(57)【要約】【課題】  先行技術と異なったアプローチにより自動車からの炭酸ガス排出量を大幅に削減でき、低燃費性に優れたガソリンエンジン油組成物の提供。【解決手段】  基油に、少なくともサリシレート系清浄剤と無灰系摩擦調整剤を配合したガソリンエンジン油組成物であって、基油成分としてすべり速度４．４ｍ／ｓ、ヘルツ圧０．５３ＧＰａ、油温１００℃の条件下で測定した油膜厚さが９５ｎｍ以下の基油を含有することを特徴とするガソリンエンジン油組成物。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基油に、少なくともサリシレート系清浄剤と無灰系摩擦調整剤を配合したガソリンエンジン油組成物であって、基油成分としてすべり速度４．４ｍ／ｓ、ヘルツ圧０．５３ＧＰａ、油温１００℃の条件下で測定した油膜厚さが９５ｎｍ以下の基油を含有することを特徴とするガソリンエンジン油組成物。
【請求項２】
すべり速度４．４ｍ／ｓ、ヘルツ圧０．５３ＧＰａ、油温１００℃の条件下で測定した油膜厚さが９５ｎｍ以下である前記基油が全基油中５質量％以上を占めるものである請求項１記載のガソリンエンジン油組成物。
【請求項３】
サリシレート系清浄剤の添加量が０．５〜１０．０質量％、無灰系摩擦調整剤の添加量が０．０１〜５．０質量％である請求項１または２記載のガソリンエンジン油組成物。
【請求項４】
無灰系摩擦調整剤がオレイル基を含む化合物である請求項１または２記載のガソリンエンジン油組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低燃費性に優れたガソリンエンジン油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本の石油需要は年間約２．５億キロリットルであり、そのうちの約４割がガソリンや軽油などの自動車用燃料として消費されており、我国の全炭酸ガス排出量の約２割が運輸部門から排出され、その排出量は年々増加の傾向にある。１９９７年１２月に京都で開催された地球温暖化防止会議では、炭酸ガスの排出量を削減することが議論され、日本の削減目標は１９９０年の炭酸ガス排出量より６％削減することが合意された。こうした背景から、運輸部門においては２０１０年までに１９９５年比で約２０％の燃費向上が義務づけられ、ガソリン及びディーゼル内燃機関の更なる低燃費化による自動車から排出される炭酸ガスの削減が最も重要な課題となっている。
【０００３】
自動車からの炭酸ガス排出量の削減、即ち燃費向上の手法として、エンジン燃焼効率の改善、車体及びエンジンの軽量化等数多くのものが挙げられているが、エンジンに充填する潤滑油によるエンジン内部の摩擦低減が最も社会的コスト負担が少ない方法である。特にエンジン油による対応法は、燃焼効率の改善等とは異なり、エンジンデザイン等の変更を必要としないため、手軽でかつ広範囲に適用することができる。
【０００４】
従来の省燃費ガソリンエンジン油に使用されている先行技術は、摩擦調整剤、特に有機モリブデン系摩擦調整剤、の添加や、高粘度指数基油の使用により達成されるものが殆どであった。有機モリブデン系摩擦調整剤を配合する先行技術としては特許文献１〜６があるが、有機モリブデン系摩擦調整剤は高価である点が懸念される。
【０００５】
また、ガソリンエンジン油の基油の特性に着目し、粘度指数の大きい基油を用いて上記の課題を解決する代表的な先行技術としては、非特許文献１が挙げられる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３４８５９１号公報
【特許文献２】特開２００２−１２８８４号公報
【特許文献３】特開２００２−３７１２９２号公報
【特許文献４】特開２００１−１８１６６４号公報
【特許文献５】特開平８−３０２３７８号公報
【特許文献６】特開平９−３４６３号公報
【非特許文献１】ＳＡＥ  ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＰＡＰＥＲ  ９５１０３６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、前記各先行技術と異なったアプローチにより自動車からの炭酸ガス排出量を大幅に削減でき、低燃費性に優れたガソリンエンジン油組成物を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、ガソリンエンジン油に使用される基油の特性に着目し、鋭意研究を進めた結果、サリシレート系清浄剤と無灰系摩擦調整剤を含むガソリンエンジン油組成物において、基油成分の１つとして、特定条件下で測定した油膜厚さが９５ｎｍ以下を示す基油を基油成分の５質量％以上含有させると、驚くべきことに低燃費を達成できることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【０００９】
