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    公开号:WO1992016604A1
    申请号:PCT/JP1992/000334
    申请日:1992-03-19
    公开日:1992-10-01
    发明作者:Shunji Watanabe
    申请人:Nippon Cooper Company；
    IPC主号:C10M141-00
    专利说明:
    [0001] 明細書
    [0002] 耐熱性の優れた内燃機関用潤滑油組成物
    [0003] 技術分野
    [0004] 本発明は、 耐熱性、 低温流動性の優れた内燃機関用潤滑油組 成物に関する。
    [0005] 背景技術
    [0006] ディ ーゼルエンジン、 ガソ リ ンエンジン等の内燃機関は、 髙 速で滑らかな運転を行うために、 バルブトレーン、 シリ ンダー 内面、 回転部分等に潤滑油を供給しながら運転される。
    [0007] しかしながら、 これらの潤滑油は、 高温のシリ ンダー内面に 付着して、 シリンダーとビス トンリ ングの間の潤滑を行うため 、 燃料の燃焼により生ずるすす等の微粒子、 水分等を含みやす く、 また、 髙温にさらされる結果、 潤滑油自体の酸化も生じる 一般に、 内燃機関を高温で運.転すると、 燃料中の硫黄分の燃 料により硫黄酸化物等が生成する。 その結果、 潤滑油中の酸性 度が増加する。 また、 酸性度の増加は、 潤滑油自身の劣化によ ても生ずる。
    [0008] 潤滑油の酸性度の高い状態、 すなわち強酸価が生じた状態で 運転すると、 燃料潤滑油などの酸化劣化物であるラッカープリ 力ーサ一と呼ばれる物質の重合から生じる樹脂状物、 いわゆる デポジッ 卜がピス ト ンのト ップグループ等に生じる。 さらに、 潤滑油中の硫酸灰分が髙いと、 燃焼室内での潤滑油の消費にと もない内燃機関の廃棄ガス通路に設けられるフィルタートラッ プの目詰まりが生じる。 特に、 将来パーティキュレート規制等 から、 フィルタートラップの装着が義務づけられると予想され るディーゼルエンジンでは間題となる。
    [0009] 従来、 内燃機関の潤滑油の強酸価の増加の原因となる硫酸、 燐酸、 低分子有機酸等の誘導体を中和するために、 潤滑油に過 塩基性化合物、 例えば過塩基性スルフォネー ト、 過塩基性フィ ネートなどを添加していた。
    [0010] しかしながら、 これらの過塩基性化合物に含まれる炭酸金属 塩が潤滑油の高温での酸化を促進することが判明し、 これを解 決する必要があった。
    [0011] 本発明者は、 これらの課題を解決することを目的として銳意 研究を重ねた結果、 過塩基性化合物を用いず、 油溶性アルキル サリチル酸金属正塩を用いることにより上記の目的を達成でき ることを見出し、 本発明に到達したものである。
    [0012] 発明の開示 '
    [0013] 本発明の上記の目的は、 炭化; i素油を基油とし、 下記添加剤 を舍有する耐熱性の優れた内燃機関用潤滑油組成物により達せ つれる。
    [0014] ( 1 ) アルキル基の炭素数が 3 0 下の油溶性アルキルサリチ ル酸金属正塩を、 少なくとも金属分として 2 . 2 X 1 0— 3モル Z £、
    [0015] ( 2 ) 油溶性硫化アルキルフユノ ール化合物または油溶性硫化 ヒンダ一ドフエノ一ル化合物の少なくとも一方を、 少なくとも C . 2重量％。
    [0016] 本発明の組成物は、 アルキル基の炭素数が 3 0以下の油溶性 了ルキルサリチル酸金属正塩と硫化アルキルフヱノ一ル等を併 用することにより、 次のような顕著な効果があるので産業上の 利用価値は大である。
    [0017] ( 1 ) 熱安定性と酸中和性に優れ、 潤滑油中に強酸価が生じ難 い。 その結果、 高温で使用してもビス トンのトツプグループに デポジッ トを生成し難い。
    [0018] ( 2 ) 潤滑油の硫酸灰分が少ないので、 フィルタートラップの 目詰まりを生じない。 その結果、 ディーゼルエンジンに対する パーティキュレート規制にも容易に対応することができる。
    [0019] 発明を実施するための最良の形態
    [0020] 本発明の潤滑油の成分である油溶性了ルキルサリチル酸金属 正塩としては、 ナ ト リ ウム、 力 リ ウム等の了ルカ リ金属元素、 力ルシゥム等のアル力 リ土類金属とアルキルサリチル酸の正塩 が用いられる。 アルカ リ土類金属、 特にカルシウムが好ましい c
    [0021] 本明細書で、 「正塩」 とは、.金属元素と配位子とが当量含ま れているものをいい、 炭素塩を過剰に含有する、 いわゆる 「過 塩基性」 塩を含まない。
