(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１００℃における動粘度が３〜３５ｍｍ2／ｓ、かつ全窒素量が４０重量ｐｐｍ以下の鉱油からなる潤滑油基油に、過塩基性アルカリ土類金属のスルホネート、フェネート及びサリチレートから選ばれる少なくとも一種の金属系清浄分散剤を配合してなり、組成物中の全窒素量が１００重量ｐｐｍ以下、組成物中の全リン量が１００重量ｐｐｍ以下、全窒素量と全リン量の和が１５０重量ｐｐｍ以下であり、組成物の全塩基価が１５〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする中速ディーゼルエンジン用エンジンオイル組成物。
【請求項２】
組成物中の全窒素量が５０重量ｐｐｍ以下である請求項１に記載のディーゼルエンジンオイル組成物。
【請求項３】
組成物中の全リン量が７０重量ｐｐｍ以下である請求項１又は２に記載のディーゼルエンジンオイル組成物。
【請求項４】
組成物中の全窒素量と全リン量の和が９０重量ｐｐｍ以下である請求項１〜３のいずれかに記載のディーゼルエンジンオイル組成物。
【請求項５】
組成物中の全窒素量が３０重量ｐｐｍ以下である請求項１〜４のいずれかに記載のディーゼルエンジンオイル組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディーゼルエンジンオイル組成物に関し、さらに詳しくは、船舶用又は自家発電用の中速ディーゼルエンジンに好適なディーゼルエンジンオイル組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶用デーゼルエンジンや自家発電用ディーゼルエンジンの中で、特に中速のディーゼルエンジンにおいてエンジン油の消費量の急増現象が問題となっている。この急増現象は、リングとライナー間の問題が反映されたものであり、オイル劣化物によるリングのこう着やリングとライナー間の潤滑不良が原因となっている。即ち、油の劣化および潤滑性、特に耐摩耗性の低下が大きく関与している。したがって、そのエンジン油の消費量の急増現象が起こるまでの時間が油の寿命となる。新油の状態では、油間において消費量の差が殆ど認められないことから、油中の特定成分が使用中に劣化していることが影響していると考えられる。一方、寿命の長い油は、酸化安定性、耐摩耗性ともに良好であり、両性質の良好なエンジン油の開発が望まれている。従来、特開平７−１９７０６７号公報には、特定の過塩基性と中性のスルホネート等に、特定のポリアルケニルこはく酸イミドとジアルキルジチオリン酸亜鉛を組み合わせた添加剤について開示されているが、酸化安定性、耐摩耗性ともに不十分である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記観点からなされたもので、酸化安定性と耐摩耗性に優れたディーゼルエンジンオイル組成物を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、エンジンオイル中の特定成分に着目して鋭意研究を重ねた結果、特定の過塩基性アルカリ土類金属系清浄分散剤を使用し、かつ特定元素成分の量を制限することにより本発明の目的を効果的に達成しうることを見出し本発明を完成したものである。
【０００５】
すなわち、本発明の要旨は下記の通りである。
（１）１００℃における動粘度が３〜３５ｍｍ2／ｓ、かつ全窒素量が４０重量ｐｐｍ以下の鉱油からなる潤滑油基油に、過塩基性アルカリ土類金属のスルホネート、フェネート及びサリチレートから選ばれる少なくとも一種の金属系清浄分散剤を配合してなり、組成物中の全窒素量が１００重量ｐｐｍ以下、組成物中の全リン量が１００重量ｐｐｍ以下、全窒素量と全リン量の和が１５０重量ｐｐｍ以下であり、組成物の全塩基価が１５〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする中速ディーゼルエンジン用エンジンオイル組成物。