本発明の第１は、基油に、少なくともサリシレート系清浄剤と無灰系摩擦調整剤を配合したガソリンエンジン油組成物であって、基油成分としてすべり速度４．４ｍ／ｓ、ヘルツ圧０．５３ＧＰａ、油温１００℃の条件下で測定した油膜厚さが９５ｎｍ以下、好ましくは８０ｎｍ以下、とくに好ましくは７０ｎｍ以下の基油を含有することを特徴とするガソリンエンジン油組成物に関する。
本発明の前記油膜厚さの測定方法は、具体的には文献ＳＡＥ  ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＰＡＰＥＲ  ９６１１４２の図１記載の方法である。
本発明の第２は、すべり速度４．４ｍ／ｓ、ヘルツ圧０．５３ＧＰａ、油温１００℃の条件下で測定した油膜厚さが９５ｎｍ以下である前記基油が全基油中５質量％以上、好ましくは７質量％以上、とくに好ましくは９質量％以上を占めるものである請求項１記載のガソリンエンジン油組成物に関する。
本発明の第３は、サリシレート系清浄剤の添加量が０．５〜１０．０質量％、好ましくは１．０〜８．０質量％、さらに好ましくは１．０〜５．０質量％、無灰系摩擦調整剤の添加量が０．０１〜５．０質量％、好ましくは０．０５〜２．５質量％、さらに好ましくは０．５〜２．５質量％である請求項１または２記載のガソリンエンジン油組成物に関する。
本発明の第４は、無灰系摩擦調整剤がオレイル基を含む化合物である請求項１または２記載のガソリンエンジン油組成物に関する。
【００１０】
サリシレート系清浄剤の増量は、清浄性および酸化安定性向上に効果がある一方、１０．０質量％を越える配合ではコスト上昇に対して添加効果が低減する。また、多量の添加は潤滑油中の灰分の増加につながり、ピストンデポジットの生成量増加を引き起こすことから、１０．０質量％以下が現実的であり好ましい。また、０．５質量％未満では効果が期待できないため、０．５質量％以上が好ましい。
【００１１】
本発明で使用するサリシレート系清浄剤は、とくにアルキルベンゼンサリチル酸カルシウムが好ましく、日本国特許第１２７１２１５号、第１０３１５０７号に示す化合物である芳香族カルボン酸と原子番号１２から５６の間の周期律表第II族の金属との油溶性塩基性塩、全アルカリ価が１２ｍｇＫＯＨ／ｇ以上に包括される潤滑剤である。しかし本発明においては、アルキルサリシレート金属塩化合物は、カルシウム塩及びマグネシウム塩が好ましい。この理由は、アルキルサリシレートベリリウム塩とバリウム塩の場合は、内燃機関の燃焼による水分と潤滑油の酸化劣化によって形成される弱酸との反応により水溶性塩が生成される可能性があり、この塩は生物毒性の点で環境上好ましくない場合がある。またベリリウム塩の場合は炭酸ガスとの反応により生成される炭酸ベリリウムの結晶硬度が高いため、耐摩耗性を悪化させる懸念がある。それ以外の金属については、金属のコストが高く実用に供することは困難である。本発明においてのサリシレート系清浄剤は、全アルカリ価が５０から４００ｍｇＫＯＨ／ｇのものが本発明の潤滑性を付与するガソリンエンジン油組成物として好ましい。
【００１２】
無灰系摩擦調整剤の増量は、低燃費性向上に効果がある一方、５．０質量％を越える配合ではコスト上昇に対して添加効果が低減することから、５．０質量％以下が現実的である。また、０．０１質量％未満では効果が期待できないため、０．０１質量％以上が好ましい。アルキルカルボン酸、アルキルカルボン酸エステル、アルキルアミン、アルキルアミド、アルキルエーテル等の無灰系摩擦調整剤はアルキル基の長さが長いほど摩擦低減効果が大きいが、アルキル鎖長が長くなるに従い潤滑油への溶解度が低下する。オレイル基はアルキル基の長さとしては、摩擦低減作用を発揮するのに十分な長さを持ち、尚且つ、その分子内に不飽和結合を含んでおり、オレイル基を有する無灰系摩擦調整剤は潤滑油に対しての溶解性が他の無灰系摩擦調整剤に比べて高い。そのため摩擦低減効果に対してその他の無灰系摩擦調整剤よりは有利である。
【００１３】
本発明に用いる基油としては、鉱油系潤滑油、合成油系潤滑油又はこれらの中から選ばれる２種以上の混合物等が使用でき、また、そのなかで必ず添加しなければならない上記の条件下で測定された油膜厚さの条件を満たす基油についても同様である。例えば、鉱油系潤滑油、鉱油系潤滑油と芳香族分非含有合成油系潤滑油との混合油、芳香族分含有合成油系潤滑油と芳香族分非含有合成油系潤滑油との混合油等が例示できる。
【００１４】
一般にエンジン油には基油、清浄剤及び摩擦調整剤のほかに耐摩耗剤、無灰系分散剤、酸化防止剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、消泡剤等が配合されているが、本発明の潤滑組成物にも、所望によりこれらの各種添加剤を適量加えることができる。
【００１５】
耐摩耗剤としては亜鉛ジチオフォスフェート（ＺｎＤＴＰ）が一般に配合されているが、本発明においては、炭素数３から１２のアルキル基を有し、そのアルコール残基が２級（Ｓｅｃ−ＺｎＤＴＰ）または１級（Ｐｒｉ−ＺｎＤＴＰ）、もしくはそれらの混合物が配合されていることが好ましく、添加量としてはりん元素量で０．０３〜０．１質量％を配合することが好ましく、とくにりん元素量で０．０３〜０．０８質量％が最も好ましい。
