WO2005090532A1

WO2005090532A1 - ディーゼルエンジン用潤滑油組成物

Info

Publication number: WO2005090532A1
Application number: PCT/JP2005/004617
Authority: WO
Inventors: Isao Kurihara; Mineo Kagaya
Original assignee: Nippon Oil Corporation; Japan Petroleum Energy Center
Priority date: 2004-03-19
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2005-09-29
Also published as: CN1954057A; CN1954057B; EP1736529A1; JP2005264066A; US20100147238A1; US8415283B2; EP1736529A4; US20070179070A1; JP4515797B2

Description

ディーゼルエンジン用潤滑油組成物

技術分野

[0001] 本発明は、再生式 DPFを備えたディーゼルエンジン用潤滑油組成物、再生式 DP Fの寿命が延長された再生式 DPFを備えたディーゼルエンジンシステム及び該システムにおける再生式 DPFへの固着成分蓄積抑制方法に関する。

背景技術

[0002] 環境問題を背景に、世界各国の排ガス規制は年々厳しくなつてきており、特にディーゼルエンジンからの排ガスにっ、ては、 NOxや粒子状物質 (PM)の低減が急務となっている。これらの排ガスを低減させる目的で、高圧噴射、排ガス再循環システム（ EGR)等の燃焼改善技術や、酸化触媒、ディーゼルパティキュレートフィルター (DPF ),ある、は NOx吸蔵型還元触媒等の排ガス処理技術の開発が進められて、る。

DPFは、排ガス中の PMをフィルターで捕集除去するものである力その構造は各種様々である。中でも、ハ-カムモノリスの両端を交互に目封じしたウォールフロー構造を有する DPFにおいては、捕集した PMが蓄積することで圧力損失の増大ゃェンジン出力の低下、あるいは燃費の悪ィ匕を引き起こすことが問題となっている。この問題を解決するために、一定距離走行後に DPF自体を交換するカゝ、一旦外して PMを酸化'燃焼除去する再生処理手段等が行なわれてきた。しかし、最近になって、車両搭載を目的とし、走行中に DPFを連続再生する機能を備えた連続再生式 DPFが開発されている。

尚、自動車用ディーゼル燃料としては、 SOx、 NOx及び PMの規制に応じ、硫黄分力質量％力 0.05質量％へと除々に低減され、最近になって 0.005質量％の軽油が一般的になってきた状況にある。

一方、ディーゼルエンジン用潤滑油は、潤滑油基油に各種添加剤が配合され、金属ゃ硫黄、リン等の各種有効成分が含まれており、例えば、特開平 6-49476号公報、特開平 7-10273号公報、特開平 8-48989号公報、特開 2000-119680号公報、特開 2000-256690号公報、特開平 3-62893号公報には、 DPFの PM蓄積を減らすために金属分を低減した低灰分のディーゼルエンジン用潤滑油が提案されている。

[0003] 従来提案されている低灰分のディーゼルエンジン用潤滑油は、 DPFの灰分堆積量を低減するには効果的である。しかし、単純に低灰化しても DPF内への灰分の固着を抑制することはできないことがわ力つてきた。この固着灰分は DPFの再生処理過程においてエアーブローによる逆洗洗浄を行ったとしても容易に除去できず、特に連続再生式 DPFにおいては固着灰分が DPFの寿命に大きな影響を及ぼす。そのため、固着灰分の生成をコントロールすることが重要である力その詳細についてはこれまで十分に検討されていない。カロえて、再生式 DPFを装着したディーゼルエンジンに対し、燃料と潤滑油の影響を実際に評価し、最適化された報告はほとんどされていない。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 本発明の課題は、潤滑油における灰分量を単純に低減して DPFに蓄積する粒子状物質の絶対量を低減するのではなぐ再生式 DPFの内壁に固着し易い成分の蓄積を抑制することで、当該 DPFの寿命を延長することができる、再生式 DPFを備えたディーゼルエンジン用潤滑油組成物を提供することにある。

本発明の別の課題は、再生式 DPFの内壁に固着し易い成分の蓄積が抑制でき、また、該再生 DPFに蓄積した成分の除去を容易に行うことができる、再生式 DPFの寿命が延長された再生式 DPFを備えたディーゼルエンジンシステム及び該システムにおける再生式 DPFへの固着成分蓄積抑制方法を提供することである。

課題を解決するための手段

[0005] 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の構成成分の比率を特定範囲に規定した潤滑油組成物が、再生式 DPFを備えたディーゼルェンジンにおヽて、燃料として硫黄分 10質量 ppm以下のディーゼル燃料を使用した場合に、該 DPFへの固着成分の蓄積をより顕著に抑制でき、また、該再生 DPFに蓄積した成分の除去を容易に行うことができることを見出し、本発明を完成するに至った。ここで、硫黄分 10質量 ppmを超えるディーゼル燃料を使用した場合には、このような顕著な効果は見られない。すなわち、本発明によれば、再生式 DPFを備え、且つ燃料として硫黄分 10質量 ppm以下のディーゼル燃料を使用するディーゼルエンジン用の潤滑油組成物であつて、潤滑油基油と、 (A)金属系清浄剤、（B)無灰分散剤及び (C)リン系摩耗防止剤を含む添加剤とを含み、且つ下記要件 (1)一 (4)の全てを満たす物性を有するディーゼルエンジン用潤滑油組成物が提供される。

