KR20130100964A

KR20130100964A - 연비 절약형 엔진 오일 조성물

Info

Publication number: KR20130100964A
Application number: KR1020137001894A
Authority: KR
Inventors: 사토루 요시다; 마사키 마루야마
Original assignee: 제이엑스 닛코닛세키에너지주식회사
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2011-02-21
Publication date: 2013-09-12
Also published as: JPWO2011161982A1; JP5767215B2; CN102959065A; WO2011161982A1

Abstract

본 발명은, 부식, 마모 방지 성능에, 나아가 연비 절약형이 우수한 엔진 오일을 제공하는 것이다. 윤활유 베이스 오일에, 유기 몰리브덴 화합물을 몰리브덴(Mo)량으로서 0.02 질량％ 이상과 지환식 에폭시 화합물을 함유하고, 바람직하게는, 상기 유기 몰리브덴 화합물로서 몰리브덴디티오카바메이트(MoDTC)를, 상기 지환식 에폭시 화합물로서 에스테르 결합과 2개의 에폭시화 시클로알칸을 갖는 것을, 윤활유 베이스 오일로서 100℃에서의 동점도가 4.5 ㎟/s 이하인 것을 이용하는 연비 절약형 엔진 오일 조성물.

Description

연비 절약형 엔진 오일 조성물{FUEL EFFICIENT ENGINE OIL COMPOSITE}

본 발명은 부식, 마모 방지 성능이 우수한 연비 절약형 엔진 오일에 관한 것이다.

최근에, 지구 온난화 방지를 위해 자동차의 연비를 향상시켜, CO₂의 배출을 억제하는 요구가 매우 높아지고 있다. 자동차의 연비를 향상시키기 위해서는 엔진의 효율화가 중요한 한편, 엔진의 마찰을 감소시키는 것도 연비 향상에 공헌할 수 있으므로, 접동 부품으로의 저마찰 재료의 사용이나 연비 절약형 엔진 오일의 채용이 도모되고 있다.

연비 절약형 엔진 오일로서는, SAE(미국 자동차 기술회) J300에 규정되어 있는 점도 분류로 5W-30나 0W-30이라는 저점도화나, 마찰을 저하시키는 첨가제(마찰 조정제, 이하 FM이라고 하는 수도 있음)로서 몰리브덴디티오카바메이트(MoDTC) 등의 유기 몰리브덴계 FM을 배합하는 것이 유효하다는 것이 알려져 있다.

그러나, 연료나 엔진 오일 중의 황분으로부터 황산이 생성되고, 생성된 황산의 일부분이 엔진 오일에 포함되게 되어, 엔진 부재를 부식하여, 마모시키는 것이 알려져 있다. 따라서, MoDTC 등을 배합하여도 부식 방지성이 우수한 엔진 오일이 강력히 요망되고 있다.

이 부식 방지, 마모 감소를 향상시킨 내연 기관용 윤활유 조성물로서, 윤활유 베이스 오일에, 황화 옥시몰리브덴디티오카르바메이트, 산아미드 화합물, 지방산 부분 에스테르 화합물 및/또는 지방족 아민 화합물, 및 벤조트리아졸 유도체를 포함하는 것이 제안되어 있다(특허문헌 1). 그러나, 이 윤활유 조성물로는, 부식 방지 효과나 마모 감소 효과가, 아직 충분하지 않다.

또한, 납 및 구리에 대한 내식성을 개선한 특정한 에폭시화 에스테르 화합물을 포함하는 윤활유가 제안되고(특허문헌 2), 이 특허문헌 2에는 시클로알킬기를 포함하는 각종 에폭시화 에스테르 화합물이 열기되어 있지만, 구체적인 화합물로서는, 에폭시화 트롤 오일 지방산2-에틸헥실밖에 개시되어 있지 않고, 또한 마찰 조정제로서 유기 몰리브덴 화합물을 첨가할 수 있다는 표면상의 기재는 있지만, 그 효과, 특히 에폭시 화합물과 유기 몰리브덴 화합물과의 상승 효과에 대해서는 전혀 개시되어 있지 않다.