【００１６】
無灰系分散剤としては通常２〜１０質量％の割合で配合し、その種類としては日本国特許第１３６７７９６号、第１６６７１４０号、第１３０２８１１号、第１７４３４３５号に示されるポリアルケニルこはく酸イミド、ポリアルケニルこはく酸エステルなどが挙げられ、またこれらの化合物のほう素化誘導体を本発明の潤滑性を付与するガソリンエンジン油組成物に配合することも可能である。
【００１７】
酸化防止剤としては、２−ｔ−ブチルフェノール、２−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２−ｔ−ブチル−５−メチルフェノール、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２，４−ジメチル−６−ｔ−ブチルフェノール、２−ｔ−ブチル−４−メトキシフェノール、３−ｔ−ブチル−４−メトキシフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メトキシフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エトキシフェノール、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルメルカプト−オクチルアセテート、ｎ−ドデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２′−エチルヘキシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，６−ジ−ｔ−ブチル−α−ジメチルアミノ−ｐ−クレゾール、４，４′−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、４，４′−ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、２，２−ビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、４，４′−シクロヘキシリデンビス（２，６−ｔ−ブチルフェノール）、ヘキサメチレングリコールビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］（チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製：Ｉｒｇａｎｏｘ  Ｌ１０９）、２，２′−チオ−［ジエチル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］（チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製：Ｉｒｇａｎｏｘ  Ｌ１１５）、テトラキス［メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン（チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製：Ｉｒｇａｎｏｘ  Ｌ１０１）、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン（シェル・ジャパン社製：Ｉｏｎｏｘ３３０）、ビス−［３，３′−ビス−（４′−ヒドロキシ−３′−ｔ−ブチルフェニル）ブチリックアシッド］グリコールエステル、２−（３′，５′−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）メチル−４−（２″，４″−ジ−ｔ−ブチル−３″−ヒドロキシフェニル）メチル−６−ｔ−ブチルフェノール、２，６−ビス（２′−ヒドロキシ−３′−ｔ−ブチル−５′−メチル−ベンジル）−４−メチルフェノール等のフェノール系酸化防止剤、ｐ，ｐ′−ジオクチル−ジフェニルアミン、ｐ，ｐ′−ジ−α−メチルベンジル−ジフェニルアミン、Ｎ−ｐ−ブチルフェニル−Ｎ−ｐ′−オクチルフェニルアミン、モノ−ｔ−ブチルジフェニルアミン、モノオクチルジフェニルアミン、ジ（２，４−ジエチルフェニル）アミン、ジ（２−エチル−４−ノニルフェニル）アミン、オクチルフェニル−１−ナフチルアミン、Ｎ−ｔ−ドデシルフェニル−１−ナフチルアミン、１−ナフチルアミン、フェニル−１−ナフチルアミン、フェニル−２−ナフチルアミン、Ｎ−ヘキシルフェニル−２−ナフチルアミン、Ｎ−オクチルフェニル−２−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ′−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−ｐ−フ��ニレンジアミン等のアミン系酸化防止剤、さらにはモリブデンジチオカーバメートやモリブデンアルキルアミン塩等の有機モリブデン化合物等を挙げられ、これらを単独もしくは数種類組み合わせて０．０１〜５質量％、好ましくは０．１〜３質量％の割合で使用することができる。