(1)硫酸灰分 0.4— 2質量％、（2)全リン量に対する (A)成分起因の金属量の原子比 (M ZP比) 0.2— 3、（3)(A)成分起因の金属量に対する全ホウ素量の原子比 (BZM比) 0.2 一 2、（4)(A)成分起因の金属量に対する全硫黄量の原子比 (SZM比) 0— 4。

また本発明によれば、燃料として硫黄分 10質量 ppm以下のディーゼル燃料を使用するディーゼルエンジンシステムであって、再生式 DPFを備え、且つエンジン用潤滑油として、前記ディーゼルエンジン用潤滑油組成物を有するディーゼルエンジンシステムが提供される。

更に本発明によれば、再生式 DPFを備えたディーゼルエンジンシステムにおヽて、燃料として硫黄分 10質量 ppm以下のディーゼル燃料を使用し、前記ディーゼルェンジン用潤滑油組成物を含む潤滑油を使用して該システムを運転する再生式 DPFへの固着成分蓄積を抑制する方法が提供される。

更にまた本発明によれば、再生式 DPFを備えたディーゼルエンジンシステムにおいて、燃料として硫黄分 10質量 ppm以下のディーゼル燃料を使用し、前記ディーゼルエンジン用潤滑油組成物を含む潤滑油を使用して該システムを運転する再生式 D PFへ蓄積する成分の除去を容易にする方法が提供される。

また本発明によれば、再生式 DPFを備え、且つ燃料として硫黄分 10質量 ppm以下のディーゼル燃料を使用するディーゼルエンジンを潤滑するための前記ディーゼルエンジン用潤滑油組成物の使用が提供される。

更に本発明によれば、再生式 DPFを備え、且つ燃料として硫黄分 10質量 ppm以下のディーゼル燃料を使用するディーゼルエンジンにお、て、前記再生式 DPFへの固着成分の蓄積を抑制するための前記ディーゼルエンジン用潤滑油組成物の使用が提供される。

更にまた本発明によれば、再生式 DPFを備え、且つ燃料として硫黄分 10質量 ppm 以下のディーゼル燃料を使用するディーゼルエンジンにお、て、前記再生式 DPF へ蓄積する成分の除去を容易にするための前記ディーゼルエンジン用潤滑油組成物の使用が提供される。

発明の効果

[0007] 本発明のディーゼルエンジン用潤滑油組成物は、（A)金属系清浄剤、（B)無灰分散剤及び (C)リン系摩耗防止剤を含み、且つ特定の物性を有するので、硫黄分 10質量 ppm以下のディーゼル燃料を使用するディーゼルエンジンにお!/、て、再生式 DPFの内壁に固着し易い成分の蓄積を抑制し、また再生式 DPFに蓄積した成分の除去を容易に行うことができ、当該 DPFの寿命を延長することができる。従って、本発明のディーゼルエンジン用潤滑油組成物は、再生式 DPF、特に連続再生式 DPFを装着したディーゼルエンジンシステムや、該 DPFへの固着成分蓄積抑制方法に極めて有用である。

発明を実施するための最良の形態

[0008] 以下本発明を更に詳細に説明する。

本発明のディーゼルエンジン用潤滑油組成物 (以下、単に潤滑油組成物あるいは組成物ということもある)に用いる潤滑油基油は、特に制限はなぐ通常の潤滑油に使用される鉱油系基油及び Z又は合成系基油が使用できる。

鉱油系基油としては、原油を常圧蒸留して得られる常圧残油を減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、水素化精製等の処理を 1つ以上行って精製したもの、あるいはワックス異性ィ匕鉱油、 GTL WAX( ガストウリキッドワックス)を異性ィ匕する手法で製造される潤滑油基油が例示できる。

[0009] 鉱油系基油中の硫黄分は、本発明の規定を満たす限り特に制限はなぐ通常 1質量％以下、好ましくは 0.2質量％以下、特に好ましくは 0.1質量％以下、さらに好ましくは 0.05質量％以下である。

鉱油系基油としては、硫黄分 0.001質量％以下の鉱油系基油を主要量、通常 70質量％以上、更には 80質量％以上、特に 90質量％以上含有させ、あるいは単独使用が望ましい。鉱油系基油の硫黄分を低減することで、 DPFへの固着成分の生成を抑制し易くなり、 DPFに蓄積した成分の除去を容易にすることができる。鉱油系基油において全芳香族含有量は、特に制限はなぐ通常 50質量％以下、好ましくは 15質量％以下、より好ましくは 10質量％以下、さらに好ましくは 8質量％以下であり、 0質量％程度のものも好ましく使用できる力添加剤の溶解性ゃスラッジ溶解性の点で通常 1質量％以上、好ましくは 2質量％以上、より好ましくは 3質量％以上、特に好ましくは 5質量％以上である。上記基油の全芳香族含有量を 15質量％以下とすることでより酸ィ匕安定性に優れる組成物を得ることができる。

