式中、ｘは１以上７以下であり、ｙ、ｚおよびｍは正の有理数であり、ｚはｙより大きい。なお、ｘは、好ましくは２以上５以下である。

このようなハイドロタルサイトは、相対的に、水酸化物イオンを少量含み、炭酸イオンを多く含む。それ故、このようなハイドロタルサイトはオイル中で水酸化物イオンを多量に放出することが無い。他方、ハイドロタルサイトは炭酸イオンを放出するが、これは主に二酸化炭素などの気体になる。それ故、オイルフィルター３６にハイドロタルサイトと共に添加剤として一緒に入れられたＺｎＤＴＰは加水分解する物質であるが、弱塩基性ハイドロタルサイトによってそれの分解が促進されることは問題にならない程度である。したがって、ハイドロタルサイトは、加水分解する他の物質、特にオイル添加剤と一緒に用いられることができる。なお、加水分解する添加剤には、加水分解することで酸性物質を生成する添加剤がある。このような添加剤は、例えば、加水分解することでＳＯ_４ ^２−、ＮＯ_３ ⁻などの酸性物質、換言すると酸分解物を生成する。上記ハイドロタルサイトは、好適に、このような添加剤と一緒に用いられることができる。

以下に、上記弱塩基性ハイドロタルサイトの性質および作用効果を調べるべく行った実験のうちの数例が説明される。以下の実験では、本発明の範囲内のハイドロタルサイトとして、和光純薬工業株式会社製の上記組成の「Ｍｇ_６Ａｌ_２（ＯＨ）（ＣＯ_３）_１６」（以下、「ＨＴ」と称される。）を用いた。また、実験では、比較対照される添加剤として、本発明の対象外の、Ａｌｄｒｉｃｈ社製のハイドロタルサイト「Ｍｇ_６Ａｌ_２（ＯＨ）_１７（ＣＯ_３）」（以下、「強ＨＴ」と称される。）を用いた。さらに、実験では、比較対照される添加剤として、弱塩基性のオキシ炭酸Ｚｒつまり「ＺｒＯＣＯ_３・ＺｒＯ_２・ｎＨ_２Ｏ（ただしｎは整数である。）」を用いた。そして、実験では、未使用オイルとしてトヨタ自動車株式会社製のキャッスル（登録商標）の５Ｗ３０を用いた。また、実験車両において市街地走行距離が３０，０００ｋｍになるまで使われ続けた搭載エンジンでのオイルを、以下の実験で劣化したオイル（劣化オイル）として用いた。なお、実験車両に搭載されたエンジンではエンジンオイルとして上記５Ｗ３０を用いた。

なお、オイル添加剤としてのＨＴの優れた性質およびＨＴによる優れた効果が以下に具体的に説明される。上記（２）式で表すことができるハイドロタルサイトは、当該ＨＴを含み、ＨＴの以下の性質と同様の性質を有し、ＨＴによる以下の効果と同様の優れた効果を奏するだろう。

（実験例１）
まず、未使用のオイル中でのＨＴおよび強ＨＴのそれぞれの性質を調べるべく行った実験の結果が説明される。その実験結果は図３に表されている。

この実験では、水素イオン指数が６〜７の範囲内にある未使用オイルに対して、１重量％のＨＴと水とからなる混合物を３重量％添加して攪拌して、被験オイル１１（図３中の「未使用オイル＋ＨＴ」）を作った。また、同未使用オイルに対して、１重量％の強ＨＴと水とからなる混合物を３重量％添加して攪拌して、被験オイル１２（図３中の「未使用オイル＋強ＨＴ」）を作った。そして、そうして得られたオイル１１、１２のｐＨを測定した。

図３には、オイル１１、１２のｐＨと共に、未使用オイル１３のｐＨも表されている。未使用オイル１３はそのｐＨが６．４５であるので中性であり、そこにＨＴを加えたオイル１１もそのｐＨが６．４８であり中性であった。このように、ＨＴは、未使用のオイル中で問題になる程度のイオンを放出しない。これに対して、強ＨＴを加えたオイル１２は、そのｐＨが８．３２であり、明らかにアルカリ性であった。このように、強ＨＴは強塩基性であり、水酸化物イオンをオイルに多量に放出する特性を有し、故にＺｎＤＴＰと一緒の使用には不適である。