일본 특허 공개 제2008-106199호 공보 일본 특허 공개 제2008-518080호 공보

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 부식, 마모 방지 성능, 나아가 연비 절약성이 우수한 엔진 오일을 제공하는 것이다.

본 발명자는, 상기 과제를 해결하기 위하여, 엔진 오일을 구성하는 다양한 윤활유 기재, 윤활유 첨가제에 대해서 예의 연구를 진행시킨 결과, 윤활유 첨가제로서 지환식 에폭시 화합물과, 유기 몰리브덴 화합물의 특정량을 조합하여 배합한 엔진 오일이 연비 절약성이 우수하면서, 우수한 부식, 마모 방지 성능을 나타낸다는 것을 발견하고, 본 발명에 상도하였다.

즉, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 연비 절약형 엔진 오일 조성물은, 윤활유 베이스 오일에, 유기 몰리브덴 화합물을 몰리브덴(Mo)량으로서 0.02 질량％ 이상과 지환식 에폭시 화합물을 함유하는 것이다.

또한, 본 발명에서, 바람직하게는, 상기 유기 몰리브덴 화합물로서, 몰리브덴디티오카바메이트(MoDTC)를 이용하고, 상기 지환식 에폭시 화합물로서, 에스테르 결합 및 2개의 에폭시화 시클로알칸을 갖는 것을 이용하고, 또한 상기 윤활유 베이스 오일로서, 100℃에서의 동점도가 4.5 ㎟/s 이하의 것을 이용하는 것이다.

본 발명의 연비 절약형 엔진 오일 조성물은, 오랜 기간 사용하여도 엔진 부재의 부식, 마모가 적고, 나아가 저마찰 특성이 우수하기 때문에, 특히 고온 영역에서의 연비 절약성이 우수하다.

본 발명의 연비 절약형 엔진 오일 조성물에 이용하는 윤활유 베이스 오일로서는, 미네랄 오일, 합성 오일, 및 그의 혼합물 중 어떤 것도 사용할 수 있다. 미네랄 오일로는 점도 지수가 120 이상의 고점도 지수 윤활유 베이스 오일이 바람직하다. 점도 지수가 120 이상의 고점도 지수 윤활유 베이스 오일은, 왁스의 수소 이성화 또는 중질유의 수소화 분해로 얻어진 생성 오일을 용제 탈랍 또는 수소화 탈랍함으로써 얻을 수 있다.

왁스의 수소 이성화는, 비점 범위가 300 내지 600℃, 탄소수로서 20 내지 70의 범위에 있는 왁스, 예를 들면, 미네랄 오일계 윤활유의 용제 탈랍 공정에서 얻어지는 슬랙 왁스나, 탄화 수소 가스 등을 일산화 탄소와 수소로 전화하여 액체 연료를 합성하는 피셔·트롭쉬 합성으로 얻어진 왁스 등을 원료로 하여, 수소 이성화 촉매, 예를 들면 알루미나, 또는 실리카-알루미나 담체 상에 니켈, 코발트 등의 8족 금속, 및 몰리브덴, 텅스텐 등의 6A족 금속의 1종 이상을 담지한 촉매나, 제올라이트 촉매, 또는 제올라이트 함유 담체에 백금 등을 담지한 촉매와, 수소 분압 5 내지 14 MPa의 수소 존재하, 300 내지 450℃의 온도, 0.1 내지 2h^-1의 LHSV(액공간 속도)로 접촉시킴으로써 행할 수 있다. 이 때, 직쇄상의 파라핀의 전화율이 80％ 이상, 경질 증류분으로의 전화율이 40％ 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 중질유의 수소화 분해를 이용하는 고점도 지수의 윤활유 베이스 오일은, 다음과 같이 하여 얻을 수 있다. 필요에 따라 수소화 탈황 및 탈질소를 행한 비점이 300 내지 600℃ 범위의 상압 유출유, 감압 유출유 또는 브라이트스톡을, 수소화 분해 촉매, 예를 들면 실리카-알루미나 담체 상에 니켈, 코발트 등의 8족 금속의 1종 이상, 및 몰리브덴, 텅스텐 등의 6A족 금속의 1종 이상을 담지한 촉매와, 수소 분압 7 내지 14 MPa의 수소 존재하, 350 내지 450℃의 온도, 0.1 내지 2h^-1의 LHSV(액공간 속도)로 접촉시켜 행할 수 있고, 분해율(생성물에 차지하는 360℃ 이상의 증류분이 감소된 질량％)이 40 내지 90％가 되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 방법에서 얻어지는 수소 이성화 생성 오일 또는 수소화 분해 생성 오일로부터 경질 증류분을 증류 제거하여 윤활유 증류분을 얻을 수 있는데, 이 증류분은, 이대로는 일반적으로 유동점이나 점도가 높고, 또한 점도 지수가 충분히 높지 않기 때문에, 탈랍 처리를 행하고, 왁스분을 제거하여, n-d-M환 분석에 의한 ％C_P가 80 이상, 유동점이 -10℃ 이하, 점도 지수가 120 이상의 윤활유 베이스 오일을 얻을 수 있다.

