JP-2026077680-A - ディーゼルエンジン潤滑組成物及びその使用方法

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Abstract

【課題】ディーゼルエンジン潤滑組成物及びその使用方法を提供すること。【解決手段】本開示は、ディーゼルエンジン潤滑組成物、及び本明細書に開示される潤滑組成物をエンジンに供給することによってディーゼルエンジンを潤滑する方法を提供する。本明細書に開示される潤滑組成物は、０．３～１．１重量％の総硫酸灰分と、８．３ｃＳｔ未満の１００℃での動粘度と、０．６重量％～２．１重量％の総アルカリ土類金属石鹸と、ＡＳＴＭＤ４６８３に従って測定される２．７ｍＰａ・ｓ未満のＨＴＨＳと、を含む。この潤滑組成物は、ディーゼルエンジン、特に、ヘビーデューティディーゼルエンジンにおいて、燃料経済性及び摩耗保護のうちの１つ以上を改善するために使用され得る。【選択図】なし

Inventors

マリーガリックラグズ
トーマスデレブジャニク
アレクサンドラメイヒュー
ジョンジー．ループ
ポールアール．ヴィンセント
ビンビングオ

Assignees

ザルブリゾルコーポレイション

Dates

Publication Date: 20260513
Application Date: 20260206
Priority Date: 20200922

Claims (20)

ディーゼルエンジン潤滑組成物であって５０重量パーセントを超えるグループＩＩＩ基油、グループＩＶ基油、グループＶ基油、又はそれらの混合物を有する潤滑粘度の油と、１８００～２５００ＭｎのＰＩＢから誘導される第１のＰＩＢスクシンイミド分散剤と、１６００未満のＭｎを有するＰＩＢから誘導される第２のＰＩＢスクシンイミド分散剤と、を含み、前記第１のＰＩＢスクシンイミド分散剤及び前記第２のＰＩＢスクシンイミド分散剤のうちの少なくとも１つがホウ素を含まず、前記組成物が更に、アルカリ土類金属サリチレート清浄剤と、アルカリ土類金属スルホネート清浄剤であって、前記アルカリ土類金属スルホネート清浄剤が前記潤滑組成物に０．１重量％～１．２重量％のアルカリ土類金属石鹸をもたらす量で存在するカルシウムスルホネート洗浄剤とマグネシウムスルホネート洗浄剤の混合物である、アルカリ土類金属スルホネート清浄剤と、前記潤滑組成物に３００～９００ｐｐｍのリンをもたらす量で存在するリン耐摩耗剤と、を含み、前記潤滑組成物が、０．３～１．１重量％の総硫酸灰分と、８．３ｃＳｔ未満の１００℃での動粘度と、０．６重量％～２．１重量％の総アルカリ土類金属石鹸と、ＡＳＴＭＤ４６８３に従って測定される２．７ｍＰａ・ｓ未満のＨＴＨＳと、を有する、組成物。
前記第１のＰＩＢスクシンイミド分散剤が、１５～２５のＴＢＮ（ＫＯＨ／ｇ）を有する、請求項１に記載の組成物。
前記第１のＰＩＢスクシンイミド分散剤が、１５～２０のＴＢＮ（ＫＯＨ／ｇ）を有する、請求項１又は２に記載の組成物。