ここで全芳香族含有量とは、 ASTMD2549に準拠して測定した芳香族留分 (aromatic fraction)含有量を意味する。通常この芳香族留分には、アルキルベンゼン、アルキルナフタレンの他、アントラセン、フエナントレン、及びこれらのアルキル化物、ベンゼン環が四環以上縮合したィ匕合物、又はピリジン類、キノリン類、フエノール類、ナフトール類等のへテロ芳香族を有する化合物等が含まれる。

[0010] 合成系基油としては、ポリブテン又はその水素化物； 1-オタテンオリゴマー、 1-デセンオリゴマー等のポリ _α -ォレフィン又はその水素化物；ジトリデシルグルタレート、ジ

-2-ェチルへキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、又はジ -2-ェチルへキシルセバケート等のジエステル；ネオペンチルグリコールエステノレ、トリメチローノレプロパンカプリレート、トリメチローノレプロパンペラノレゴネート、ペンタエリスリトール- 2-ェチルへキサノエート、又はペンタエリスリトールペラルゴネート等のポリオールエステル；アルキルナフタレン、アルキルベンゼン、又は芳香族エステル等の芳香族系合成油又はこれら 2種以上の混合物等が例示できる。

[0011] 本発明に用いる潤滑油基油としては、上記鉱油系基油、上記合成系基油又はこれらの中から選ばれる 2種以上の任意混合物等が使用できる。例えば、 1種以上の鉱油系基油、 1種以上の合成系基油、 1種以上の鉱油系基油と 1種以上の合成系基油との混合油等を挙げることができる。

[0012] 本発明に用いる潤滑油基油の動粘度は特に制限はないが、その 100°Cでの動粘度は、 3mm²Zs以上 20mm²Zs以下が好ましぐ 4mm²Zs以上 10mm²Zs以下がより好ましくは、 5mm²Zs以上 7mm²Zs以下が特に好ましぐ 6mm²Zs以上 7mm²Zs以下が最も好ましい。前記動粘度が 20mm²Zsを越える場合は、低温粘度特性が悪ィ匕し、一方、その動粘度が 3mm²Zs未満の場合は、潤滑箇所での油膜形成が不十分であるため潤滑性に劣り、また潤滑油基油の蒸発損失が大きくなるためそれぞれ好ましくない。

[0013] 潤滑油基油の蒸発損失量としては、 NOACK蒸発量で 20質量％以下が好ましぐ 16質量％以下がさらに好ましぐ 10質量％以下が特に好ましい。潤滑油基油の NOA CK蒸発量が 20質量％を超える場合、潤滑油の蒸発損失が大きいだけでなぐ組成物中の硫黄ィ匕合物やリン化合物、あるいは金属分が潤滑油基油とともに DPFへ堆積する恐れがあり、固着成分の生成への悪影響が懸念されるため好ましくない。ここで NOACK蒸発量とは、 CECL- 40- T- 87に準拠して測定したものである。

潤滑油基油の粘度指数は特に制限はないが、低温力高温まで優れた粘度特性が得られるようにその値は、通常 80以上、好ましくは 100以上、更に好ましくは 120以上、特に好ましくは 130以上である。その粘度指数が 80未満である場合、低温粘度特性が悪ィ匕するため好ましくな、。

[0014] 本発明の組成物に用いる (A)成分は、金属系清浄剤である。（A)成分としては、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のスルホネート、フエネート、サリシレート等の金属系清浄剤が挙げられる。

前記 (A)成分としては、アルカリ金属又はアルカリ土類金属スルホネート系清浄剤及び Z又はアルカリ金属又はアルカリ土類金属サリシレート系清浄剤の使用が好ましぐアルカリ金属又はアルカリ土類金属サリシレート系清浄剤の使用がより好ましい。特に、式 (1)で表わされる化合物力も選ばれる少なくとも 1種を、通常 55モル％以上、好ましくは 60モル％以上含有するアルカリ金属又はアルカリ土類金属サリシレート及び Z又はその (過)塩基性塩の使用が、潤滑油基油への溶解性、貯蔵安定性に優れる点で特に望ましい。

[0015] [化 1]

式 (1)中、 R¹は炭素数 1一 40のアルキル基、 R²は水素原子又は炭素数 1一 40のアルキル基、 Mはナトリウム、カリウム、マグネシウム、ノリウム、カルシウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属を示し、特にマグネシウム及び Z又はカルシウムが好ましヽ。また、 nは金属 Mの価数により 1又は 2を示す。

[0016] 上記炭素数 1一 40のアルキル基としては、例えば、メチル基、ェチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、へキシル基、ヘプチル基、ォクチル基、ノ-ル基、デシル基、ゥンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、へキサデシル基、ヘプタデシル基、ォクタデシル基、ノナデシル基、ィコシル基、ヘンィコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、へキサコシル基、ヘプタコシル基、ォクタコシル基、ノナコシル基、トリアコンチル基等が挙げられ、これらは直鎮状であっても分枝状であっても良い。