이 왁스분의 제거를 용제 탈랍 처리로 행하는 경우, 상기한 경질 증류분의 증류 제거 시에 정밀 증류 장치를 이용하여 증류 분리하고, 미리 가스크로마토그래피 증류법에 의한 비점 371℃ 이상 491℃ 미만의 증류분이 70 질량％ 이상이 되도록 컷트하는 것이, 용제 탈랍 처리를 보다 효율적으로 행하기 때문에 바람직하다. 이 용제 탈랍 처리는, 탈랍 용제로서 예를 들면 메틸에틸케톤/톨루엔(용량비 1/1)을 이용하고, 용제/오일비 2/1 내지 4/1의 범위에서, -15 내지-40℃의 온도 하에 행하면 좋다.

한편, 왁스분의 제거를 수소화 탈랍법으로 행하는 경우에는, 경질 증류분의 증류 제거는 수소화 탈랍에 지장이 되지 않는 정도로 하고, 수소화 탈랍 후에, 정밀 증류 장치를 이용하여 증류 분리하고 가스크로마토그래피 증류법에 의한 비점371℃ 이상 491℃ 미만의 증류분이 70 질량％ 이상이 되도록 컷트하는 것이, 효율적이고 바람직하다. 이 수소화 탈랍은, 제올라이트 촉매와, 수소 분압 3 내지 15 MPa의 수소 존재 하, 320 내지 430℃의 온도, 0.2 내지 4h^-1의 LHSV(액공간 속도)로 접촉시켜, 최종적인 윤활유 베이스 오일에 있어서의 유동점이 -10℃ 이하가 되도록 하면 좋다.

이상과 같은 방법으로, 점도 지수 120 이상의 윤활유 베이스 오일을 얻을 수 있지만, 목적하는 바에 따라, 다시 용제 정제 또는 수소화 정제를 행할 수 있다.

또한, 합성 오일로서는, α-올레핀의 올리고머, 아디프산 등의 2염기산과 1가 알코올로부터 합성되는 디에스테르나 네오펜틸글리콜, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨 등의 다가 알코올과 1염기산으로부터 합성되는 폴리올에스테르, 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.

또한, 적절한 미네랄 오일과 합성 오일을 조합한 혼합 오일도, 본 엔진 오일의 베이스 오일로서 사용할 수 있다.

미네랄 오일, 합성 오일 또는 이들의 혼합 오일로서도, 본 발명의 연비 절약형 엔진 오일 조성물에 이용하는 경우, JIS K2283에 규정하는 방법에 의한 100℃에서의 동점도가 4.5 ㎟/s 이하이며 점도 지수가 120 이상의 것이 바람직한데, 나아가 100℃에서의 동점도가 1.0 ㎟/s 이상, ASTM D2140에 규정하는 방법의 n-d-M환 분석에 의한 ％C_P이 80 이상, JIS K2269에 규정하는 방법에 의한 유동점이 -10℃ 이하인 것이, 보다 바람직하다.

