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技術 ディーゼルエンジン油組成物

出願人 コスモ石油ルブリカンツ株式会社
発明者 赤松篤中村充宏
出願日 2016年4月25日 (4年6ヶ月経過) 出願番号 2016-087296
公開日 2017年11月2日 (2年11ヶ月経過) 公開番号 2017-197607
状態 特許登録済
技術分野 潤滑剤
主要キーワード モリブデン酸アミン 腐食防止性能 耐荷重能 酸中和性 消耗速度 ホウ酸無水物 ホウ素化物 コハク酸イミド系分散剤
関連する未来課題
重要な関連分野

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解決課題

摩耗防止性能軸受腐食防止性能の両方が共に優れているディーゼルエンジン油組成物を提供すること。

解決手段

潤滑油基油と、アルカリ土類金属換算で0.07〜0.55質量%質量%の(A−1)アルカリ土類金属サリシレート及びアルカリ土類金属換算で0.10〜0.65質量%の(A−2)アルカリ土類金属フェネートと、窒素換算で330〜2000質量ppmの(B−1)重量平均分子量が6000〜20000のホウ素を含まないコハク酸イミド系分散剤及びホウ素換算で120〜500質量ppmの(B−2)B/N比が0.05〜0.50であるホウ素含有コハク酸イミド分散剤と、モリブデン換算で100〜1000質量ppmの(C)有機モリブデン化合物と、0.1〜3.0質量%の(D)フェノール系酸化防止剤と、を含有し、(A−2)/(A−1)が、1.0〜1.3であること、を特徴とするディーゼルエンジン油組成物。

概要

背景

地球温暖化が大きな問題となる中、内燃機関排出ガス規制は年々強化される一方であり、ディーゼルエンジンについても窒素酸化物(NOx)や粒子状物質(PM)排出量の低減が強く求められている。昨今の厳しい排出ガス規制に適合するため、ディーゼルエンジンの小型化が進められているが、小型化と出力を両立するためにシリンダ内燃焼圧は高まる傾向にある。ディーゼルエンジン油の観点からみると、このような燃焼圧の増大によって、エンジン油油膜が晒される環境も厳しくなっており、従来以上に摩耗防止性能に対する要求が高まっている。加えて、エンジンの小型化によって、油量当たりの熱負荷も相対的に高まっていることから、オイル劣化加速され、軸受腐食の問題が従来よりも発生しやすい状況にあると考えられる。これら状況は、高負荷域長時間運転される農建機ディーゼルエンジンにおいて顕著であり、そのエンジン油については従来以上の摩耗防止性能と腐食防止性能を確保する必要性が生じている。

ディーゼルエンジン油の摩耗防止性能と腐食防止性能を向上させる手法として、コハク酸イミドホウ素化物と、ポリサルファイドチアジアゾール系化合物を含有してなるエンジン油や、サリシレート系清浄剤特定構造ジアルキルジチオリン酸亜鉛ヒンダードフェノール系酸化防止剤、コハク酸イミドを含有するエンジン油などが開示されている(特許文献1、特許文献2)。

概要

摩耗防止性能と軸受腐食防止性能の両方が共に優れているディーゼルエンジン油組成物を提供すること。潤滑油基油と、アルカリ土類金属換算で0.07〜0.55質量%質量%の(A−1)アルカリ土類金属サリシレート及びアルカリ土類金属換算で0.10〜0.65質量%の(A−2)アルカリ土類金属フェネートと、窒素換算で330〜2000質量ppmの(B−1)重量平均分子量が6000〜20000のホウ素を含まないコハク酸イミド系分散剤及びホウ素換算で120〜500質量ppmの(B−2)B/N比が0.05〜0.50であるホウ素含有コハク酸イミド分散剤と、モリブデン換算で100〜1000質量ppmの(C)有機モリブデン化合物と、0.1〜3.0質量%の(D)フェノール系酸化防止剤と、を含有し、(A−2)/(A−1)が、1.0〜1.3であること、を特徴とするディーゼルエンジン油組成物。なし

目的

従って、本発明の目的は、摩耗防止性能と軸受腐食防止性能の両方が共に優れているディーゼルエンジン油組成物を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

潤滑油基油と、金属型清浄剤として、アルカリ土類金属換算で0.07〜0.55質量%の(A−1)アルカリ土類金属サリシレート、及びアルカリ土類金属換算で0.10〜0.65質量%の(A−2)アルカリ土類金属フェネートと、無灰分散剤として、窒素換算で330〜2000質量ppmの(B−1)重量平均分子量が6000〜20000のホウ素を含まないコハク酸イミド系分散剤、及びホウ素換算で120〜500質量ppmの(B−2)B/N比が0.05〜0.50であるホウ素含有コハク酸イミド分散剤と、モリブデン換算で100〜1000質量ppmの(C)有機モリブデン化合物と、無灰型酸防止剤として、0.1〜3.0質量%の(D)フェノール系酸化防止剤と、を含有し、該(A−1)アルカリ土類金属サリシレートのアルカリ土類金属換算の含有量に対する該(A−2)アルカリ土類金属フェネートのアルカリ土類金属換算の含有量の比((A−2)/(A−1))が、1.0〜1.3であること、を特徴とするディーゼルエンジン油組成物