このように、ＨＴは、ｐＨが６〜７の範囲内にあるオイルに対して、１重量％のＨＴと水とからなる混合物を３重量％添加して攪拌した際に、得られたオイルが６〜７の範囲内のｐＨを示すハイドロタルサイトである。

なお、３重量％のＨＴと水（蒸留水）とからなる混合物は７以上１０以下のｐＨを示した。これに対して、同量の強ＨＴと水とからなる混合物は１１以上のｐＨを示した。

（実験例２）
次に、未使用のオイル中でのＨＴおよび強ＨＴのそれぞれの性質を調べるべく行った実験の結果が説明される。この実験の結果は図４に表されている。

この実験では、３０ｇの未使用のオイルに１ｇのＨＴを添加して攪拌した混合オイルを９５℃で１２時間維持することで被験オイル２１（図４中の「未使用オイル＋ＨＴ」）を作った。同様に、３０ｇの未使用のオイルに１ｇの強ＨＴを添加して攪拌した混合オイルを９５℃で１２時間維持することで被験オイル２２（図４中の「未使用オイル＋強ＨＴ」）を作った。さらに、添加剤なしの３０ｇの未使用のオイルを９５℃で１２時間維持することで被験オイル２３（図４中の「未使用オイル」）を作った。そして、これらオイル２１、２２、２３の全酸価をそれぞれ測定した。

図４から明らかなように、ＨＴを添加したオイル２１の全酸価は、添加剤なしのオイル２３の全酸価とほぼ同じであった。これに対して、強ＨＴを添加したオイル２２の全酸価は、添加剤なしのオイル２３の全酸価の約５％であった。これらは、ＨＴがオイル中で弱塩基性を示すのに対して、強ＨＴがオイル中で強塩基性を示すことに相当する。

（実験例３）
さらに、上記実験例２で用いたオイル２１、２２において、添加剤の分散状態を目視検査した。ＨＴを加えたオイル２１ではＨＴは概ね沈殿し、オイル２１はほとんど濁らなかった。これに対して、強ＨＴを加えたオイル２２では強ＨＴはオイル中に概ね分散状態にあり、それは一部コロイド化した。したがって、ＨＴは、強ＨＴに比べて格段に、オイルへの添加剤として用いるのに適する。

（実験例４）
オイル中での硝酸に対する吸着能力を調べるべく行った実験の結果が次に説明される。この実験結果は図５に表される。

この実験では、１規定度の硝酸が３ｍＬ分、２７ｍＬの未使用オイルに加えられた。そして、この硝酸入りのオイルにさらに１ｇのＨＴを添加して攪拌した混合オイルを９５℃で２時間維持することで被験オイル４１（図５中の「未使用オイル＋ＨＮＯ_３＋ＨＴ」）を作った。同様に、その硝酸入りのオイルにさらに１ｇのオキシ炭酸Ｚｒを添加して攪拌した混合オイルを９５℃で２時間維持することで被験オイル４２（図５中の「未使用オイル＋ＨＮＯ_３＋オキシ炭酸Ｚｒ」）を作った。また、添加剤を加えずにその硝酸入りのオイルを９５℃で２時間維持することで被験オイル４３（図５中の「未使用オイル＋ＨＮＯ_３」）を作り、添加剤を加えずに未使用オイルを９５℃で２時間維持することで被験オイル４４（図５中の「未使用オイル」）を作った。そして、それらオイル４１、４２、４３、４４のそれぞれのｐＨを測定した。

図５から明らかなように、未使用のオイル４４のｐＨは６．４５であったが、硝酸を加えたオイル４３のｐＨは５．７５であった。しかし、ＨＴを加えたオイル４１では、そのｐＨが６．４８であった。これにより、ＨＴによりオイル中の硝酸が十分に吸着除去されることが明らかになった。これに対して、オキシ炭酸Ｚｒを加えたオイル４２では、そのｐＨは５．７２であり、そのようなｐＨの改善は起こらなかった。したがって、オキシ炭酸Ｚｒに比べて格段に、ＨＴはオイル中で優れた酸性成分の吸着機能を有する。