본 발명의 연비 절약형 엔진 오일 조성물은, 엔진 오일 조성물 전량 기준으로, 유기 몰리브덴 화합물을 몰리브덴(Mo)량으로서 0.02 질량％ 이상 함유한다. 0.02 질량％ 미만이면, 충분한 연비 절약 지속성을 얻을 수 없다. 이 유기 몰리브덴 화합물은, 몰리브덴(Mo)량으로서, 0.03 내지 0.20 질량％ 함유시키는 것이 바람직하다.

유기 몰리브덴 화합물로서, 구체적으로는, 몰리브덴디티오카바메이트(MoDTC), 몰리브덴디티오포스페이트(MoDTP), Mo 아민콤플렉스 등을 들 수 있다. 이 중에서, MoDTC가 가장 바람직하고, MoDTP는 인이 배기 가스 정화의 삼원 촉매를 피독하기 때문에, 그다지 바람직하지 않다.

본 발명에서, MoDTC로서는, 하기 화학식 (1)로 표시되는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.

화학식 중, R₁ 내지 R₄는, 탄소수 4 내지 18개를 갖는 직쇄 및/또는 분지의 알킬기 및/또는 알케닐기를 나타내고, X는 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, 그 산소 원자와 황 원자와의 비는 1/3 내지 3/1이다. R₁ 내지 R₄는, 바람직하게는 알킬기이고, 특히 바람직하게는 탄소수 8 내지 14의 분지의 알킬기이고, 구체적으로는 부틸기, 2-에틸헥실기, 이소트리데실기, 스테아릴기 등을 들 수 있다. 1 분자 중에 존재하는 4개의 R₁ 내지 R₄는, 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 또한, R₁ 내지 R₄가 다른 MoDTC를 2종 이상 혼합하여 이용할 수도 있다.

본 발명에서, 지환식 에폭시 화합물로서는, 에폭시화 시클로알칸 및 그의 유도체를 들 수 있다. 에폭시화 시클로알칸으로서는, 탄소수 3 내지 12가 바람직하다. 에폭시화 시클로알칸의 구체예로서는, 에폭시화 시클로프로판, 에폭시화 시클로부탄, 에폭시화 시클로펜탄, 에폭시화 디시클로펜탄, 에폭시화 시클로헥산, 에폭시화 시클로헵탄, 에폭시화 시클로옥탄, 에폭시화 시클로노난, 에폭시화 시클로데칸, 에폭시화 시클로도데칸, 에폭시화노르보르난 등을 들 수 있다.

에폭시화 시클로알칸 유도체로서는, 지환 부분에 알킬기 또는 알케닐기가 1개 이상 도입된 알킬화 또는 알케닐화 에폭시시클로알칸, 지환 부분에 지방족 또는 방향족의 알콕시기가 1개 이상 도입된 에테르 화합물, 지환 부분에 이미드기가 1개 이상 도입된 이미드 화합물 및 비스이미드 화합물, 지환 부분에 아미드기가 1개 이상 도입된 아미드 화합물 등을 들 수 있으며, 보다 바람직하게는 지환 부분에 카르복실기가 1개 이상 도입된 에스테르 화합물을 들 수 있다. 더욱 바람직하게는, 에폭시화 시클로알칸을 2개 갖는 것이 바람직하고, 특히는 3,4-에폭시시클로알킬-3,4-에폭시시클로알킬카르복실레이트(각 알킬기의 탄소수는 3 내지 12)가 바람직하고, 구체적인 화합물로서, 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트가 가장 바람직하다. 이들 지환식 에폭시 화합물은, 1종 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 이용할 수도 있다.

이 지환식 에폭시 화합물의 함유량은 유효량 함유시키면 되고, 엔진 오일 조성물 전량 기준으로 0.05 내지 2 질량％의 범위에서 적절하게 선정하면 된다.