上記炭素数 1一 40のアルキル基において、特に炭素数 10— 40のアルキル基に関しては、エチレン、プロピレン、 1-ブテン等の重合体又は共重合体から誘導される炭素数 10— 40の第 2級アルキル基、特にエチレン重合体力誘導される炭素数 10— 40の第 2級アルキル基が好ましぐ炭素数 14一 18の第 2級アルキル基が特に好ましい。

[0017] (A)成分において、前記アルカリ金属又はアルカリ土類金属サリシレートとしては、溶解性及び貯蔵安定性に優れる点で、前記式 (1)における R¹が炭素数 10— 19の第 2 級アルキル基、 R²が水素原子である化合物 (A-1)と、 R¹及び R²が炭素数 10— 19の第 2級アルキル基である化合物 (A-2)との合計が 55mol%以上、好ましくは 60mol%以上含むアルカリ金属又はアルカリ土類金属サリシレートが好ましぐ更に低温流動性に優れる点から、モノアルキルサリシレートを主体、例えば 85mol%以上、好ましくは 90mol%以上とするアルカリ金属又はアルカリ土類金属サリシレートが望ましい。

前記化合物 (A-1)及び (A-2)の構成比は、化合物 (A-1)が通常 40mol%以上、好ましくは 50mol%以上であり、化合物 (A-2)が通常 15mol%以下、好ましくは 10mol%以下である。また、化合物 (A-1)に対する化合物 (A-2)のモル比 ((A-2)Z(A-1))は、特に制限はないが、低温流動性により優れる点で好ましくは 0.3以下、より好ましくは 0.2以下である。

[0018] (A)成分としては、炭酸カルシウム及び Z又はホウ酸カルシウム等の (過)塩基性塩を含む過塩基性金属系清浄剤の使用が好ましい。その塩基価は、通常 150— 500mgKOH/gであるが、サリシレート系清浄剤を使用する場合の塩基価は、好ましくは 150— 400mgKOHZg、より好ましくは 150— 200mgKOHZgであり、スルホネート系清浄剤又はフエネート系清浄剤を使用する場合の塩基価は、好ましくは 200— 500mgKOH/g、より好ましくは 250— 400mgKOH/gである。ここで塩基価とは、 JIS K 2501「石油製品及び潤滑油一中和価試験法」の 7. に準拠して測定される過塩素酸法による塩基価を意味する。

[0019] 本発明の組成物にぉヽて (A)成分の含有量は、組成物の硫酸灰分、 MZP比、 B ZM比及び SZM比が後述する本発明で規定する範囲内となる限り特に制限はないが、組成物全量基準で、アルカリ金属又はアルカリ土類金属量として、通常 0.01質量％以上 0.5質量％以下、好ましくは 0.05質量％以上 0.3質量％以下、特に好ましくは 0.15質量％以上 0.2質量％以下である。

[0020] 本発明に用いる (B)成分は、無灰分散剤である。（B)成分としては、例えば、炭素数 40— 400、好ましくは 60— 350の直鎖若しくは分枝状のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも 1個有する含窒素化合物又はその誘導体、具体的には、コハク酸イミド、ベンジルァミン、ポリアミン等、及びそれらのホウ素、リン、硫黄、有機酸等で変性された誘導体等が挙げられる。使用に際してはこれらの中から任意に選ばれる 1 種又は 2種以上を配合することができる。

前記アルキル基又はアルケニル基の炭素数が 40未満の場合は (B)成分の潤滑油基油に対する溶解性が低下し、一方、炭素数力 OOを越える場合は、潤滑油組成物の低温流動性が悪化するため、それぞれ好ましくない。このアルキル基又はァルケ- ル基は、直鎖状でも分枝状でもよいが、好ましくは、プロピレン、 1-ブテン、イソブチレン等のォレフインのオリゴマーや、エチレンとプロピレンのコオリゴマーから誘導される分枝状アルキル基や分枝状ァルケ-ル基等が挙げられる。

[0021] (B)成分としては、ホウ素含有無灰分散剤を含有させることができ、ホウ素含有無灰分散剤としては、例えば、ホウ素含有ポリ (イソ)ブテニルコハク酸イミドが望ましい。ここで、ポリ (イソ)ブテニルコハク酸イミドには、モノタイプ及びビスタイプがある力これらはいずれも使用可能である力ビスタイプのポリ (イソ)ブテニルコハク酸イミドの使用が特に好ましい。本発明の組成物において (B)成分の含有量は、特に制限はないが、組成物全量基準で、窒素量として、通常 0.01質量％以上 0.4質量％以下、好ましくは 0.02質量％以上 0.2質量％以下、特に好ましくは 0.02質量％以上 0.15質量％以下である。

本発明の組成物において (B)成分起因のホウ素量は、 BZM比が後述する本発明に規定する範囲となる限り特に制限はないが、組成物全量基準で、通常 0.015質量 %以上 0.2質量％以下、好ましくは 0.018質量％以上 0.1質量％未満、より好ましくは 0.04質量％未満であり、特に好ましくは 0.03質量％以下である。（B)成分起因のホウ素量を 0.015質量％以上とすることで顕著な効果が得られ、 0.04質量％以上となった場合でも、さほど顕著な効果が得られるわけではなぐ硫酸灰分が増加する点ゃコストの点を考慮すると、 0.015質量％以上 0.04質量％未満とするのが最も望ましい。