請求項2

建機ディーゼルエンジン油であることを特徴とする請求項1記載のディーゼルエンジン油組成物。

技術分野

0001

本発明は、優れた摩耗防止性能軸受腐食防止性能を有するディーゼルエンジン油組成物に関する。

背景技術

0002

地球温暖化が大きな問題となる中、内燃機関排出ガス規制は年々強化される一方であり、ディーゼルエンジンについても窒素酸化物(NOx)や粒子状物質(PM)排出量の低減が強く求められている。昨今の厳しい排出ガス規制に適合するため、ディーゼルエンジンの小型化が進められているが、小型化と出力を両立するためにシリンダ内燃焼圧は高まる傾向にある。ディーゼルエンジン油の観点からみると、このような燃焼圧の増大によって、エンジン油油膜が晒される環境も厳しくなっており、従来以上に摩耗防止性能に対する要求が高まっている。加えて、エンジンの小型化によって、油量当たりの熱負荷も相対的に高まっていることから、オイル劣化加速され、軸受腐食の問題が従来よりも発生しやすい状況にあると考えられる。これら状況は、高負荷域長時間運転される農建機ディーゼルエンジンにおいて顕著であり、そのエンジン油については従来以上の摩耗防止性能と腐食防止性能を確保する必要性が生じている。

0003

ディーゼルエンジン油の摩耗防止性能と腐食防止性能を向上させる手法として、コハク酸イミドホウ素化物と、ポリサルファイドチアジアゾール系化合物を含有してなるエンジン油や、サリシレート系清浄剤特定構造ジアルキルジチオリン酸亜鉛ヒンダードフェノール系酸化防止剤、コハク酸イミドを含有するエンジン油などが開示されている(特許文献1、特許文献2)。

先行技術

0004

特開平11−246882号公報
特開平7−268379号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、従来設計のディーゼルエンジン油では、最新の小型・高出力化されたディーゼルエンジンに対して、十分に性能を確保できない恐れがあり、このような背景からさらなる性能の向上が求められている。

0006

従って、本発明の目的は、摩耗防止性能と軸受腐食防止性能の両方が共に優れているディーゼルエンジン油組成物を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

上記本発明の課題は、以下の本発明により解決される。
すなわち、本発明は、潤滑油基油と、
金属型清浄剤として、アルカリ土類金属換算で0.07〜0.55質量%の(A−1)アルカリ土類金属サリシレート、及びアルカリ土類金属換算で0.10〜0.65質量%の(A−2)アルカリ土類金属フェネートと、
無灰分散剤として、窒素換算で330〜2000質量ppmの(B−1)重量平均分子量が6000〜20000のホウ素を含まないコハク酸イミド系分散剤、及びホウ素換算で120〜500質量ppmの(B−2)B/N比が0.05〜0.50であるホウ素含有コハク酸イミド分散剤と、
モリブデン換算で100〜1000質量ppmの(C)有機モリブデン化合物と、
無灰型酸防止剤として、0.1〜3.0質量%の(D)フェノール系酸化防止剤と、
を含有し、
該(A−1)アルカリ土類金属サリシレートのアルカリ土類金属換算の含有量に対する該(A−2)アルカリ土類金属フェネートのアルカリ土類金属換算の含有量の比((A−2)/(A−1))が、1.0〜1.3であること、
を特徴とするディーゼルエンジン油組成物を提供するものである。

発明の効果

0008

本発明によれば、摩耗防止性能と軸受腐食防止性能の両方が共に優れているディーゼルエンジン油組成物を提供することができる。

0009

本発明のディーゼルエンジン油組成物は、潤滑油基油と、
金属型清浄剤として、アルカリ土類金属換算で0.07〜0.55質量%の(A−1)アルカリ土類金属サリシレート、及びアルカリ土類金属換算で0.10〜0.65質量%の(A−2)アルカリ土類金属フェネートと、
無灰分散剤として、窒素換算で330〜2000質量ppmの(B−1)重量平均分子量が6000〜20000のホウ素を含まないコハク酸イミド系分散剤、及びホウ素換算で120〜500質量ppmの(B−2)B/N比が0.05〜0.50であるホウ素含有コハク酸イミド系分散剤と、
モリブデン換算で100〜1000質量ppmの(C)有機モリブデン化合物と、
無灰型酸化防止剤として、0.1〜3.0質量%の(D)フェノール系酸化防止剤と、
を含有し、
該(A−1)アルカリ土類金属サリシレートのアルカリ土類金属換算の含有量に対する該(A−2)アルカリ土類金属フェネートのアルカリ土類金属換算の含有量の比((A−2)/(A−1))が、1.0〜1.3であること、
を特徴とするディーゼルエンジン油組成物である。