（２）組成物中の全窒素量が５０重量ｐｐｍ以下である（１）に記載のディーゼルエンジンオイル組成物。
（３）組成物中の全リン量が７０重量ｐｐｍ以下である（１）又は（２）に記載のディーゼルエンジンオイル組成物。
（４）組成物中の全窒素量と全リン量の和が９０重量ｐｐｍ以下である（１）〜（３）のいずれかに記載のディーゼルエンジンオイル組成物。
（５）組成物中の全窒素量が３０重量ｐｐｍ以下である（１）〜（４）のいずれかに記載のディーゼルエンジンオイル組成物。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。本発明のディーゼルエンジンオイル組成物は、船舶用、自家発電用等の中速ディーゼルエンジンに用いることができ、具体的には、特に２００〜１，５００ｒｐｍ、好ましくは、３００〜１，３００ｒｐｍのディーゼルエンジンに用いるのが好ましい。これらディーゼルエンジンは、通常１００〜３０，０００馬力、特に、５００〜２０，０００馬力の出力をもつディーゼルエンジンである。また、これらのディーゼルエンジンでは、未燃の燃料、燃焼残渣物及び燃料中に含まれる硫黄成分に起因する酸性物質と金属系清浄分散剤が反応して生成するスラッジ等が、潤滑油中に混入している。本発明のディーゼルエンジンオイル組成物は、これらのスラッジを除去するための大型フィルター、大型ストレーナ、遠心分離機等の手段が設けられているディーゼルエンジンに用いるのが特に好ましい。
【０００７】
次に、本発明のディーゼルエンジンオイル組成物における潤滑油基油として、１００℃における動粘度が３〜３５ｍｍ2 ／ｓ、好ましくは８〜２５ｍｍ2 ／ｓの鉱油及び／又は合成油が用いられる。基油の粘度が高すぎると潤滑部分への潤滑油の供給が十分に行われない場合があり、逆に、低すぎると蒸発性が高く、オイル消費が多くなる場合があり好ましくない。また、この基油の低温流動性の指標である流動点については特に制限はないが、−１０℃以下であるのが好ましい。さらに、基油に含まれる全窒素量は、４０重量ｐｐｍ以下であり、２０重量ｐｐｍであることが更に好ましい。基油に含まれる全窒素量が多すぎると、潤滑油の劣化に伴い、生成するスラッジの量が増加する場合がある。
【０００８】
このような鉱油，合成油は各種のものがあり、用途などに応じて適宜選定すればよい。鉱油としては、例えばパラフィン系鉱油，ナフテン系鉱油，中間基系鉱油などが挙げられ、具体例としては、溶剤精製または水添精製による軽質ニュートラル油，中質ニュートラル油，重質ニュートラル油，ブライトストックなどを挙げることができる。
【０００９】
一方合成油としては、例えば、ポリα−オレフィン，α−オレフィンコポリマー，ポリブテン，アルキルベンゼン，ポリオールエステル，二塩基酸エステル，ポリオキシアルキレングリコール，ポリオキシアルキレングリコールエステル，ポリオキシアルキレングリコールエーテル，ヒンダードエステルなどを挙げることができる。
【００１０】
これらの基油は、それぞれ単独で、あるいは二種以上を組み合わせて使用することができ、鉱油と合成油を組み合わせて使用してもよい。
次に、潤滑油基油に配合される金属系清浄分散剤は、過塩基性アルカリ土類金属のスルホネート、フェネート及びサリチレートから選ばれるものである。これらの中でも、過塩基性アルカリ土類金属のサリチレートが好ましい。
【００１１】
金属系清浄分散剤の好ましい全塩基価は、１００〜６００ｍｇＫＯＨ／ｇ（ＪＩＳ  Ｋ−２５０１：過塩素酸法）で、１２０〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇが特に好ましい。全塩基価が低すぎると、添加量が多くないと効果が得られないため、経済的に不利になる場合がある。塩基価が高すぎると、潤滑油中の灰分が増加し長時間の使用により多量のデポジットの生成を起こすおそれがあり好ましくない。
【００１２】