前記第１のＰＩＢスクシンイミド分散剤のＰＩＢが、１７５０～２２００Ｍｎの数平均分子量を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載の組成物。
前記第１のＰＩＢスクシンイミド分散剤のＰＩＢが、１８００～２１００Ｍｎの数平均分子量を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の組成物。
前記第１のＰＩＢスクシンイミド分散剤のＰＩＢが、１８５０～２１５０Ｍｎの数平均分子量を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の組成物。
前記第１のＰＩＢスクシンイミド分散剤が、０．５重量％～１０重量％の量で前記潤滑組成物中に存在する、請求項１～６のいずれか一項に記載の組成物。
前記第１のＰＩＢスクシンイミド分散剤が、０．８重量％～６重量％の量で前記潤滑組成物中に存在する、請求項１～７のいずれか一項に記載の組成物。
前記第１のＰＩＢスクシンイミド分散剤が、１重量％～５重量％の量で前記潤滑組成物中に存在する、請求項１～８のいずれか一項に記載の組成物。
前記第１のＰＩＢスクシンイミド分散剤が、１．５重量％～５重量％の量で前記潤滑組成物中に存在する、請求項１～９のいずれか一項に記載の組成物。
前記第１のＰＩＢスクシンイミド分散剤が、熱直接アルキル化プロセスによって調製される、請求項１～１０のいずれか一項に記載の組成物。
前記第１のＰＩＢスクシンイミド分散剤が、２種の分散剤の混合物を含む、請求項１～１１のいずれか一項に記載の組成物。
前記第２のＰＩＢスクシンイミド分散剤が、７５０～１６００の数平均分子量を有するＰＩＢから誘導される、請求項１～１２のいずれか一項に記載の組成物。
前記第２のＰＩＢスクシンイミド分散剤が、１０００～１６００の数平均分子量を有するＰＩＢから誘導される、請求項１～１３のいずれか一項に記載の組成物。
前記第２のＰＩＢスクシンイミド分散剤が、１２００～１６００の数平均分子量を有するＰＩＢから誘導される、請求項１～１４のいずれか一項に記載の組成物。
前記第２のＰＩＢスクシンイミド分散剤が、８００～１１５０の数平均分子量を有するＰＩＢから誘導される、請求項１３に記載の組成物。
前記第２のＰＩＢスクシンイミド分散剤が、９００～１１００の数平均分子量を有するＰＩＢから誘導される、請求項１３又は１６に記載の組成物。
前記第２のＰＩＢスクシンイミド分散剤が、熱直接アルキル化プロセスによって調製される、請求項１～１７のいずれか一項に記載の組成物。
前記第２のＰＩＢスクシンイミド分散剤が、１～５重量％、又は１．５～４．８重量％、又は１．８～４．６重量％、又は１．９～４．６重量％の量で前記潤滑組成物中に存在する、請求項１～１８のいずれか一項に記載の組成物。
前記第２のＰＩＢスクシンイミド分散剤が、９００～１１００のＭｎを有するＰＩＢから誘導される１～５重量％のＰＩＢスクシンイミド分散剤と、１２００～１６００のＭｎを有するＰＩＢから誘導される１～５重量％のＰＩＢスクシンイミド分散剤とを含む、請求項１～１３、１８及び１９のいずれか一項に記載の組成物。

