(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫黄分含有量が０．０５質量％以下であって、曇り点と流動点の温度差が１０℃以内である軽油に対して、
（Ａ）オレイン酸とリノール酸との１：１（質量基準）混合物のグリセリンエステルであって、モノ置換エステル、ジ置換エステルおよびトリ置換エステルからなる潤滑性向上剤２５〜２００容量ｐｐｍと、
（Ｂ）アルケニルコハク酸アミド、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アルキルアクリレート共重合体、塩素化ポリエチレンおよびポリアルキルアクリレートから選んだ少なくとも１種の流動性向上剤１〜５０容量ｐｐｍとを、
両者の合計量が３０〜２５０容量ｐｐｍとなるように添加してなることを特徴とする低硫黄軽油組成物。
【請求項２】
軽油に添加する（Ａ）成分である潤滑性向上剤を形成する、オレイン酸とリノール酸との１：１（質量基準）混合物のグリセリンエステルが、モノ置換エステル５０質量％、ジ置換エステル４５質量％およびトリ置換エステル５質量％からなるものである請求項１の低硫黄軽油組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジーゼルエンジンの燃料とする軽油であって気温の高い季節に使用するものにおいて、軽油のもつ潤滑性能を向上させ、それによって燃料ポンプなどの摩耗を軽減した低硫黄軽油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
環境への硫黄酸化物の放出量を低減するため、軽油の低硫黄化が進められている。しかし、この目的で軽油基材に高度の脱硫処理を施すと、軽油の潤滑性能が低下する。このことは、日本に先行して軽油中の硫黄分の規制（０．０５質量％以下）が行なわれるようになった欧米において、ディーゼルエンジンに燃料を供給する分配型燃料噴射ポンプの作動性や耐久性が、低硫黄軽油の使用により低下したことから明らかになった。分配型燃料噴射ポンプは、主に小〜中型のディーゼルエンジン車に搭載されているポンプであり、軽油自身のもつ潤滑性能によりポンプ内部の可動部分の潤滑を行なうものであるから、軽油の潤滑性能の低下はポンプの作動性や耐久性の低下に直結する。
【０００３】
軽油の低硫黄化に伴ってその潤滑性能が低下するのは、軽油中の潤滑性能に寄与する微量成分が、軽油を高度に脱硫処理することによって、分解もしくは変質し、または除去されることが原因と考えられている。
【０００４】
この問題に対処し、低硫黄軽油の潤滑性能を維持向上させるための努力がなされており、出願人も、低硫黄分原油の常圧蒸留で得た軽油を配合すること（特許第２７５４４６２号）、特定のアルキルアミンまたはアルキレンジアミンのカルボン酸塩を潤滑性向上剤として添加すること（特開平８−１３４４７６号）、潤滑性向上剤と少量の直留軽油をあわせて添加すること、などの対策を提案している。
【０００５】
軽油の潤滑性能の試験には、通常、ＨＦＲＲ試験器[High Frequency Reciprocating Rig]が使用されており、潤滑性能はＷＳＤ（Wear Scar Diameter、試験球に生じる摩耗痕径）により評価されている。ところが、既知の潤滑性向上剤の添加によるＷＳＤの改善効果は不安定な場合があり、いきおい多量の潤滑性向上剤を添加しなければならない。これはもちろん、経済的に不利であるから、改善が要望されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、このような技術の現状を打開することを意図して研究の結果、低硫黄化軽油に特定の潤滑性向上剤を添加する場合、それとともに流動性向上剤を極微量添加することにより、ＨＦＲＲ試験におけるＷＳＤが十分に、かつ安定的に改善されることを見出した。
【０００７】