過塩基性アルカリ土類金属のスルホネートは、各種スルホン酸のアルカリ土類金属塩であり、通常、各種スルホン酸のアルカリ土類金属塩を炭酸化する方法により得られる。スルホン酸としては、芳香族石油スルホン酸、アルキルスルホン酸、アリールスルホン酸、アルキルアリールスルホン酸等があり、具体的には、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジラウリルセチルベンゼンスルホン酸、パラフィンワックス置換ベンゼンスルホン酸、ポリオレフィン置換ベンゼンスルホン酸、ポリイソブチレン置換ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸などを挙げることができる。
【００１３】
過塩基性アルカリ土類金属のフェネートは、アルキルフェノール又は硫化アルキルフェノールのアルカリ土類金属塩であり、通常、アルキルフェノールまたは硫化アルキルフェノールのアルカリ土類金属塩を炭酸化する方法により得られる。
過塩基性アルカリ土類金属のサリチレートは、アルキルサリチル酸のアルカリ金属塩であり、通常、炭素数８〜１８のα−オレフィンでフェノールをアルキル化し、次いでコルベシュミット反応でカルボキシル基を導入した後、複分解し、炭酸化する方法により得られる。アルキルサリチル酸の具体的例としては、ドデシルサリチル酸，ドデシルメチルサリチル酸，テトラデシルサリチル酸，ヘキサデシルサリチル酸，オクタデシルサリチル酸，ジオクチルサリチル酸などを挙げることができる。
【００１４】
以上のスルホネート，フェネート，サリチレートのアルカリ土類金属としては、カルシウム，バリウム，マグネシウム等が挙げられるが、効果の点でカルシウムが好ましい。
本発明においては、上記金属系清浄分散剤は一種用いてもよく、二種以上を用いてもよい。また、その配合量は、組成物全量基準で、５〜４０重量％の範囲が好ましく、１０〜３０重量％の範囲がより好ましい。５重量％未満では、耐摩耗性と酸化安定性が不十分な場合があり、４０重量％を超えても、配合量に相当する効果の向上がみられない場合がある。
【００１５】
本発明のディーゼルオイル組成物中の全リン量は、１００重量ｐｐｍ以下にする必要があり、好ましくは７０重量ｐｐｍ以下、特に好ましくは３０重量ｐｐｍ以下とする。全リン量が多すぎると、潤滑油中に含まれる酸性物質の量が多くなり、その結果、酸化劣化する過程でスラッジが生成しやすくなり好ましくない。
【００１６】
また本発明のディーゼルエンジンオイル組成物の全塩基価については、低すぎると酸中和性能が劣り、高すぎると多量のデポジットが生成するなどの点から１５〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇ（ＪＩＳ Ｋ−２５０１：過塩素酸法）の範囲に調整しておく方が好ましい。好ましくは、２０〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲である。また、本発明では、ディーゼルエンジンオイル組成物中の全窒素量と全リン量の和を１５０重量ｐｐｍ以下にすることが必要であり、９０重量ｐｐｍ以下とすることが更に好ましく、７０重量ｐｐｍとするのが特に好ましい。全窒素量と全リン量の和が多すぎると酸化劣化する過程でスラッジができやすくなる場合がある。
【００１７】
さらに本発明では、ディーゼルエンジンオイル組成物中の全窒素量は、５０重量ｐｐｍ以下とすることが好ましく、３０重量ｐｐｍ以下とすることが更に好ましい。全窒素量が多すぎると酸化劣化する過程でスラッジができやすくなる場合がある。
【００１８】
本発明のディーゼルエンジンオイル組成物は、潤滑油基油に、上記の金属系清浄分散剤を配合することにより得られるが、通常潤滑油の基本的性質を維持するために、酸化防止剤，粘度指数向上剤，金属不活性化剤，流動点降下剤，耐摩耗剤，消泡剤，極圧剤などの添加剤を適宜使用することもできる。このような添加剤は様々なものがあるが、特に制限はなく従来から公知のものが広く使用される。酸化防止剤としては、例えばアルキル化ジフェニルアミン，フェニル−α−ナフチルアミンなどのアミン系化合物、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール；４，４’−メチレンビス−（２，６−ジ−ｔ−ブチルフエノール）などのフェノール系化合物を挙げることができ、これらは、通常、組成物全量基準で、０．