0010

本発明のディーゼルエンジン油組成物は、潤滑油基油と、金属型清浄剤として、(A−1)アルカリ土類金属サリシレート及び(A−2)アルカリ土類金属フェネートと、無灰分散剤として、(B−1)ホウ素を含まないコハク酸イミド系分散剤及び(B−2)ホウ素含有コハク酸イミド系分散剤と、(C)有機モリブデン化合物と、無灰型酸化防止剤として、(D)フェノール系酸化防止剤と、を含有する。なお、アルカリ土類金属であるが、周期律表の第2族の金属元素のうち、カルシウムストロンチウムバリウム及びラジウムが、アルカリ土類金属と呼ばれる場合と、周期律表の第2族の全ての金属元素が、アルカリ土類金属と呼ばれる場合があるが、本発明においては、アルカリ土類金属とは、周期律表の第2族の全ての金属元素を指す、すなわち、アルカリ土類金属に、マグネシウム及びベリリウムも含まれる。

0011

本発明のディーゼルエンジン油組成物中の基油分は、鉱油系基油の1種若しくは鉱油系基油の2種以上の混合基油合成系基油の1種若しくは合成系基油の2種以上の混合基油、又は鉱油系基油の1種若しくは2種以上と合成系基油の1種若しくは2種以上の混合基油である。つまり、本発明のディーゼルエンジン油組成物は、鉱油系基油及び合成系基油のうちから選ばれる1種又は2種以上の混合基油である。

0012

鉱油系基油としては、例えば、原油潤滑油留分を、溶剤精製水素化精製水素化分解精製、水素脱蝋などの精製法を適宜組み合せて精製したものが挙げられる。なお、後述の粘度指数が120以上である基油としては、水素化精製油触媒異性化油などに溶剤脱蝋または水素化脱蝋などの処理を施した高度に精製されたパラフィン系鉱油(高粘度指数鉱油系潤滑油基油)等が挙げられる。

0014

潤滑油基油(ディーゼルエンジン油組成物中の基油分)の性状であるが、通常、ディーゼルエンジン油に用いられる潤滑油基油の性状を有すものが、適宜、使用される。そして、摩耗防止性能及び腐食防止性能が高くなる点で、潤滑油基油(ディーゼルエンジン油組成物中の基油分)の100℃動粘度が5〜12mm2/s、粘度指数が120以上であることが好ましく、100℃動粘度が6〜10mm2/s、粘度指数が120以上であることがより好ましい。このような性状の基油は、アメリカ石油協会(API)の基油分類で、グループI基油(硫黄分0.03質量%以下、飽和分90質量%以上、粘度指数80〜120未満の性状を有する基油)とグループIII基油(硫黄分0.03質量%以下、飽和分90質量%以上、粘度指数120以上)を混合して上記性状に合わせたものであってもよいが、グループIII基油を使用することがより好ましい。なお、ここでいう動粘度とは、JIS K 2283(ASTMD445)に従い測定された40℃及び100℃における動粘度を意味する。また、粘度指数はJIS K 2283(ASTM D2270)に従って計算される値を意味する。

0015

本発明のディーゼルエンジン油組成物に係る(A−1)アルカリ土類金属サリシレートは、金属型清浄剤である。(A−1)アルカリ土類金属サリシレートに係るアルカリ土類金属としては、カルシウム、マグネシウム、バリウムが挙げられ、これらのうち、カルシウムが好ましい。

0016

(A−1)アルカリ土類金属サリシレートの塩基価は、好ましくは50〜350mgKOH/g、より好ましくは90〜300mgKOH/g、さらに好ましくは130〜300mgKOH/g、最も好ましくは160〜270mgKOH/gである。アルカリ土類金属サリシレートの塩基価が、上記範囲未満だと、農建機ディーゼルエンジン油に求められる酸中和性が得られ難くなるほか、摩耗防止性能が低くなり易く、また、上記範囲を超えると、酸中和性能は高くなるものの、その背反として塩基価の消耗速度が速くなり過ぎて、ディーゼルエンジン油の塩基価保持性が著しく低下する恐れがある。このような塩基価保持性の低下は軸受腐食防止性能の発現阻害する。なお、本発明において塩基価とは、JIS−K−2501−7 によって規定された過塩素酸法により測定される塩基価である。