    [0022] アルキルサリチル酸基の了ルキル基としては、 炭化水素基油 に対する適度な溶解性を得るためには、 炭素数が 3 ϋ ΰ!下、 好 ましく炭素数が 6〜 2 2個、 更に好ましくは 6〜 1 8個のアル キル基、 了リール基またはアル了ルキル基を有するものが好ま しい。 アルキルサリチル酸基のアルキル基の炭素数が 3 0を越 えると、 サリチル酸塩が固体化し、 潤滑油組成物における低温 流動性を悪化させるので好ましくない。
    [0023] 油溶性了ルキルサリチル正塩は、 たとえば特公昭 6 2— 4 6 6 0 0号公報記載の方法において、 金属アルキルフヱノールを 当量用いて製造することができる。
    [0024] 油溶性アルキルサリチル酸金属正塩は、 少なくとも金属分と して前記潤滑油組成物中に 2 . 2 X 1 0— 3モル/ ^、 好ましく は、 4 X 1 0 — 3モル Z ^添加する。 2 . 2 x 1 0 モル Ζ ·δ未 満では、 酸化安定性が十分でないので好ましくない。 油溶性ァ ルキルサリチル酸金属正塩の添加濃度の上限は特に制限されな いが、 金属分として 2 . 4 X 1 0 — 2モル/ ^以下であれば、 さ らに好ましい。
    [0025] 油溶性硫化アルキルフユノ ール化合物は、 炭素数 6〜2 4個 のアルキル置換ァリール基、 アルアルキル基を少なくとも 1個 含むアルキルフユノ ールを、 硫黄、 塩化硫黄または 2塩化硫黄 と反応させて、 アルキルフ ノールを 2〜2 0個程度重合させ たものである。
    [0026] 硫化ヒンダ一ドフヱノ ール化合物は、 一〇Η基のオルソ位が 炭素数 1〜 8のアルキルまたはアルコキシで置換されたフヱノ 一ル類を上記と同様に硫黄、 塩化硫黄、 2塩化硫黄により重合 させたものである。
    [0027] これらの化合物は、 フヱノール基が一 S x —基 （x = l〜3 ) で連結された構造を有している。
    [0028] 硫化ヒンダ一ドフエノ 一ル化合物または硫化アルキルフェノ ール化合物は、 いずれか一方または双方を少なくとも 0 . 2重 量％添加する。
    [0029] 硫化ヒンダー ドフエノ ール化合物等の添加濃度が 0 . 2重量 %未満であると熱安定性が低下するので好ましくない。 これらの化合物の添加濃度の上限は特にないが、 5重量％、 特に好ましくは、 3重量％以下が好ましい。
    [0030] 炭化水素基油としては、 鉱油、 ポリアルフ ァオレフィ ン等の 合成油のいずれでも良い。
    [0031] 本発明の潤滑油組成物は、 必要に応じて、 上記の添加剤以外 に油溶性無灰分散剤、 摩擦低減剤、 耐摩耗剤、 消泡剤、 粘度指 数向上剤等の各種の添加剤を含有していてもよい。
    [0032] 油溶性無灰分散剤としては、 特に制限されないが、 炭素数 2 〜 1 0のォレフィ ン類の重合体 （数平均分子量、 7 0 0 ~ 5 0 0 0程度） で置換したモノまたはジカルボン酸の誘導体、 例え ば、 ポリィソジデニルこはく酸の了ミ ド、 ィ ミ ド、 エステル等 の誘導体、 または、 これらのほう素化物が用いられる。 油溶性 無灰分散剤の添加濃度は、 通常は、 0 . 5重量％以上である。 耐摩耗剤としては、 アルキルジチォ燐酸の金属塩、 例えば、 亜鉛塩が用いられる。 添加濃度は、 通常、 0 . 1〜 2重量％で める c
    [0033] 〔具体例〕
    [0034] 本発明を、 具体例及び比較例により説明する。
    [0035] (具体例 1及び比較例 1〜 4 )
    [0036] 下記第 1表に示す添加剤組成で、 基油としては 5 0 0 N (鉱 油） を使用して潤滑油組成物をそれぞれ調製し、 具体例 1及び 比較例 1〜 4とした。
    [0037] 比較例 1は、 過塩基性化合物、 及び油溶性アルキルサ リチル 酸金属正塩のいずれも含まない組成物である。
    [0038] これらの潤滑油組成物の熱酸化に対する安定性をホッ ト *チ ユ ーブ試験により比較した。
    [0039] 試験は、 試料を 2 9 で 1 6時間保持して行ない、 評価は 、 試験後の試料の粘度増加及び 1 Ί 2 5 cm-1における赤外線 吸光度を測定した。 これらの測定値が増加するほど、 試料が劣 化したことを示すものである。
    [0040] 結果は、 同じく、 第 1表に示す。
    [0041] 第 1表
    [0042]
    [0043] 1} 了ルキル基の炭素数は C 16~C 18の混合物 第 1表からわかるように、 本発明の潤滑油組成物は、 過塩基 性化合物を添加しなくとも、 同様の酸化安定性を有することが わ力、る c (具体例 2〜 6及び比較例 5 )