０５〜２重量％の割合で使用される。粘度指数向上剤としては、例えばポリメチルメタクリレート系，ポリイソブチレン系，エチレン−プロピレン共重合体系，スチレン−イソプレン共重合体系，スチレン−ブタジエン水添共重合体系などを挙げることができ、これらは、通常、組成物全量基準で、０．５〜３０重量％の割合で使用される。金属不活性化剤としては、ベンゾトリアゾール，チアジアゾール，アルケニルコハク酸エステルなどを挙げることができ、これらは、通常、組成物全量基準で、０．００５〜１重量％の割合で使用される。流動点降下剤としては、ポリアルキルメタクリレート，ポリアルキルスチレンなどを挙げることができ、これらは、通常、組成物全量基準で、０．０１〜１重量％の割合で使用される。耐摩耗剤としては、ＭｏＤＴＰ，ＭｏＤＴＣなどの有機モリブデン化合物、ＺｎＤＴＰなどの有機亜鉛化合物、アルキルメルカプチルボレートなどの有機ホウ素化合物、グラファイト，二硫化モリブデン，硫化アンチモン，ホウ素化合物，ポリテトラフルオロエチレンなどの固体潤滑剤系耐摩耗剤などを挙げることができ、これらは、通常、組成物全量基準で、０．１〜３重量％の割合で使用される。消泡剤としては、ジメチルポリシロキサン，ポリアクリレートなどを挙げることができ、通常、組成物全量基準で、０．０００５〜１重量％の割合で使用される。極圧剤としては、硫化油脂，ジアリルジスルフィドなどを挙げることができ、通常、組成物全量基準で、０．１〜１５重量％の割合で使用される。なお、上記の添加剤について、窒素やリンを含む化合物である場合には、その量を加えて前記組成物に含まれる全リン量、全窒素量、あるいは全窒素量と全リン量の和を調節しなければならないことは当然である。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１〜３及び比較例１，２
第１表に示す割合でそれぞれの成分を混合し、実施例及び比較例のディーゼルエンジンオイル組成物を調製した。なお、実施例と比較例のディーゼルエンジンオイル組成物は全て全塩基価を３０ｍｇＫＯＨ／ｇ（ＪＩＳ  Ｋ−２５０１；過塩素酸法）に調整した。これら実施例と比較例の組成物につき、下記の要領で酸化安定性試験及び耐摩耗性試験を行った。その結果を第１表に示す。
（１）酸化安定性試験
ＩＳＯＴ試験を内燃機関用酸化安定性試験（ＪＩＳ  Ｋ−２５１４）に準じて行った。すなわち、油に鉄−鋼板を入れて、１６５℃で攪拌し、９６時間後の全塩基価をＪＩＳ  Ｋ−２５０１（塩酸法）により測定した。
（２）耐摩耗試験（４球試験）
油の耐摩耗性を評価するために、摩擦面間の油膜の形成が重要である。この油膜の形成能力を次の条件で評価した。
試験機：曽田式４球試験機
回転球の回転数：５００ｒｐｍ
油温：８０℃
評価法：油圧荷重を０．５ｋｇ／ｃｍ2 から３分間ごとに０．５ｋｇ／ｃｍ2 づつ上昇させ、回転球と固定球が電気的に導通状態となる油圧で評価した。
【００２０】
【表１】
0004813633.tif 000002
【００２１】
＊１：高度精製パラフィン系鉱油，動粘度１０ｍｍ2 ／ｓ（１００℃）
＊２：溶剤精製パラフィン系鉱油，動粘度１０ｍｍ2 ／ｓ（１００℃）
＊３：全塩基価２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ（ＪＩＳ  Ｋ−２５０１；過塩素酸法）
＊４：全塩基価１７０ｍｇＫＯＨ／ｇ（ＪＩＳ  Ｋ−２５０１；過塩素酸法）
＊５：全塩基価２７０ｍｇＫＯＨ／ｇ（ＪＩＳ  Ｋ−２５０１；過塩素酸法）
＊６：ポリイソブテニル基の数平均分子量１，０００；窒素分含有量１．１重量％
＊７：ｍｇＫＯＨ／ｇ（ＪＩＳ  Ｋ−２５０１；塩酸法）
【００２２】
【発明の効果】
本発明のディーゼルエンジンオイル組成物は、優れた酸化安定性と耐摩耗性を示し、特に船舶用又は自家発電用の中速ディーゼルエンジンオイルとして好適である。