Description

本開示は、ディーゼルエンジン潤滑組成物、及び本明細書に開示される潤滑組成物をエンジンに供給することによってディーゼルエンジンを潤滑する方法を提供する。本明細書に開示される潤滑組成物は、燃料経済性及び摩耗保護のうちの１つ以上を改善するために、特に、ヘビーデューティディーゼルエンジンを含むディーゼルエンジンにおいて使用され得る。潤滑油組成物は、内燃機関の円滑な運転のために使用される。内燃機関用のエンジン油は、特に、（ｉ）ピストンリングとシリンダライナとの間の様々な摺動界面、クランクシャフト及びコネクティングロッドの軸受、並びにカム及びバルブリフタを含むバルブ駆動機構を潤滑し、（ｉｉ）エンジンを冷却し、（ｉｉｉ）燃焼生成物を清浄にして分散させ、（ｉｖ）腐食及び結果として生じる錆形成を防止する働きをする。近年の高性能エンジンに対する厳しい要求は、そのようなエンジンに使用される潤滑剤からのより大きな需要を意味している。内燃機関の燃料効率を改善することへの関心が高まっている。車両製造業者は、エンジン設計、より良好な酸化安定性、摩耗保護、及び低減された摩擦を提供する潤滑油の進歩を利用する改善を通して燃料経済性を改善してきた。ヘビーデューティディーゼル車の運転者は、燃料経済性を改善するために低粘度グレードのエンジン油を採用することに躊躇していた。耐久性、すなわち、長期間及び走行距離にわたって道路上に車両を維持する能力は、主要な関心事であり、依然として残っている。したがって、オンハイウェイヘビーデューティディーゼル車に最も広く使用されている粘度グレードは、ＳＡＥ１５Ｗ－４０、１０Ｗ－３０、及び５Ｗ－３０であった。近年、ヘビーデューティディーゼル車の燃料経済性を向上させることが強く求められている。したがって、エンジンの耐久性を損なうことなく、あるいは堆積物及び煤の制御並びに耐酸化性及び耐食性を含む潤滑剤性能に悪影響を及ぼすことなく、ディーゼルエンジンの燃料経済性を改善する必要がある。これは、ＳＡＥ５Ｗ－３０の粘度グレードよりも軽い粘度グレード、特に０Ｗ－２０、０Ｗ－１６、及び０Ｗ１２の粘度グレードに特に関連する。したがって、煤及び煤に関連する摩耗の影響、並びに清浄度、堆積物及びより良好な燃費を低減しながら、厳しい条件及び負荷下で動作し得るディーゼルエンジンにおいて使用され得る潤滑組成物を開発することに関心がある。本開示は、ディーゼルエンジン潤滑組成物及びそれを使用する方法を提供する。潤滑組成物は、５０重量パーセントを超えるグループＩＩＩ基油、グループＩＶ基油、グループＶ基油、又はそれらの混合物を有する潤滑粘度の油と、１８００～２５００ＭｎのＰＩＢから誘導される第１のＰＩＢスクシンイミド分散剤と、１６００未満のＭｎを有するＰＩＢから誘導される第２のＰＩＢスクシンイミド分散剤と、を含み、第１のＰＩＢスクシンイミド分散剤及び第２のＰＩＢスクシンイミド分散剤のうちの少なくとも１つがホウ素を含まず、組成物は更に、アルカリ土類金属サリチレート清浄剤と、潤滑組成物に０．１重量％～１．２重量％のアルカリ土類金属石鹸をもたらす量で存在するアルカリ土類金属スルホネート清浄剤と、潤滑組成物に３００～９００ｐｐｍのリンをもたらす量で存在するリン耐摩耗剤とを含む。本明細書に開示される潤滑組成物は、０．３～０．９重量％又は０．３～１．１重量％の総硫酸灰分と、０．６重量％～２．１重量％の総アルカリ土類金属石鹸含有量と、ＡＳＴＭＤ４６８３に従って測定される２．７ｍＰａ・ｓ未満のＨＴＨＳとを更に含む。潤滑粘度の油本明細書に開示される潤滑組成物は、潤滑粘度の油を含む。このような油は、天然油及び合成油、水素化分解、水素化、及び水素化仕上げから誘導される油、未清製油、清製油、再精製油、又はそれらの混合物を含む。未精製油、精製油及び再精製油のより詳細な説明は、国際公開第２００８／１４７７０４号、段落［００５４］～［００５６］に提供されている（同様の開示は、米国特許出願第２０１０／１９７５３６号に提供されており、［００７２］～［００７３］を参照されたい）。天然及び合成潤滑油のより詳細な説明は、国際公開第２００８／１４７７０４号パンフレットのそれぞれ段落［００５８］～［００５９］に記載されている（同様の開示は、米国特許出願第２０１０／１９７５３６号明細書に提供されており、［００７５］～［００７６］を参照されたい）。合成油はまた、フィッシャー・トロプシュ反応によって製造されてもよく、典型的には、水素異性化フィッシャー・トロプシュ炭化水素又はワックスであってもよい。