0017

本発明のディーゼルエンジン油組成物中の(A−1)アルカリ土類金属サリシレートの含有量は、本発明のディーゼルエンジン油組成物全量に対して、アルカリ土類金属換算で、0.07〜0.55質量%、好ましくは0.10〜0.50質量%、より好ましくは0.15〜0.40質量%、さらに好ましくは0.20〜0.35質量%、最も好ましくは0.24〜0.30質量%である。(A−1)アルカリ土類金属サリシレートの含有量が、上記範囲にあることにより、摩耗防止性能と腐食防止性能が高くなる。

0018

(A−1)アルカリ土類金属サリシレートは、1種であっても2種以上の組み合わせであってもよい。本発明のディーゼルエンジン油組成物が2種以上の(A−1)アルカリ土類金属サリシレートを含有する場合、本発明のディーゼルエンジン油組成物中の(A−1)アルカリ土類金属サリシレートの含有量とは、それら2種以上の(A−1)アルカリ土類金属サリシレートの合計含有量である。

0019

本発明のディーゼルエンジン油組成物に係る(A−2)アルカリ土類金属フェネートは、金属型清浄剤である。(A−2)アルカリ土類金属フェネートに係るアルカリ土類金属としては、カルシウム、マグネシウム、バリウムが挙げられ、これらのうち、カルシウムが好ましい。

0020

(A−2)アルカリ土類金属フェネートの塩基価は、好ましくは50〜350mgKOH/g、より好ましくは90〜300mgKOH/g、さらに好ましくは130〜300mgKOH/g、最も好ましくは160〜270mgKOH/gである。アルカリ土類金属フェネートの塩基価が、上記範囲未満だと、農建機ディーゼルエンジン油に求められる酸中和性が得られ難くなるほか、摩耗防止性能が低くなり易く、また、上記範囲を超えると、酸中和性能は高くなるものの、その背反として塩基価の消耗速度が速くなり過ぎて、ディーゼルエンジン油の塩基価保持性が著しく低下する恐れがある。

0021

本発明のディーゼルエンジン油組成物中の(A−2)アルカリ土類金属フェネートの含有量は、本発明のディーゼルエンジン油組成物全量に対して、アルカリ土類金属換算で、0.10〜0.65質量%、好ましくは0.15〜0.60質量%、より好ましくは0.20〜0.45質量%、さらに好ましくは0.24〜0.40質量%、最も好ましくは0.28〜0.35質量%である。(A−2)のアルカリ土類金属フェネートの含有量が、上記範囲にあることにより、摩耗防止性能と腐食防止性能が高くなる。

0022

(A−2)アルカリ土類金属フェネートは、1種であっても2種以上の組み合わせであってもよい。本発明のディーゼルエンジン油組成物が2種以上の(A−2)アルカリ土類金属フェネートを含有する場合、本発明のディーゼルエンジン油組成物中の(A−2)アルカリ土類金属フェネートの含有量とは、それら2種以上の(A−2)アルカリ土類金属フェネートの合計含有量である。

0023

本発明のディーゼルエンジン油組成物中の(A−1)アルカリ土類金属サリシレートのアルカリ土類金属換算の含有量に対する(A−2)アルカリ土類金属フェネートのアルカリ土類金属換算の含有量の比((A−2)/(A−1))は、1.0〜1.3、好ましくは1.02〜1.25、より好ましくは1.04〜1.20、最も好ましく1.05〜1.15である。(A−1)アルカリ土類金属サリシレートのアルカリ土類金属換算の含有量に対する(A−2)アルカリ土類金属フェネートのアルカリ土類金属換算の含有量の比((A−2)/(A−1))が、上記範囲にあることにより、摩耗防止性能及び腐食防止性能が高くなる。一方、(A−1)アルカリ土類金属サリシレートのアルカリ土類金属換算の含有量に対する(A−2)アルカリ土類金属フェネートのアルカリ土類金属換算の含有量の比((A−2)/(A−1))が、上記範囲未満だと、摩耗防止性能が低くなり、また、上記範囲を超えると、ディーゼルエンジン油組成物の塩基価保持性が低下し、腐食防止性能に低くなる。

0024

本発明のディーゼルエンジン油組成物は、(A−1)アルカリ土類金属サリシレート及び(A−2)アルカリ土類金属フェネート以外の金属型清浄剤を含有してもよいが、(A−1)アルカリ土類金属サリシレート及び(A−2)アルカリ土類金属フェネート以外の金属型清浄剤の含有量が過剰である場合は、ディーゼルエンジン油組成物の硫酸灰分値が高くなり過ぎて、排出ガス後処理装置への悪影響が懸念されるほか、貯蔵安定性が低くなる恐れがあるため、(A−1)アルカリ土類金属サリシレート及び(A−2)アルカリ土類金属フェネート以外の金属型清浄剤の配合量は、アルカリ土類金属換算で、0.05質量%以下であることが好ましく、0.02質量%以下であることがより好ましい。