본 발명의 연비 절약형 엔진 오일 조성물은, 윤활유로서의 성능을 균형있게 확보하기 위하여 상기 이외의 각종 첨가제를 배합할 수 있다. 특히는 우수한 청정성 및 슬러지 분산성, 마모 방지 성능을 확보하기 위하여, 금속계 청정제나 무회 분산제, 마모 방지제를 함유하는 것이 바람직하다.

금속계 청정제로서는, 알칼리 토금속 술포네이트, 알칼리 토금속 페네이트 및 알칼리 토금속 살리실레이트로부터 선택되는 적어도 1종의 알칼리 토금속 청정제를 이용하는 것이 바람직하다.

알칼리 토금속 술포네이트로서는, 분자량 300 내지 1,500, 특히 바람직하게는 400 내지 700의 알킬 방향족 술폰산의 알칼리 토금속염, 특히 마그네슘염 및/또는 칼슘염이고, 칼슘염이 바람직하게 이용된다.

알칼리 토금속 페네이트로서는, 탄소수 4 내지 30, 바람직하게는 6 내지 18의 직쇄 또는 분지의 알킬기를 갖는 알킬페놀, 알킬페놀술피드, 알킬페놀의 만니히 반응물의 알칼리 토금속염, 특히 마그네슘염 및/또는 칼슘염이 바람직하게 이용된다.

알칼리 토금속 살리실레이트로서는, 탄소수 1 내지 30, 바람직하게는 6 내지 18의 직쇄 또는 분지의 알킬기를 갖는 알킬살리실산의 알칼리 토금속염, 특히 바람직하게는, 마그네슘염 및/또는 칼슘염이 바람직하게 이용된다.

상기 금속계 청정제의 함유량은 임의인데, 연비 절약형 엔진 오일 조성물 전 질량에 대하여, 금속량으로 0.05 내지 0.22 질량％, 바람직하게는 0.1 내지 0.2 질량％ 함유시키는 것이 바람직하다.

또한, 무회 분산제로서는, 폴리올레핀으로부터 유도되는 알케닐 숙신산 이미드, 알킬 숙신산 이미드 및 이들의 유도체를 들 수 있다. 대표적인 숙신산 이미드는, 고분자량의 알케닐기 또는 알킬기로 치환된 숙신산 무수물과, 1분자당 평균 4 내지 10개, 보다 바람직하게는 5 내지 7개의 질소 원자를 포함하는 폴리알킬렌폴리아민과의 반응에 의해 얻을 수 있다. 특히는, 고분자량의 알케닐기 또는 알킬기로서, 수 평균 분자량이 700 내지 5000의 폴리이소부텐, 특히 수 평균 분자량이 900 내지 3000의 폴리이소부텐을 갖는 폴리부테닐 숙신산 이미드가 보다 바람직하다.

이 폴리부테닐 숙신산 이미드는, 고순도 이소부텐 또는 1-부텐과 이소부텐의 혼합물을 불화 붕소계 촉매 또는 염화 알루미늄계 촉매로 중합시켜 얻어지는 폴리부텐으로부터 얻어지는 것으로, 폴리부텐 말단에 비닐리덴 구조를 갖는 것이 통상 5 내지 100 mol％ 함유된다. 또한, 폴리알킬렌폴리아민쇄에는 우수한 슬러지 억제 효과를 얻는 관점에서 2 내지 5개, 특히는 3 내지 4개의 질소 원자를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 폴리부테닐 숙신산 이미드의 유도체로서는, 상기 폴리부테닐 숙신산 이미드에, 붕산 등의 붕소 화합물이나, 알코올, 알데히드, 케톤, 알킬페놀, 환상 카보네이트, 유기산 등의 산소 함유 유기 화합물을 작용시켜, 잔존하는 아미노기 및/또는 이미노기의 일부 또는 전부를 중화 또는 아미드화한, 이른바 변성 숙신산 이미드로서 사용할 수 있다. 특히, 붕산 등의 붕소 화합물과의 반응으로 얻어지는 붕소 함유 알케닐(또는 알킬)숙신산 이미드는, 열·산화 안정성의 면에서 우수하다.