従って本発明の目的は、本発明者らが得たこの新しい知見を活用し、高い潤滑性能を有し、機器の摩耗を軽減する低硫黄軽油組成物を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の低硫黄軽油組成物は、硫黄分含有量が０．０５質量％以下であって、曇り点と流動点の温度差が１０℃以内である軽油に対して、
（Ａ）オレイン酸とリノール酸との１：１（質量基準）混合物のグリセリンエステルであって、モノ置換エステル、ジ置換エステルおよびトリ置換エステルからなる潤滑性向上剤２５〜２００容量ｐｐｍと、
（Ｂ）アルケニルコハク酸アミド、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アルキルアクリレート共重合体、塩素化ポリエチレンおよびポリアルキルアクリレートから選んだ少なくとも１種の流動性向上剤１〜５０容量ｐｐｍとを、
両者の合計量が３０〜２５０容量ｐｐｍとなるように添加してなることを特徴とする。
【０００９】
軽油は一般に、使用する温度条件によって、その曇り点と流動点との温度差が１０℃以内である「夏場の」軽油と、１０℃を超える「冬場の」軽油とに分けられる。冬場の軽油は、低温流動性を確保するために流動性向上剤が比較的多量（１００ｐｐｍ以上）添加されているのが通常である。潤滑性向上剤とともに流動性向上剤を添加した冬場の軽油においては、ＷＳＤが十分に改善されている場合が多い。一方、夏場の軽油は低温流動性能を考慮する必要がないために、流動性向上剤は添加しないのが常である。このような夏場の軽油において、潤滑性向上剤とともに極微量の流動性向上剤をあわせ添加することによってＷＳＤが顕著に改善されるという、流動性向上剤が本来もつ効果とは異なる効果を見出したことが、本発明の意義である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の軽油組成物の基材とする硫黄分含有量０．０５質量％以下の軽油としては、深度脱硫軽油、直接脱硫軽油、間接脱硫軽油、脱硫灯油、直留灯油、直留軽油などが使用できる。ここで、「深度脱硫軽油」、「直接脱硫軽油」および「間接脱硫軽油」とは、それぞれ下記の軽油を意味する。
深度脱硫軽油：原油の常圧蒸留により得られる軽油留分を、水素化脱硫処理により高度に脱硫したもの
直接脱硫軽油：原油の常圧蒸留の残渣を直接水素化脱硫処理する際に、一部が水素化分解されるために得られる軽油留分
間接脱硫軽油：原油の常圧蒸留の残渣を減圧蒸留する際に得られる減圧軽油を、水素化脱硫処理して得られる軽油。
【００１１】
本発明で使用する潤滑性向上剤としては、高級脂肪酸、ことに炭素数１０〜３０、好ましくは１２〜２２の高級脂肪酸のアルコールとのエステル化合物が、有利に使用できる。高級脂肪酸の例を挙げれば、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エライジン酸、パルミトレイン酸、ペトロセリン酸、リシノレイン酸、エレオステアリン酸、リノール酸、リノレン酸、エイコサン酸、ガロレイン酸、エルカ酸、ヒポガエン酸等の飽和または不飽和カルボン酸が適切であり、アルコールの例は、とりわけ、グリセリンのような多価アルコールである。グリセリンのエステルは、モノ−、ジ−、トリ−エステルなど、部分エステルと、完全エステルとの混合物が好ましい。具体的には、上記したオレイン酸とリノール酸との１：１（質量基準）混合物のグリセリンエステルであって、モノ置換エステル、ジ置換エステルおよびトリ置換エステルからなるものが、潤滑性向上剤として最適である。
【００１２】
潤滑性向上剤の添加量は、２５〜２００ｐｐｍの範囲から、好ましくは５０〜１００ｐｐｍの範囲から選ぶ。２５ｐｐｍより少ない添加量では、ＨＦＲＲ試験におけるＷＳＤの十分な改善が得られない。一方、２００ｐｐｍより多く添加しても、それ以上の効果は認められず、経済上不利である。
【００１３】