0025

本発明のディーゼルエンジン油組成物に係る(B−1)ホウ素を含まないコハク酸イミド系分散剤は、無灰分散剤である。(B−1)ホウ素を含まないコハク酸イミド系分散剤としては、下記一般式(1):

0026

0027

で表されるコハク酸イミドや、下記一般式(2):

0028

0029

で表されるコハク酸イミドが挙げられる。

0030

一般式(1)及び一般式(2)において、R1及びR3は、いずれもアルキル基又はアルケニル基である。R1とR3は同一であってもよく異なってもよい。R2は、炭素数2〜5のアルキレン基である。nは、1〜10の整数である。本発明のディーゼルエンジン油組成物は、(B−1)ホウ素を含まないコハク酸イミド系分散剤として、一般式(1)で表されるコハク酸イミドのようなモノタイプのコハク酸イミドを含有することができるが、所定の範囲の重量平均分子量のものが得られ易い点で、一般式(2)で表されるコハク酸イミドのようなビスタイプのコハク酸イミドが好ましい。

0031

(B−1)ホウ素を含まないコハク酸イミド系分散剤の重量平均分子量(Mw)は、6000〜20000、好ましくは6500〜18000、より好ましくは7000〜15000、最も好ましくは7500〜12000である。(B−1)ホウ素を含まないコハク酸イミド系分散剤の重量平均分子量が、上記範囲未満だと、摩耗防止性能が低くなり、また、上記範囲を超えると、ディーゼルエンジン油組成物の低温粘度特性が著しく悪くなり、ディーゼルエンジン油組成物の実用性能を確保できない恐れがある。なお、本発明において、「重量平均分子量」とは、装置:Shodex GPC−101に、カラムとしてShodex GPCLF−804を3本、検出器RI示差屈折検出器)、温度40℃、移動相:THF(テトラヒドロフラン)、流量:1ml/min、試料濃度:1.0mass%/vol%、試料注入量:100μlによって測定されたポリスチレン換算の重量平均分子量を意味する。

0032

本発明のディーゼルエンジン油組成物中の(B−1)ホウ素を含まないコハク酸イミド系分散剤の含有量は、本発明のディーゼルエンジン油組成物全量に対して、窒素換算で、330〜2000質量ppm、好ましくは370〜1800質量ppm、より好ましくは400〜1500質量ppm、最も好ましくは420〜1000質量ppmである。(B−1)ホウ素を含まないコハク酸イミド系分散剤の含有量が、上記範囲未満であっても、上記範囲を超えていても、摩耗防止性能と腐食防止性能が低くなる。

0033

(B−1)ホウ素を含まないコハク酸イミド系分散剤は、1種であっても2種以上の組み合わせであってもよい。本発明のディーゼルエンジン油組成物が2種以上の(B−1)ホウ素を含まないコハク酸イミド系分散剤を含有する場合、本発明のディーゼルエンジン油組成物中の(B−1)ホウ素を含まないコハク酸イミド系分散剤の含有量とは、それら2種以上の(B−1)ホウ素を含まないコハク酸イミド系分散剤の合計含有量である。

0034

本発明の本発明のディーゼルエンジン油組成物に係る(B−2)ホウ素含有コハク酸イミド系分散剤は、無灰分散剤である。(B−2)ホウ素含有コハク酸イミド系分散剤としては、一般式(1)で表されるコハク酸イミド又は一般式(2)で表されるコハク酸イミドが、ホウ酸ホウ酸無水物ハロゲン化ホウ素ホウ酸エステル、ホウ酸アミド酸化ホウ素などのホウ素化合物、好ましくはホウ酸で変性されたものが挙げられる。そして、(B−2)ホウ素含有コハク酸イミド系分散剤としては、分散性が高くなる点で、一般式(2)で表されるコハク酸イミドが、ホウ素化合物で変性されたものが好ましい。

0035

(B−2)ホウ素含有コハク酸イミド系分散剤のB/N比は、0.05〜0.50、好ましくは0.10〜0.40、より好ましくは0.12〜0.35、最も好ましくは0.14〜0.28である。(B−2)ホウ素含有コハク酸イミド系分散剤のB/N比が、上記範囲未満だと、腐食防止性能が低くなり、また、上記範囲を超えると、摩耗防止性能が低くなる。なお、本発明において、(B−2)ホウ素含有コハク酸イミド系分散剤のB/N比とは、(B−2)ホウ素含有コハク酸イミド系分散剤中窒素含有量に対するホウ素含有量質量比を指す。

0036

(B−2)ホウ素含有コハク酸イミド系分散剤の重量平均分子量(Mw)は、特に制限されないが、好ましくは1500〜10000、より好ましくは2000〜8000、最も好ましくは3000〜7000である。(B−2)ホウ素含有コハク酸イミド系分散剤の重量平均分子量が、上記範囲未満でも、上記範囲を超えても、ディーゼルエンジン油組成物の分散性や低温粘度特性が低くなる恐れがある。