【００１８】
粘度指数向上剤としては、例えば日本国特許第９５４０７７号、第１０３１５０７号、第１４６８７５２号、第１７６４４９４号、第１７５１０８２号に記載されているスチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン星状共重合体、ポリメタクリレート系、エチレン−プロピレン共重合体などが挙げられ、これらは１から２０質量％の割合で使用される。またこれらのものに窒素原子や酸素原子を分子中に含んだ極性モノマーを共重合させた分散型粘度指数向上剤についても同じように使用することができる。
【００１９】
流動点降下剤としては、日本国特許第１１９５５４２号、第１２６４０５６号に記載されているメタクリレート重合体などが使用される。防錆剤として、アルケニルこはく酸またはその部分エステル、ベンゾトリアゾール系化合物、チアジアゾール系化合物、などが使用される。
【００２０】
消泡剤としては、ジメチルポリシクロヘキサン、ポリアクリレート等が使用される。
【００２１】
本発明の特徴を一層明らかにするために、現在当該分野で汎用されている低燃費ガソリンエンジン油組成物と本発明の１例であるガソリンエンジン油組成物を対比すると、おおむね下記表１のようになる。
【００２２】
【表１】
2006199857.tif 000002
【発明の効果】
【００２３】
（１）本発明により優れた低燃費性を有するガソリンエンジン油組成物が提供できた。
（２）本発明は、潤滑油の基本成分である基油の特性に着目し、特有の添加剤組成と組み
合わせることにより、優れた低燃費性を有する潤滑油組成物を見出した。
（３）本発明は、有機モリブデン化合物のような無灰系でない摩擦低減剤を用いなくても
、充分目的を達成することができた。
【実施例】
【００２４】
以下に実施例と比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
【００２５】
本発明で採用した評価試験法は以下の通りである。
基油の油膜厚さは文献ＳＡＥ  ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＰＡＰＥＲ  ９６１１４２に記載された方法（文献中の図１の方法）により測定した。１００℃高温高せん断粘度は、ＡＳＴＭ  Ｄ５４８１試験法により求めた。
１００℃及び４０℃の動粘度は、ＪＩＳ  Ｋ２２８３試験法により求めた。
粘度指数はＪＩＳ  Ｋ２２８３試験法により求めた。
低燃費性の評価
図１に低燃費性を評価するためのエンジントルク損失試験装置の概要を示す。直打式動弁機構をもつ３．０Ｌエンジンを使用し、エンジン油温８０℃でエンジン回転数を電気モータでアイドル回転数から２８００ｒｐｍまで制御し、発生する摩擦損失トルクを計測することにより、エンジン油の摩擦特性を評価した。
結果は比較例１に対して各エンジン回転数におけるエンジン損失トルクがどれだけ改善されたかを、エンジン損失トルク改善率として示した。
【００２６】
本発明の実施例と比較例で使用した基油の性状を表２に、本発明の実施例と比較例の組成を表３におよびその低燃費試験結果を表４に示す。表４は比較例１に対する各実施例、比較例の改善程度を示すものであるため、表４中の比較例１のデータは丁度０となる。
【００２７】
【表２】
2006199857.tif 000003
【００２８】
【表３】
2006199857.tif 000004
【００２９】
【表４】
2006199857.tif 000005
表中の５Ｗ−３０および０Ｗ−３０はＳＥＡエンジン油の粘度分類におけるＳＥＡエンジン粘度番号である。
アイドルとは、軸出力を出さず、エンジンの機械損失に打ち克って設定回転数を維持している状態をいう。
【００３０】
表３中のカルシウムサリシレートはインフィニアム・ジャパン社より入手したＩｎｆｉｎｅｕｍ  Ｍ７１０１、カルシウムスルフォネートは日本ルーブリゾール社より入手したＬｚ５２である。
表３中の無灰系摩擦調整剤は花王社より入手したオレイン酸エステル  エマゾールＭＯ−５０である。
表３中の粘度指数向上剤は、デグサ・ジャパン社より入手したポリメタアクリレート  Ｖｉｓｃｏｐｌｅｘ  ６−９５０、無灰系分散剤は、インフィニアム・ジャパン社より入手したポリアルケニルこはく酸イミド  Ｉｎｆｉｎｅｕｍ  Ｍ７１０７、耐摩耗剤（ＺｎＤＴＰ）は、日本ルーブリゾール社より入手したＬｚ１３９５、酸化防止剤は、チバスペシャルティー・ケミカルズ社から入手したフェノール系酸化防止剤  Ｉｒｇａｎｏｘ  Ｌ１３５、流動点降下剤はインフィニアム・ジャパン社より入手したポリメタアクリレート  Ｉｎｆｉｎｅｕｍ  Ｖ３５１、消泡剤はダウコーニング社より入手したジメチルポリシクロヘキサンである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、低燃費性を評価するために用いるエンジントルク損失試験装置の概略図である。
【図１】
2006199857.tif 000006