    [0044] 下記第 2表に示す添加剤組成で、 基油としては 1 5 0 N (鉱 油） を使用して潤滑油組成物をそれぞれ調製し、 具体例 2〜 6 及び比較例 5とした。
    [0045] T B N (全塩基価） は、 J I S K - 2 5 0 1に基づいて測 定した。 硫酸灰分は、 J I S K 2 2 7 2、 また、 I S〇T 使用油強酸価試験は、 J I S K 2 5 1 に基づき試験時間 を 7 2時間に延長して試験した。
    [0046] パネルコーキングテス トは、 3 0 0 ：、 3時間の条件で試験 した。 パネルコーキングテス トの試料は、 I S〇T使用油強酸 価試験後の試料を用いた。
    [0047] 結果を、 同じく第 2表に示す。
    [0048] 第 2表
    [0049]
    [0050] 13 アルキル基の炭素数は C 16〜C 18の混合物 第 2表からわかるように、 本発明の潤滑油組成物はデポジッ トの付着量が極めて低いことがわかる。
    [0051] (具体例 7 ~ 8 )
    [0052] 下記第 3表に示す添加剤組成で、 基油としては 5 0 0 N (鉱 油） を使用して潤滑油組成物をそれぞれ調製し、 具体例？〜 8 とした。
    [0053] 試験に用いた軽油は、 硫黄含有量の低い （ 0. 0 5重量％) のものを用いた。 用いた镞料は J A S O M 3 3 6 — 9 0に 記載の性状のものである。
    [0054] 各潤滑油組成物を、 自動車用ディーゼル機闋潤滑油の清淨性 試験方法 （J A S O M 3 3 6 — 9 0 ) に従い、 第 1 リ ング 溝カーボン詰まり （容積％) 、 ピス ト ンアンダーサイ ド詰まり 、 またトップリ ング摩耗 （mg) について試験した。
    [0055] 潤滑油組成物の性状、 及び試験結果を、 第 4表に示す。
    [0056] 第 3表 具体例 具体例
    [0057] 組成 （重量％) 7 8
    [0058] 油溶性無灰分散剤 5.5 5.5
    [0059] ジァ )t ジチォリン酸亜鉛 1.0 1.0
    [0060] 硫化ァ 1.0 0.5
    [0061] 硫化ヒンタ '-ト 'フエ -ル 0.5
    [0062] ァ)！ /キルベンゼンスルホネ-ト 1.0
    [0063] 1.0
    [0064] アルキルサリチル酸カルシウム2) 25 1 4.9
    [0065] (10 一3モル/リットル)
    [0066] その他 3) 0.5 0.5
    [0067]
    [0068] X ： 2 or 3
    [0069] 2) ァ.ルキル基の炭素数は C 16〜C 18の混合物
    [0070] 3)消泡剤、 腐食防止剤、 希釈油 o 5
    [0071] 第 4表
    [0072]
    [0073] 1 ) mnr/s
    [0074] 2 ) 容積％
    [0075] 第 4表から、 本発明の潤滑油組成物は、 第 1 リ ング溝カーボ ン詰まり、 ピス ト ンアンダーサイ ド詰まり、 ト ップリ ング摩耗 のいずれについても、 少なく、 優れた清浄分散性を有すること か、わかる。
    [0076] 産業上の利用可能性
    [0077] 本発明の潤滑油組成物は、 ディ一ゼルエンジン、 ガソ リンェ ンジン等の内燃機闋用として耐熱性、 低温流動性に優れ、 有用 であな c -
    权利要求:
    Claims 請求の範囲
    ( 1 ) 炭化水素油を基油とし、 下記添加剤を含有することを特 徴とする耐熱性の優れた内燃機関用潤滑油組成物。
    ① アルキル基の炭素数が 3 0以下の油溶性了ルキルサリチ ル酸金属正塩を、 少なく とも金属分として 2. 2 x 1 0 _3モル / ί
    ② 油溶性硫化アルキルフュノ ール化合物または油溶性硫化 ヒンダードフユノール化合物の少なく とも一方を、 少なくとも 0. 2重量％。
    ( 2 ) 油溶性アルキルサリチル酸金属正塩の添加濃度が、 金属 分として 2. 2 X 1 0一3〜 2. 1 X 1 0一2モル Ζ·βである請求 項 1記載の内燃機関用潤滑油組成物。
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1992-10-01| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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