本発明で使用する流動性向上剤として適切なものの例を挙げれば、アルケニルコハク酸アミド、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アルキルアクリレート共重合体などの共重合系ポリマー、塩素化ポリエチレン、ポリアルキルアクリレートなどのポリマーがある。好ましいのは、エチレン−酢酸ビニル共重合体である。流動性向上剤は、１種単独で用いても、２種以上を併用しても差し支えないことは、潤滑性向上剤と同様である。
【００１４】
流動性向上剤の添加量は、１〜５０ｐｐｍの範囲から、好ましくは５〜３０ｐｐｍの範囲から選ぶ。１ｐｐｍに満たない微量では、ＨＦＲＲ試験におけるＷＳＤの十分な改善が得られず、５０ｐｐｍより多くても、効果はそれ以上には高まらず、不経済になる。
【００１５】
潤滑性向上剤と流動性向上剤とは、両者の合計の添加量を、３０〜２５０ｐｐｍの範囲から、好ましくは５０〜２００ｐｐｍの範囲から選ぶる。３０ｐｐｍに達しない添加量では、ＨＦＲＲ試験におけるＷＳＤの十分な改善が得られず、２５０ｐｐｍより多くても、、効果が飽和してしまうから、多量に添加する意味が乏しい。
【００１６】
潤滑性向上剤に微量の流動性向上剤をあわせて添加した場合に、潤滑性向上剤によるＷＳＤ改善効果が増強される理由については、推測の域を出ないが、流動性向上剤の存在が境界潤滑領域における潤滑性向上剤の膜形成を安定化させているものと、発明者らは考えている。
【００１７】
本発明の軽油組成物には、潤滑性向上剤および流動性向上剤以外の各種添加剤、たとえば上記した以外の潤滑性向上剤、防腐剤、防錆剤、消泡剤、清浄剤、酸化防止剤、色相安定剤、セタン価向上剤などを添加してもよい。
【００１８】
【実施例】
以下に、本発明を実施例、比較例および参考例により具体的に説明する。ただし本発明は、これらの例によってら制限されるものではない。「ｐｐｍ」は容量基準である。
【００１９】
潤滑性向上剤としては、長鎖脂肪酸のエステルを使用した。その組成は、オレイン酸とリノール酸との１：１（質量基準）混合物のグリセリンエステルであって、モノ置換エステル：５０質量％、ジ置換エステル：４５質量％、トリ置換エステル：５質量％である。
【００２０】
流動性向上剤としては、実施例１〜３および比較例３ではエチレン−酢酸ビニル共重合体を、実施例４および５ではアルケニルコハク酸アミドを使用した。
【００２１】
表１に示す組成と特性値をもつ軽油組成物を製造し、それらについて、潤滑性能を評価した。試験は、ＨＦＲＲ試験器（ＰＣＳ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）を用い、ＪＰＩ−５Ｓ−５０−９７に準拠した軽油−潤滑性試験を実施し、摩耗痕径（ＷＳＤ）を測定することにより行なった。試験温度は６０℃。ＷＳＤの値は、小さいほど軽油の潤滑性能が高いことを示す。表１の曇り点および流動点は、ＪＩＳ  Ｋ−２２６９に定める方法に準拠して測定した。
表  １
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参考例は、潤滑性向上剤も流動性向上剤も添加してない、低硫黄軽油そのものの特性を示す。比較例１および２はこれに潤滑性向上剤だけを添加したものであるが、それによるＷＳＤ値の改善幅はあまり大きくない。比較例３は流動性向上剤を配合しただけであり、ＷＳＤ値の改善は認められない。これらに対し、実施例１〜５に示すように潤滑性向上剤を添加し、あわせて流動性向上剤を極微量添加した軽油組成物は、優れた潤滑性能を示し、摩耗を軽減する能力があることがわかる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の低硫黄軽油組成物は、低硫黄軽油に対し潤滑性向上剤とともに極微量の流動性向上剤を添加することにより、ＨＦＲＲ試験における摩耗痕径（ＷＳＤ）で評価される潤滑性能を十分に、かつ安定的に改善し、軽油を取り扱う機器の摩耗を軽減することができる。従って、ポンプなどの作動性を損なうことなく、硫黄酸化物の排出量を減らすことに寄与することができる。