[0022] (B)成分には、ホウ素を含まなヽ無灰分散剤、特にホウ素を含まなヽコハク酸イミド系無灰分散剤を併用することが望ましい。その含有量は、特に制限はないが、組成物全量基準で、窒素量として好ましくは 0.01質量％以上 0.08質量％未満、より好ましくは 0.02質量％以上 0.07質量％以下である。なお、（B)成分におけるホウ素と窒素の質量比 (BZN比)は特に制限はないが、通常 0.1以上 0.5以下、好ましくは 0.14以上 0.3以下、特に好ましくは 0.2以下である。

[0023] 本発明に用いる (C)成分は、リン系摩耗防止剤であり、潤滑油に使用される公知のリン系摩耗防止剤を使用することができる。

(C)成分としては、例えば、リン酸エステル、亜リン酸エステル、チォリン酸エステル、チォ亜リン酸エステル、これらの誘導体、これらの金属塩、アミン塩等が挙げられる。中でも、モノ又はジヒドロカルビルジチォリン酸金属塩及び Z又はモノ又はジヒドロ力ルビルリン酸金属塩が好適な例として挙げられる。

ここで、前記金属塩における金属としては、亜鉛、モリブデン、アルカリ金属、アル力リ土類金属等の金属が挙げられ、亜鉛が特に好ま、。

前記アミン塩におけるァミンとしては、炭素数 1一 30、好ましくは炭素数 8— 24の炭化水素基を有するァミン化合物が挙げられる。当該炭化水素基としては、アルキル基又はアルケニル基等が望ましく挙げられる。

前記ヒドロカルビル基としては、炭素数 1一 30、好ましくは炭素数 3— 8、より好ましくは炭素数 3— 6の炭化水素基を有することが望ましぐ該炭化水素基としては、第 1級又は第 2級のアルキル基が好ましぐ第 2級アルキル基が特に好ま、。

[0024] (C)成分としては、摩耗防止性に特に優れた組成物を得ることができるとともに DPF への固着成分の生成を抑制することから、炭素数 3— 8のアルキル基を有するジアルキルジチォリン酸亜鉛の使用が好ましい。また、 DPFへの固着成分の生成を抑制するだけでなぐ低硫黄性及びロングドレイン性に優れ、かつ、低硫黄の潤滑油とすることができるため、排ガス浄ィ匕触媒に対する硫黄被毒の影響を極めて小さくすることができることから、炭素数 3— 8のアルキル基を有するジアルキルリン酸亜鉛の使用が特に好ましい。

[0025] 本発明の組成物において (C)成分の含有量は、特に制限はないが、組成物全量基準で、リン量として通常 0.01質量％以上 0.2質量％以下、好ましくは 0.04質量％以上 0.15質量％以下、より好ましくは 0.08質量％以上 0.15質量％以下、特に好ましくは 0.1 質量％以上 0.15質量％以下である。

[0026] 本発明の潤滑油組成物は、上記 (A)— (C)成分を含有するだけでなぐ下記要件 (1) 一 (4)の全てを満たす物性を有することが重要である。

(1)硫酸灰分 0.4— 2質量％、（2)全リン量に対する (A)成分起因の金属量の原子比（ MZP比) 0.2— 3、（3)(A)成分起因の金属量に対する全ホウ素量の原子比 (BZM比 )0.2— 2、（4)(A)成分起因の金属量に対する全硫黄量の原子比 (SZM比) 0— 4。要件 (1)の硫酸灰分は、要求される組成物の性能やディーゼルエンジン油規格等に応じて 0.8質量％を超え 1.2質量％以下、好ましくは 0.9質量％以上 1.1質量％以下、より好ましくは 1.0質量％以上 1.1質量％以下とすることができる。この際、要件 (2)の M ZP比は 0.2— 3、好ましくは 1以上 2.5以下、より好ましくは 1.2以上 2以下、特に好ましくは 1.2以上 1.6以下であり、要件 (3)の BZM比は 0.2— 2、好ましくは 0.25以上 1.2以下、より好ましくは 0.3以上 0.7以下、特に好ましくは 0.3以上 0.6以下であり、要件 (4)の S ZM比は 0— 4、好ましくは 0.2以上 3以下、より好ましくは 1以上 2.2以下、特に好ましくは 1.5以上 2以下である。

[0027] 要件 (1)の硫酸灰分は、要求される組成物の性能やディーゼルエンジン油規格等に応じて 0.4— 0.8質量％、好ましくは 0.45質量％以上 0.6質量％以下、より好ましくは 0.5 質量％以上 0.55質量％以下とすることができる。この際、要件 (2)の MZP比は 0.2— 3 、好ましくは 0.4以上 2以下、より好ましくは 0.6以上 1.5以下、特に好ましくは 0.6以上 1 以下であり、要件 (3)の BZM比は 0.2— 2、好ましくは 0.5以上 2.5以下、より好ましくは 0.8以上 1.5以下、特に好ましくは 0.8以上 1.2以下であり、要件 (4)の SZM比は 0— 4、好ましくは 0.5以上 3.8以下、より好ましくは 1.5以上 3.8以下、特に好ましくは 3以上 3.8 以下である。