0037

本発明のディーゼルエンジン油組成物中の(B−2)ホウ素含有コハク酸イミド系分散剤の含有量は、本発明のディーゼルエンジン油組成物全量に対して、ホウ素換算で、120〜500質量ppm、より好ましくは130〜400質量ppm、さらに好ましくは140〜300質量ppm、最も好ましくは150〜280質量ppmである。本発明のディーゼルエンジン油組成物中の(B−2)ホウ素含有コハク酸イミド系分散剤の含有量が、上記範囲未満だと、腐食防止性能が低くなり、また、上記範囲を超えると、摩耗防止性能が低くなる。

0038

(B−2)ホウ素含有コハク酸イミド系分散剤は、1種であっても2種以上の組み合わせであってもよい。本発明のディーゼルエンジン油組成物が2種以上の(B−2)ホウ素含有コハク酸イミド系分散剤を含有する場合、本発明のディーゼルエンジン油組成物中の(B−2)ホウ素含有コハク酸イミド系分散剤の含有量とは、それら2種以上の(B−2)ホウ素含有コハク酸イミド系分散剤の合計含有量である。

0039

本発明のディーゼルエンジン油組成物に係る(C)有機モリブデン化合物としては、モリブデンジチオカーバメートモリブデン酸アミンジアルキルジチオリン酸モリブデンなどが挙げられる。これらのうち、(C)有機モリブデン化合物としては、モリブデンジチオカーバメートが、摩耗防止性能が高くなる点で好ましい。モリブデンジチオカーバメートとしては、下記一般式(3):

0040

0041

で表されるモリブデンジチオカーバメートが挙げられる。

0042

一般式(3)において、R4〜R7は、炭素数4〜18の直鎖又は分岐炭化水素基であり、それぞれ同一でも異なっていてもよい。X1、X2、Y1及びY2は、酸素原子又は硫黄原子であり、同一であっても異なっていてもよい。

0043

本発明のディーゼルエンジン油組成物中の(C)有機モリブデン化合物の含有量は、本発明のディーゼルエンジン油組成物全量に対して、モリブデン換算で、100〜1000質量ppm、好ましくは150〜800質量ppm、最も好ましくは250〜400質量ppmである。(C)有機モリブデン化合物の含有量が、上記範囲未満だと、摩耗防止性能が低くなり、また、上記範囲を超えると、大幅なコストアップとなるほか、腐食防止性能が低くなる。

0044

(C)有機モリブデン化合物は、1種であっても2種以上の組み合わせであってもよい。本発明のディーゼルエンジン油組成物が2種以上の(C)有機モリブデン化合物を含有する場合、本発明のディーゼルエンジン油組成物中の(C)有機モリブデン化合物の含有量とは、それら2種以上の(C)有機モリブデン化合物の合計含有量である。

0045

本発明のディーゼルエンジン油組成物に係る(D)フェノール系酸化防止剤は、無灰型酸化防止剤である。(D)フェノール系酸化防止剤としては、酸化防止剤として公知のフェノール系化合物が挙げられる。そして、(D)フェノール系酸化防止剤としては、下記一般式(4):

0046

0047

で表される高分子ヒンダードフェノールが好ましい。

0048

一般式(4)において、R8は、炭素数1〜30の直鎖又は分岐鎖の炭化水素基であり、R8の炭素数は、好ましくは4〜24であり、より好ましくは8〜20である。一般式(4)で示される高分子ヒンダードフェノールとしては、例えば、イソオクチル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオネート、n−オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートが挙げられる。

0049

また、(D)フェノール系酸化防止剤としては、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾールなどのアルキルフェノール類、4,4’−メチレンビス−(2,6−ジ−t−ブチルフェノールなどのビスフェノール類が挙げられる。

0050

本発明のディーゼルエンジン油組成物中の(D)フェノール系酸化防止剤の含有量は、0.1〜3.0質量%、好ましくは0.2〜2.5質量%、より好ましくは0.5〜2.0質量%、最も好ましくは0.75〜1.5質量%である。本発明のディーゼルエンジン油組成物中の(D)フェノール系酸化防止剤の含有量が、上記範囲にあることにより、腐食防止性能が高くなる。一方、(D)フェノール系酸化防止剤の含有量が、上記範囲未満だと、腐食防止性能が低くなり、また、上記範囲を超えても、効果が一定以上には高くならない。

0051

(D)フェノール系酸化防止剤は、1種であっても2種以上の組み合わせであってもよい。本発明のディーゼルエンジン油組成物が2種以上の(D)フェノール系酸化防止剤を含有する場合、本発明のディーゼルエンジン油組成物中の(D)フェノール系酸化防止剤の含有量とは、それら2種以上の(D)フェノール系酸化防止剤の合計含有量である。