이 무회 분산제의 함유량은 임의인데, 연비 절약형 엔진 오일 조성물 전체 질량에 대하여, 0.5 내지 15 질량％ 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 연비 절약형 엔진 오일 조성물은, 마모 방지제로서 디티오인산 아연(ZnDTP)을, 엔진 오일 조성물 전체 질량 기준으로, 인(P)량으로서 0.01 내지 0.10 질량％ 함유시키는 것이 바람직하고, 0.05 내지 0.08 질량％이 보다 바람직하다. 엔진 오일 전체 질량에 대한 ZnDTP에 포함되는 인 금속 원소 질량이 0.01 질량％ 미만이면 충분한 마모 방지 성능을 얻을 수 없고, 0.10 질량％보다 큰 경우에는 자동차의 배기 가스 정화 촉매에 미치는 피독의 영향이 커진다.

ZnDTP로서는, 탄소수 1 내지 24의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 탄소수 3 내지 24의 직쇄상 또는 분지상의 알케닐기 또는 직쇄상 또는 분지상의 알킬 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 18의 아릴기 또는 직쇄상 또는 분지상의 알킬아릴기를 갖는 화합물이 바람직하다. 또한, 이 알킬기나 알케닐기는, 제1급, 제2급 및 제3급 중 어느 것일 수도 있다.

디티오인산 아연의 구체예로서는, 디프로필디티오인산 아연, 디부틸디티오인산 아연, 디펜틸디티오인산 아연, 디헥실디티오인산 아연, 디이소펜틸디티오인산 아연, 디에틸헥실디티오인산 아연, 디옥틸디티오인산 아연, 디노닐디티오인산 아연, 디데실디티오인산 아연, 디도데실디티오인산 아연, 디프로필페닐디티오인산 아연, 디펜틸페닐디티오인산 아연, 디프로필메틸페닐디티오인산 아연, 디노닐페닐디티오인산 아연, 디도데실페닐디티오인산 아연, 디도데실페닐디티오인산 아연 등을 들 수 있다.

ZnDTP의 함유량은, 엔진 오일 전체 중량에 대하여, ZnDTP에 포함되는 인(P) 금속 원소 중량으로 0.01 내지 0.10 질량％이 바람직하고, 0.03 내지 0.08 질량％이 보다 바람직하다.

본 발명의 엔진 오일에는, 목적하는 바에 따라, 추가로 무회계의 산화 방지제, 점도 지수 향상제, 유동점 강하제, 금속 불활성화제, 방청제나 소포제 등의 첨가제를 첨가할 수 있다.

실시예

다음으로, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명한다.

베이스 오일로서는, 중질유의 수소화 분해로 얻어진 생성 오일을 수소화 탈랍함으로써 얻어진 미네랄 오일계 베이스 오일(동점도: 17.7 ㎟/s(40℃), 4.1 ㎟/s(100℃), 점도 지수: 134,％C_P: 85, 유동점: -20℃)을 이용하였다.

상기 베이스 오일에, 첨가제로서 하기에 설명하는 MoDTC, 방식제로서 윤활유에 대하여 널리 첨가되고 있는 벤조트리아졸 유도체(BTA), 에폭시 화합물, 점도 지수 향상제(VI) 및 기타 첨가제를 표 1에 나타내는 비율로 배합하여 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 6의 엔진 오일을 제조하였다. 또한, 그 밖의 첨가제는, 알킬디티오인산 아연(ZnDTP), Ca 술포네이트, 알케닐숙신산 이미드, 유동점 강하제 및 소포제로 이루어지는 첨가제 혼합물로, 실시예 및 비교예 전부에 공통으로 동일 첨가량으로 첨가하였다. 점도 지수 향상제는, 실시예 및 비교예 전부에 대해서 조성물의 100℃에서의 동점도가 9.3 내지 9.5 ㎟/s(SAE 엔진 오일 점도 분류의 30에 상당)이 되도록 첨가하였다.

MoDTC로서는, 화학식(1)로 표시되는 화합물이고, R₁ 내지 R₄가 2-에틸헥실기와 이소트리데실기와의 혼합물로, 산소 원자와 황 원자와의 비가 1/1의 것을 사용하였다.