（実験例５）
また、上記実験例４で作製したオイル４１、４３、４４のそれぞれの色および臭いを比較した。未使用のオイル４４と、ＨＴと硝酸を加えたオイル４１との間には、色および臭いに関して違いは無かった。これに対して、硝酸のみを加えたオイル４３は、未使用のオイル４４に比べて異なる色を有し、硫黄臭を発した。このことからも、ＨＴが、オイル中で十分な酸性成分の吸着機能を有することは明らかである。

（実験例６）
ＨＴの酸性成分の吸着特性を調べるべく行った実験が次に説明される。この実験結果は図６に表される。

この実験では、所定量のＨＴを含む水（蒸留水）に所定濃度の硝酸水溶液を滴下し、その滴下後の水におけるｐＨを調べた。具体的には、５０ｍＬの蒸留水にＨＴを１ｇ添加して攪拌した水Ｗ１、５０ｍＬの蒸留水にＨＴを０．１ｇ添加して攪拌した水Ｗ２、５０ｍＬの蒸留水にＨＴを０．０１ｇ添加して攪拌した水Ｗ３、およびＨＴを有さない５０ｍＬの蒸留水Ｗ４を用意した。これらに対して、１Ｍ（ｍｏｌ／Ｌ）の硝酸水溶液Ｈ１、０．１Ｍの硝酸水溶液Ｈ２、０．０１Ｍの硝酸水溶液Ｈ３を用意した。そして、水Ｗ１には硝酸水溶液Ｈ１を、水Ｗ２には硝酸水溶液Ｈ２を、水Ｗ３には硝酸水溶液Ｈ３を、そして、水Ｗ４には硝酸水溶液Ｈ３を、それぞれ所定量ずつ滴下して攪拌した。そして、滴下してから１分後の水がそれぞれ被験液６１、６２、６３、６４とされて、それぞれの被験液においてｐＨを測定した。

その結果、図６に示すように、全体的に、ＨＴによる酸吸着効果が認められた。しかし、酸濃度の強い硝酸水溶液Ｈ１を水Ｗ１に添加した被験液６１および酸濃度の強い硝酸水溶液Ｈ２を水Ｗ２に添加した被験液６２は、酸濃度の弱い硝酸水溶液Ｈ３を水Ｗ３に添加した被験液６３よりも中性に近かった。このように、ＨＴを添加した被験液６１、６２、６３は、弱い酸を添加した液ほど、そのｐＨが低下するという傾向を示した。これより、ＨＴは弱酸に対してよりも強酸に対して優れた酸吸着性能を有し、ＨＴは液の酸性度が高くなるほど酸性成分を捕捉する能力が高まるという特性を有することが明らかになった。それ故、ＨＴは、ある程度、酸濃度の高まった液体、具体的には劣化オイル中で、優れた酸性成分吸着効果を発揮するに違いない。

（実験例７）
劣化オイルに対する効果を調べるべく行った実験の結果が次に説明される。この実験結果が図７に表される。

この実験では、２７ｍＬの劣化オイルに１ｇのＨＴを添加して攪拌した混合オイルを９５℃で２時間維持することで被験オイル７１（図７中の「劣化オイル＋ＨＴ」）を作った。また、同様に、２７ｍＬの劣化オイルに１ｇのオキシ炭酸Ｚｒを添加して攪拌した混合オイルを９５℃で２時間維持することで被験オイル７２（図７中の「劣化オイル＋オキシ炭酸Ｚｒ」）を作った。そして、添加剤を加えずに劣化オイルを９５℃で２時間維持することで被験オイル７３（図７中の「劣化オイル」）を作り、添加剤を加えずに未使用オイルを９５℃で２時間維持することで被験オイル７４（図７中の「未使用オイル」）を作った。そして、それらオイル７１、７２、７３、７４のそれぞれのｐＨを測定した。

図５から明らかなように、未使用オイル７４のｐＨは６．４８であるのに対して、劣化オイル７３のｐＨは３．９８であった。そして、オキシ炭酸Ｚｒを添加したオイル７２のｐＨは３．９５であったが、ＨＴを添加したオイル７１のｐＨは５．２０であった。本実験からも、ＨＴがオイル中で十分な酸性成分の吸着機能を有することが明らかになった。