0052

本発明のディーゼルエンジン油組成物は、(D)フェノール系酸化防止剤以外の無灰型酸化防止剤を含有することができる。(D)フェノール系酸化防止剤以外の無灰型酸化防止剤としては、例えば、アミン系の酸化防止剤としてナフチルアミン類やジアルキルジフェニルアミン類などの芳香族アミン化合物が挙げられる。

0053

本発明のディーゼルエンジン油組成物は、摩耗防止剤として、下記一般式(5):

0054

0055

で表わされるジアルキルジチオリン酸亜鉛を含有することができる。

0056

一般式(5)において、R9〜R12は、炭素数3〜12の直鎖又は分岐状炭化水素基であり、同一であっても異なっていてもよい。

0057

ジアルキルジチオリン酸亜鉛の炭化水素基のタイプは、目的に応じて適宜選択されるが、少なくとも一つの第2級アルキル基分子構造中に含んでいるジアルキルジチオリン酸亜鉛が、摩耗防止性能が高くなる点で好ましい。

0058

本発明のディーゼルエンジン油組成物は、粘度調整を目的として、ポリメタクリレート系や、エチレンプロピレン共重合体スチレンイソプレン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体の水素化物あるいはポリイソブチレン等の各種粘度指数向上剤を含有することができる。粘度指数向上剤は、ポリマー構造中に分散性を有するモノマーを共重合させた所謂分散型であっても、そうでない非分散型であってもよい。また、本発明のディーゼルエンジン油組成物は、流動点降下剤金属不活性化剤摩擦調整剤消泡剤などを、目的に応じて適宜含有することができる。

0059

本発明のディーゼルエンジン油組成物の粘度指数は、特に制限されないが、好ましくは100〜230、より好ましくは110〜200、特に好ましくは120〜180である。また、本発明のディーゼルエンジン油組成物の40℃における動粘度(JIS−K−2283(ASTMD445))は、通常は40〜120mm2/s、好ましくは50〜100mm2/s、より好ましくは55〜80mm2/sである。また、本発明のディーゼルエンジン油組成物の100℃での動粘度(JIS−K−2283(ASTM D445))は、通常は9.3〜16.3mm2/s、好ましくは10.0〜12.5mm2/s、より好ましくは10.3〜11.0mm2/sである。

0060

本発明のディーゼルエンジン油組成物は、優れた摩耗防止性能と軸受腐食防止性能を有しており、特に、高負荷での使用頻度が高い農建機用のディーゼルエンジン油として好適である。

0061

次に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明は、これらの例によって何ら制限されるものではない。

0062

<基油及び添加剤
1.基油
100℃動粘度が5.81 mm2/s、粘度指数が125である鉱油系基油
2.金属型清浄剤
・(A−1)金属型清浄剤1:カルシウムサリシレート、塩基価が225mgKOH/g
・(A−2)金属型清浄剤2:カルシウムフェネート、塩基価が250mgKOH/g
・(α)金属型清浄剤3:カルシウムスルホネート、塩基価が300mgKOH/g
3.無灰分散剤
・(β−1)無灰分散剤1:一般式(2)で示されるビスタイプのコハク酸イミド、重量平均分子量が4910、窒素含有量が1.8質量%、ホウ素含有量が0質量%
・(B−1)無灰分散剤2:一般式(2)で示されるビスタイプのコハク酸イミド、重量平均分子量が8610、窒素含有量が1.5質量%、ホウ素含有量が0質量%
・(β−2)無灰分散剤3:一般式(2)で示されるビスタイプのコハク酸イミドのホウ素変性物、重量平均分子量が5310、窒素含有量が1.1質量%、ホウ素含有量が0.60質量%、B/N比が0.54
・(B−2)無灰分散剤4:一般式(2)で示されるビスタイプのコハク酸イミドのホウ素変性物、重量平均分子量が3890、窒素含有量が1.58質量%、ホウ素含有量が0.35質量%、B/N比が0.22
4.有機モリブデン化合物
・(C)モリブデンジチオカーバメート:ADEKA製サクラルーブ515
5.無灰型酸化防止剤
・(D)フェノール系酸化防止剤1:イソオクチル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート
6.摩耗防止剤
・(E)ジアルキルジチオリン酸亜鉛1:第2級で炭素数3のアルキル基と、第1級で炭素数4と5のアルキル基を有する。
7.その他の添加剤
・粘度指数向上剤、流動点降下剤、シリコーン系消泡剤を含む。