벤조트리아졸 유도체로서는, N,N-비스[(2-에틸헥실)아미노메틸]-1H-벤조트리아졸(시바스페셜티사 제조, Irgamet39)를 사용하였다.

에폭시 화합물로서는, 지환식 에폭시 화합물인 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트를, 또한 비교를 위해, 비지환식 에폭시 화합물인 2-에틸헥실글리시딜에테르(에폭시 화합물 1) 및 네오데칸산글리시딜에스테르(에폭시 화합물 2)를 사용하였다.

점도 지수 향상제로서는, 폴리메타크릴레이트계 화합물을 이용하였다.

표 1의 실시예 및 비교예의 엔진 오일 각각에 대하여, 부식 산화 안정성 시험을 실시하고, 시험 후의 오일을 유도 결합 플라즈마-원자 발광 분광법(ICP-AES)으로 원소 분석을 하였다. 부식 산화 안정성 시험은 JIS K2503에 준거하여 행했지만, 시험 조건은 시험 온도를 135℃, 시험편을 구리(Cu), 납(Pb), 주석(Sn)으로 변경하였다.

또한, 공시 엔진 오일의 연비 절약성을 SRV 마찰 시험(시험 조건: 하중 400 N, 진폭 1.5 mm, 진동수 50 Hz, 온도 100℃)으로 평가하여, 양호한 경우를 ○로 하고, 불량인 경우를 ×로 하였다.

이들 결과를 표 2에 나타냈다.

표 2에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 내지 2의 엔진 오일 조성물은, 양호한 연비 절약성을 나타냄와 함께, 부식 산화 안정성 시험에서의 Cu나 Pb, Sn의 용출이 적다는 것을 알 수 있다. 따라서, 부식 마모 방지성이 우수하면서, 높은 연비 절약성을 발휘할 수 있다.

한편, MoDTC도 지환식 에폭시도 이용하지 않는 비교예 1에서는, 부식 산화 안정성 시험에서의 Cu나 Pb의 용출은 적지만, 연비 절약성이 떨어진다. MoDTC를 배합하여, 지환식 에폭시 화합물을 배합하지 않은 비교예 2에서는, 연비 절약성이 우수하지만, 부식 산화 안정성 시험에서의 Cu의 현저한 부식이 생겼다.

또한, MoDTC와 함께 벤조트리아졸 유도체를 이용한 비교예 3, 4에서는 벤조트리아졸 유도체의 배합량이 적으면 Cu의 용출이 많거나, 벤조트리아졸 유도체의 배합량이 많으면 Pb의 용출이 많아, 연비 절약성이 우수하지만 부식 산화 안정성이 떨어지는 것을 알 수 있었다. 또한, MoDTC와 함께 비지환식 에폭시 화합물을 이용한 비교예 5, 6에서는 Cu의 용출이 많고, 특히 지방산과 에폭시의 에스테르는, 방식성이 매우 낮다는 것을 알 수 있었다.

<산업상 이용가능성>

본 발명은 부식, 마모 방지 성능, 나아가 연비 절약성이 우수하고, 가솔린 엔진, 디젤 엔진, 가스 엔진 등의 내연 기관용의 엔진 오일로서 이용할 수 있다.

Claims

윤활유 베이스 오일에, 유기 몰리브덴 화합물을 몰리브덴(Mo)량으로서 0.02 질량％ 이상과 지환식 에폭시 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 연비 절약형 엔진 오일 조성물.
제1항에 있어서, 지환식 에폭시 화합물이 에스테르 결합을 갖는 것을 특징으로 하는 연비 절약형 엔진 오일 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 지환식 에폭시 화합물이 2개의 에폭시화 시클로알칸을 갖는 것을 특징으로 하는 연비 절약형 엔진 오일 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 몰리브덴 화합물이 몰리브덴디티오카바메이트(MoDTC)인 연비 절약형 엔진 오일 조성물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 윤활유 베이스 오일은 100℃에서의 동점도가 4.5 ㎟/s 이하인 연비 절약형 엔진 오일 조성물.