（実験例８）
そして、ＨＴ添加による劣化オイルにおけるスラッジ抑制効果を調べるべく行った実験の結果が次に説明される。

この実験では、上記実験例７で作ったオイル７３およびＨＴを加えたオイル７１の動粘度をそれぞれ測定した。ＨＴを加えなかった劣化オイル７３の粘度は３００ｃＰ以上であった。これに対して、ＨＴを加えた劣化オイル７１の粘度は２７ｃＰ程度であり、オイル７１は未使用オイルのような流動特性を有した。これより、ＨＴをオイルに添加することで、オイル中から酸性成分を吸着除去でき、その結果、優れたスラッジ抑制効果がもたらされることが明らかになった。

（実験例９）
上記エンジン１０と同様の構成を有するエンジンを搭載した実験車両を用いて、ＨＴによる効果を調べた。その実験結果が図８に表されている。

この実験では、ＨＴを収容した上記オイルフィルター３６の如きオイルフィルターを作製して、所定時期に実験車両のエンジンに組み入れた。実験で用いたオイルフィルターには、平均粒径が５〜１５μｍのＨＴの粉末が８０ｇ収容された。そして、実験車両の市街地走行距離が１５，０００ｋｍに達したときに、当該オイルフィルターは実験車両に導入された。

図８には、ＨＴを有するオイルフィルターを上記所定時期に導入した場合の実験車両のエンジンにおけるオイルの酸価の変化がその走行距離に対して表されている。さらに、図８には、そのようなオイルフィルターを導入しなかった場合つまりＨＴ無しでの実験車両のエンジンにおけるオイルの酸価の変化が同様に表されている。なお、図８では、オイルフィルターを導入した時が矢印で表されている。

図８から明らかなように、走行距離の増加にしたがって、オイル中の酸価は増大した。これに対して、オイルフィルターを導入した場合つまりＨＴが有る場合には、その導入直後からオイルの酸価が低下し、その後のオイルの酸価の上昇速度が遅くなった。このように、エンジンの潤滑装置のオイル中にＨＴを導入することは、オイル中の酸価を低減することに貢献し、これによりスラッジの生成等を抑制できる。

なお、上記実験を通じて、ＨＴが常温（例えば２０℃）以上１６０℃以下の温度範囲のオイル内で酸性成分の吸着機能を十分に発揮することが確かめられた。ただし、ＨＴの使用領域は、好ましくは、１００℃以下の温度範囲にされ得る。

以上、本発明を、上記実施形態、その変形例および実験例に基づいて説明した。しかし、本発明は、それら実施形態等に限定されず、他の実施形態を許容する。本発明には、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が含まれる。

Claims (10)

1. オイルへ添加される添加剤であって、
   弱塩基性ハイドロタルサイトを含むことを特徴とする添加剤。
2. 前記弱塩基性ハイドロタルサイトは、水素イオン指数が６〜７の範囲内にあるオイルに対して、１重量％のハイドロタルサイトと水とからなる混合物を３重量％添加して攪拌した際に、得られたオイルが６〜７の範囲内の水素イオン指数を示すハイドロタルサイトであることを特徴とする請求項１に記載の添加剤。
3. 前記弱塩基性ハイドロタルサイトは、３重量％のハイドロタルサイトと水とからなる混合物が７以上１０以下の水素イオン指数を示すハイドロタルサイトであることを特徴とする請求項１または２に記載の添加剤。
4. 前記弱塩基性ハイドロタルサイトは、
   Ｍｇ_８−ｘＡｌ_ｘ（ＯＨ）_ｙ（ＣＯ_３）_ｚ・ｍＨ_２Ｏ
   の組成を有し、
   ｘは１以上７以下であり、ｙ、ｚおよびｍは正の有理数であり、ｚはｙより大きい
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の添加剤。
5. ｘは２であり、ｙは１であり、ｚは１６であることを特徴とする請求項４に記載の添加剤。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の添加剤を含むことを特徴とするオイルフィルター。
7. 加水分解する添加剤をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のオイルフィルター。
8. 請求項１から５のいずれかに記載の添加剤を含むことを特徴とする機械の潤滑装置。
9. 加水分解する添加剤をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の機械の潤滑装置。
10. 請求項６または７に記載のオイルフィルターを備えることを特徴とする機械の潤滑装置。

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