[0028] 要件 (1)の硫酸灰分は、要求される組成物の性能やディーゼルエンジン油規格等に応じて 1.2質量％を超え 2質量％以下、好ましくは 1.3質量％以上 1.6質量％以下、より好ましくは 1.4質量％以上 1.5質量％以下とすることができる。この際、要件 (2)の MZ P比は 0.2— 3、好ましくは 1.5以上 3以下、より好ましくは 2以上 2.6以下であり、要件 (3) の BZM比は 0.2— 2、好ましくは 1以下、より好ましくは 0.5以下、特に好ましくは 0.4以下であり、要件 (4)の SZM比は 0— 4、好ましくは 0.2以上 2以下、より好ましくは 0.8以上 1.5以下である。

[0029] 本発明のディーゼルエンジン用潤滑油組成物は、上記構成により再生式 DPF、特に連続再生式 DPFへ蓄積する固着灰分の生成を抑制し、再生処理後の差圧発生を抑制することができ、その結果、 DPFの閉塞による寿命を延長することができる。しかし、硫黄分が 10質量 ppmを大幅に超えるディーゼル燃料、例えば、硫黄分が 50質量 ppm程度以上のディーゼル燃料を使用する場合には、その効果を十分発揮することができない。従って、本発明の組成物は、硫黄分が 10質量 ppm以下、好ましくは 5質量 ppm以下のディーゼル燃料を使用するディーゼルエンジンに適用することが必要である。このような燃料を使用する場合に DPFへの固着成分の生成を顕著に抑制することがでさる。

[0030] 硫黄分が 10質量 ppm以下のディーゼル燃料としては、特に制限はないが、高度に脱硫精製された、硫黄分が 10質量 ppm以下の灯油、軽油等の鉱油系燃料の他に、飽和又は不飽和脂肪酸アルキルエステル等のいわゆるバイオディーゼル燃料ゃジメチルエーテル (DME)、フィッシャートロプシュ反応等により合成された GTL (ガストウリキッド)灯油、 GTL軽油等の実質的に硫黄を含有しない燃料等が挙げられる。

[0031] 本発明のディーゼルエンジン用潤滑油組成物には、必要に応じて、潤滑油に使用可能な添加剤、例えば、酸化防止剤、摩擦調整剤、（C)成分以外の摩耗防止剤、粘度指数向上剤、腐食防止剤、防鲭剤、抗乳化剤、金属不活性化剤、消泡剤又は着色剤等の添加剤を適宜選択して 1種又は 2種以上配合することができる。

酸ィ匕防止剤としては、フエノール系、アミン系等の公知の酸ィ匕防止剤が使用できる摩擦調整剤としては、モリブデンジチォカーバメート、モリブデンジチォホスフェート等の有機モリブデンィ匕合物、炭素数 6— 30のアルキル基又はアルケニル基を有する脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪族ァミン、脂肪族エーテル、脂肪酸アミド等の無灰系摩擦調整剤等が使用できる。

(C)成分以外の摩耗防止剤としては、例えば、硫化油脂、硫化エステル、硫化ォレフィン、ポリスルフイド、ジチォカーバメート、亜鉛ジチォカーバメート等の硫黄系摩耗防止剤等が使用できる。

粘度指数向上剤としては、例えば、重量平均分子量が 1000— 1000000のポリメタクリレート系、エチレン - α -ォレフィンコポリマー系、スチレンージェンコポリマー系、ポリ (イソ)ブテン系等の公知の粘度指数向上剤が使用できる。

腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、トリルトリァゾール系、チアジアゾール系、イミダゾール系化合物等が使用できる。

防鲭剤としては、例えば、石油スルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、ジノ- ルナフタレンスルホネート、ァルケ-ルコハク酸エステル、多価アルコールエステル等が使用できる。

抗乳ィ匕剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシェチレンアルキルフエニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル等のポリアルキレングリコール系非イオン系界面活性剤等が使用できる。

金属不活性化剤としては、例えば、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、アルキルチアジァゾール、メルカプトべンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール又はその誘導体、 1,3,4- チアジアゾールポリスルフイド、 1,3,4-チアジアゾリル- 2,5-ビスジアルキルジチォカーバメート、 2- (アルキルジチォ)ベンゾイミダゾール、及び j8 -(0-カルボキシベンジルチォ)プロピオン-トリル等が使用できる。消泡剤としては、例えば、シリコーン、フルォロシリコーン、フルォロアルキルエーテル等が使用できる。

[0032] これら任意の添加剤を本発明の潤滑油組成物に含有させる場合には、その含有量は組成物全量基準で、酸化防止剤、摩擦調整剤及び (C)成分以外の摩耗防止剤の場合、それぞれ 0.01— 5質量％が好ましい。粘度指数向上剤の場合は 0.1— 15質量 %が好ましぐ腐食防止剤、防鲭剤及び抗乳化剤の場合は、それぞれ 0.005— 5質量 %が好ましい。金属不活性化剤の場合は 0.005— 1質量％が好ましぐ消泡剤の場合は 0.0005— 1質量％が好ましい。