0063

<エンジン油の性状>
実施例及び比較例に示すエンジン油のSAE粘度グレードはいずれも10W−30であった。また、実施例1の40℃動粘度は66.4mm2/s、100℃動粘度は10.6mm2/s、粘度指数は149であり、比較例1の40℃動粘度は66.6mm2/s、100℃動粘度は10.7mm2/s、粘度指数は150であった。なお、比較例2〜14の粘度性状については、実施例1及び比較例1と同程度である。
<ディーゼルエンジン油の評価方法
・摩耗防止性能試験方法
JPI−5S−40−93「潤滑油耐荷重能試験方法(シェル四球式)」の修正法のより最大非焼付荷重(N)を求めた。シェル高速四球試験機にて、毎分1800回転速度で60秒回転させる。試験温度常温より成り行きとし、この試験において最大非焼き付き荷重が大きいほど摩耗防止性能が優れることを意味する。
・摩耗防止性能試験方法2
ASTMD 4172−94に規定されるシェル高速四球試験方法に参考にした試験を行った。荷重294N、油温90℃、毎分1800回転速度にて30分間試験を行い試験後の摩耗痕径(mm)を測定した。この試験では摩耗痕径が小さいほど摩耗防止性能が優れることを意味する。
・軸受腐食防止性能
供試油を、JIS K2514の内燃機関用潤滑油酸化安定度試験(ISOT)にて72時間劣化させた後、これをビーカーに50g採取し、その中に、軸受メタル部材として、#400のサンドペーパー研磨した直径60mm、厚さ1mmのLBC−3種試験片鉛青銅鋳物)を入れて150℃にて浸漬試験を行った。浸漬開始後、240時間後、360時間後にそれぞれサンプリングを行い、油中の鉛、銅、錫の濃度(質量ppm)を測定した。これら金属濃度が低いほど、軸受腐食防止性能に優れることを意味する。
・貯蔵安定性試験
各供試油を100ml遠沈管に採取し、密閉後60℃の恒温槽で1週間静置した。その後沈殿物形成有無調査した。この試験で沈殿を生じなければ、実用上求められる貯蔵安定性を満たすものと判断した。

0064

1)(A−1)アルカリ土類金属サリシレートのアルカリ土類金属換算の含有量に対する(A−2)アルカリ土類金属フェネートのアルカリ土類金属換算の含有量の比((A−2)/(A−1))

0065

1)(A−1)アルカリ土類金属サリシレートのアルカリ土類金属換算の含有量に対する(A−2)アルカリ土類金属フェネートのアルカリ土類金属換算の含有量の比((A−2)/(A−1))

0066

1)(A−1)アルカリ土類金属サリシレートのアルカリ土類金属換算の含有量に対する(A−2)アルカリ土類金属フェネートのアルカリ土類金属換算の含有量の比((A−2)/(A−1))

実施例

0067

<評価結果>
実施例1:摩耗防止性能及び軸受腐食防止性能の両方とも高かった。
比較例1:金属型清浄剤として、(A−2)を用いず、替わりにCaスルホネートを用いた例であるが、摩耗防止性能は実施例1と同等であるものの、貯蔵安定性試験において沈殿形成が認められ、実用に適さないものであった。
比較例2:(B−1)成分の含有量が本発明所定の範囲未満であり、摩耗防止性能が劣る結果となった。
比較例3:(D)フェノール系酸化防止剤を含有しておらず、軸受腐食防止性試験において金属溶出が多い結果であった。
比較例4〜7:ホウ素を含有しないコハク酸イミドの重量平均分子量が本発明所定の範囲未満であり、摩耗防止性能が劣る結果であった。
比較例8、9:ホウ素含有コハク酸イミドのB/N比が本発明所定の範囲を超えており、摩耗防止性試験方法2の摩耗痕径が大きく摩耗防止性能に劣っており、更に、(D)フェノール系酸化防止剤を含有しておらず、軸受腐食防止性試験において金属溶出が多い結果であった。
比較例10、11:ホウ素を含有しないコハク酸イミドの重量平均分子量が本発明所定の範囲未満であり、且つ、ホウ素含有コハク酸イミドのB/N比が本発明所定の範囲を超えており、摩耗防止性能が著しく劣る結果となった。
比較例12:(C)有機モリブデン化合物を配合しない場合、摩耗防止性能が劣る結果であった。
比較例13、14:ホウ素を含有しないコハク酸イミドの窒素換算の合計含有量((β−1)+(B−1))は、330質量ppm以上であるものの、重量平均分子量が本発明所定の範囲にあるホウ素を含有しないコハク酸イミド(B−1)の含有量が、本発明所定の範囲未満であり、軸受腐食防止試験の銅の溶出量が極めて多い結果であった。これは、比較例14のように(D)フェノール系酸化防止剤を配合してもなお改善されない結果であった。
上より、本発明のディーゼルエンジン油組成物は、摩耗防止性能と軸受腐食防止性能の両方が極めて高いことが分かった。

0068

本発明によれば、摩耗防止性能と軸受腐食防止性能の両方が極めて高いディーゼルエンジン油組成物を提供できる。

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