[0033] 本発明のディーゼルエンジンシステムは、再生式 DPF、特に連続再生式 DPFを備え、燃料として前記硫黄分 10質量 ppm以下のディーゼル燃料を使用し、該システム用の潤滑油組成物として、前述の本発明の潤滑油組成物を使用することで、再生式 DPFへの固着成分の蓄積が抑制され、また、 DPFに蓄積した成分の除去を容易に行うことができる、該 DPFの寿命が延長されるディーゼルエンジンシステムである。システムの構成は、公知の構成に準じて適宜選択することができる。

再生式 DPFには、三元触媒、酸化触媒、 NOx吸蔵型還元触、尿素還元型 NOx触媒等の触媒が併用されてヽても良い。

[0034] 本発明の再生式 DPFへの固着成分蓄積抑制方法は、再生式 DPF、特に連続再生式 DPFを備え、且つ燃料として硫黄分 10質量 ppm以下のディーゼル燃料を使用するディーゼルエンジンシステムにおける該再生式 DPFへの固着成分蓄積を抑制する方法であって、ディーゼルエンジンシステムの潤滑油として、前述の本発明の潤滑油組成物を含む潤滑油を使用することにより行なうことができ、該 DPFの寿命を延長することができる。

実施例

[0035] 以下、本発明の内容を実施例及び比較例によって更に具体的に説明する力本発明はこれらに限定されない。

実施例 1一 7、比較例 1一 4

表 1に示す組成のディーゼルエンジン用潤滑油を調製した。尚、実施例 6と比較例 4の糸且成物は同一である。得られた実施例 1一 7及び比較例 1一 3の各潤滑油組成物を用いて、以下の試験を行なった。

[0036] 試験には、 400cc単気筒汎用ディーゼルエンジンを用い、排気部に炭化珪素製の外部再生型 DPFを取り付け、 2400rpm、 1Z2負荷、 100時間の運転を行い、 DPFの入り口及び出口の差圧を測定した。なお、それぞれの試験は、表 1に示す各潤滑油組成物をオイルパンに入れ、燃料として、硫黄分 4質量 ppmのディーゼル燃料に表 1 の各潤滑油組成物における「その他添加剤」を除、た組成物を 4質量％配合したものを使用した。

試験途中に DPFの入り口と出口の差圧が急激に立ち上がった場合には、外部再生炉にて DPFに蓄積したすすを燃焼した上で、灰分を除去せずに試験を再開する操作を繰り返し、最後の再生処理直後の差圧を結果として表 1に示す。ここで、 DPF に蓄積したすすには、燃料及び燃料に配合した潤滑油成分の燃焼残查物の他、ォィルパンから燃焼室へ混入した潤滑油成分の燃焼残查物が含まれていた。

比較例 4の潤滑油組成物 (実施例 6と組成が同一)の場合には、ディーゼル燃料として硫黄分 45質量 ppmのディーゼル燃料を用いた以外は上記他の例と同様の操作を行い、試験再開直後の DPFの入り口及び出口の差圧を測定した。結果を表 1に示す

[0037] 尚、表中の各成分は以下のとおりである。

1)潤滑油基油：水素化分解鉱油 (100°C動粘度： 6.5mm²Zs、硫黄含有量： 0.0001質量％以下、芳香族分 5.5質量％、 NOACK蒸発量 : 8質量％、粘度指数 : 130)

2)潤滑油基油：溶剤精製鉱油 (100°C動粘度： 5.3mm²Zs、硫黄含有量： 0.35質量％、粘度指数: 103)

3)炭酸カルシウム含有過塩基性カルシウムサリシレート (全塩基価： 166mgKOH/g、カルシウム含有量: 5.8質量％、硫黄含有量: 0.4質量％、硫酸灰分量 19.7質量％、 (A-1) 3-アルキルサリシレート 53mol%、（A- 2) 3,5-ジアルキルサリシレート 8mol%、モノアルキルサリシレート合計 91mol%、アルキル基： C14一 18第 2級アルキル基）

4)ホウ酸カルシウム含有過塩基性カルシウムサリシレート (全塩基価： 190mgKOHZg 、カルシウム含有量: 6.8質量％、ホウ素含有量: 2.7質量％、硫黄含有量: 0.3質量％、（A- 1) 3-アルキルサリシレート 53mol%、（A- 2) 3,5-ジアルキルサリシレート 8mol%、モノアルキルサリシレート合計 91 mol%、アルキル基： C 14一 18第 2級アルキル基）

5)炭酸カルシウム含有過塩基性カルシウムスルホネート (全塩基価： 300mgKOHZg、カルシウム含有量: 12質量％、硫黄含有量: 3.8質量％、硫酸灰分量 42.5質量％)

6)炭酸カルシウム含有過塩基性カルシウムフエネート (全塩基価： 250mgKOHZg、力ルシゥム含有量: 5.25質量％、硫黄含有量: 2.5質量％、硫酸灰分量 31.5質量％)

7)ポリブテニルコハク酸イミド (ビスタイプ、ポリブテニル基の数平均分子量 1500、窒素含有量 1.3質量％)

8)ポリブテニルコハク酸イミドのホウ素化合物 (ビスタイプ、ポリブテニル基の数平均分子量 1300、窒素含有量 1.6質量％、ホウ素含有量 0.5質量％)

9)ジ (1,3-ジメチルブチル)ジチォリン酸亜鉛 (亜鉛含有量: 7.8質量％、リン含有量 7.2 質量％、硫黄含有量 14.0質量％)

10)アルキルリン酸亜鉛 (亜鉛含有量: 6.7質量％、リン含有量 6.0質量％)

11)フノール系酸ィ匕防止剤、アミン系酸化防止剤、粘度指数向上剤及び流動点降下剤からなる添加剤

[表 1]

表 1から明らかなとおり、硫黄分 10質量 ppm以下のディーゼル燃料を用いた場合の実施例 1一 7の潤滑油組成物は、再生処理後の DPFの差圧が小さぐ DPFに堆積する固着成分の生成量が少ないと判断される。

硫酸灰分力 8— 1.2質量％である実施例 1一 5、比較例 1一 3の潤滑油組成物は、再生処理直後の差圧は小さぐ特にサリシレート系清浄剤を使用した場合に顕著な効果が得られることがわかる。また BZM比又は SZM比が本発明の規定を充足していない比較例 1一 3の潤滑油組成物では、再生処理直後の差圧が高くなり、固着成分が蓄積し易いことがわかる。

硫酸灰分力 ^0.4— 0.8質量％である実施例 6及び比較例 4の潤滑油組成物では、硫黄分 10質量 ppm以下のディーゼル燃料を用いた実施例 6で再生直後の差圧が小さくなったが、硫黄分 45質量 ppmのディーゼル燃料を用いた比較例 4では再生直後の差圧が高くなり、固着成分が蓄積し易いことがわかる。

硫酸灰分が 1.2— 2質量％である実施例 7の潤滑油組成物では、再生処理回数は増えるが、再生処理後の DPFの差圧は低ぐ本発明に規定する特定の物性を満たせば組成物中の硫酸灰分が、 DPFの固着成分の生成に与える影響は小さいものと判断できる。

尚、これらの実施例では、硫酸灰分が 1質量％程度あるいはそれ以上 (実施例 1一 5 、 7)であつでも、硫酸灰分が 0.5質量％まで半減された実施例 6と比べて全く遜色のない結果が得られていることがわかる。また、組成物のホウ素含有量は 0.04質量％未満であっても十分な性能を発揮できることが示唆され、実施例 3のように、全ホウ素量が 0.1質量％となった場合でもその効果があまり変わらないことから、低ホウ素量の組成物とすることができ、ホウ素による硫酸灰分の増加を抑制するとともに、コスト的に有利な組成物を得ることができる。

従って、本発明のディーゼルエンジン用潤滑油組成物は、硫黄分の極めて少ないディーゼル燃料との相乗効果により再生式 DPFへの固着成分の蓄積を抑制することができ、当該 DPFの閉塞による寿命を格段に延長することができると考えられる。

Claims

請求の範囲 [1] 再生式 DPFを備え、且つ燃料として硫黄分 10質量 ppm以下のディーゼル燃料を使用するディーゼルエンジン用の潤滑油組成物であって、潤滑油基油と、 (A)金属系清浄剤、（B)無灰分散剤及び (C)リン系摩耗防止剤を含む添加剤とを含み、且つ下記要件 (1)一 (4)の全てを満たす物性を有するディーゼルエンジン用潤滑油糸且成物。

[2] 前記要件 (1)の硫酸灰分が 0.8質量％を超え 1.2質量％以下である請求項 1の潤滑油組成物。

[3] 前記要件 (1)の硫酸灰分力 4一 0.8質量％である請求項 1の潤滑油組成物。

[4] 前記要件 (1)の硫酸灰分が 1.2質量％を超え 2質量％以下である請求項 1の潤滑油組成物。

[5] (A)金属系清浄剤が、アルカリ土類金属サリシレート及びその (過)塩基性塩の少なくとも一方を含む請求項 1の潤滑油組成物。

[6] 前記再生式 DPFが、車両搭載を目的とした連続再生式 DPFである請求項 1の潤滑油組成物。

[7] 燃料として硫黄分 10質量 ppm以下のディーゼル燃料を使用するディーゼルェンジンシステムであって、

再生式 DPFを備え、且つエンジン用潤滑油として、請求項 1の潤滑油糸且成物を含む潤滑油を有するディーゼルエンジンシステム。

[8] 再生式 DPFを備えたディーゼルエンジンシステムにおいて、燃料として硫黄分 10 質量 ppm以下のディーゼル燃料を使用し、前記ディーゼルエンジンシステムの潤滑油として、請求項 1の潤滑油糸且成物を使用して運転する再生式 DPFへの固着成分蓄積抑制方法。