一実施形態では、油は、フィッシャー・トロプシュガス液化合成手順だけでなく他のガス液化油によって調製されてもよい。潤滑粘度の油はまた、「ＡｐｐｅｎｄｉｘＥ－ＡＰＩＢａｓｅＯｉｌＩｎｔｅｒｃｈａｎｇｅａｂｉｌｉｔｙＧｕｉｄｅｌｉｎｅｓｆｏｒＰａｓｓｅｎｇｅｒＣａｒＭｏｔｏｒＯｉｌｓａｎｄＤｉｅｓｅｌＥｎｇｉｎｅＯｉｌｓ」の２００８年４月版、セクション１．３小見出し１．３「ＢａｓｅＳｔｏｃｋＣａｔｅｇｏｒｉｅｓ」において規定されるように定義され得る。ＡＰＩガイドラインは、米国特許第７，２８５，５１６号（第１１欄第６４行～第１２欄第１０行参照）にも要約されている。グループＩＶ基油（ポリアルファオレフィン、すなわちＰＡＯとしても知られている）は、当技術分野において知られており、直鎖アルファオレフィンのオリゴマー化又は重合によって調製される。ＰＡＯは、特徴的には、優れた低温粘度特性（測定される、並びに高い粘度指数を有するウォーターホワイト油である。内燃機関での使用に適した典型的なＰＡＯとしては、３～１０ｍ２／秒の動粘度を有するポリアルファオレフィン、例えばＰＡＯ－４及びＰＡＯ－６、すなわちそれぞれ約４ｍ２／秒及び６ｍ２／秒が挙げられる。従来のグループＩＩＩ及びグループＩＶ基油に加えて、低レベルのいくつかのグループＶ基油、特にグループＶエステル基油が存在してもよい。エステルベース流体としては、モノカルボン酸と一価アルコールとのエステル；ジオールとモノカルボン酸とのジ－エステル及びジカルボン酸と一価アルコールとのジ－エステル；モノカルボン酸のポリオールエステル、及び一価アルコールとポリカルボン酸とのポリエステル；並びにそれらの混合物が挙げられる。エステルは、大きく２つのカテゴリー、つまり合成及び天然に分類され得る。合成エステルは、ジカルボン酸（例えば、フタル酸、コハク酸、アルキルコハク酸及びアルケニルコハク酸、マレイン酸、アゼライン酸、スベリン酸、セバシン酸、フマル酸、アジピン酸、リノール酸二量体、マロン酸、アルキルマロン酸、及びアルケニルマロン酸）と種々の一価アルコール（例えば、ブチルアルコール、ヘキシルアルコール、ドデシルアルコール、２－エチルヘキシルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコールモノエーテル、及びプロピレングリコール）のいずれかとのエステルを含み得る。これらのエステルの具体的な例としては、ジブチルアジパート、ジ（２－エチルヘキシル）セバケート、ジ－ｎ－ヘキシルフマレート、ジオクチルセバケート、ジイソオクチルアゼラート、ジイソデシルアゼラート、ジオクチルフタラート、ジデシルフタラート、ジエコイシルセバケート、リノール酸二量体の２－エチルヘキシルジエステル、並びに１モルのセバシン酸を２モルのテトラエチレングリコール及び２モルの２－エチルヘキサン酸と反応させることによって形成される複合エステルが挙げられる。他の合成エステルとしては、Ｃ５～Ｃ１２モノカルボン酸並びにポリオール及びポリオールエーテル、例えば、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、及びトリペンタエリスリトールから作製されるものが挙げられる。エステルはまた、モノカルボン酸と一価アルコールとのモノエステルであり得る。天然（又は生物由来）エステルは、再生可能な生物学的資源、生物、又は実体から誘導される材料を指し、石油又は同等の原料から誘導される材料とは異なる。天然エステルとしては、脂肪酸トリグリセリド、加水分解若しくは部分加水分解トリグリセリド、又はエステル交換トリグリセリドエステル、例えば脂肪酸メチルエステル（すなわちＦＡＭＥ（fatty acid methyl ester））が挙げられる。好適なトリグリセリドとしては、パーム油、大豆油、ヒマワリ油、菜種油、オリーブ油、アマニ油、及び関連材料が挙げられるが、これらに限定されない。他のトリグリセリド源としては、藻類、獣脂、及び動物プランクトンが挙げられるが、これらに限定されない。天然トリグリセリドからバイオ潤滑剤を製造する方法は、例えば、米国特許出願公開第２０１１／０００９３００（Ａ１）号に記載されている。一実施形態では、本開示の潤滑剤組成物は、０．１～１０重量パーセントのエステルベース流体、又は０．２５～５重量パーセント、又は０．１～２重量パーセントのエステル系流体を含有する。一実施形態では、潤滑組成物は、５重量パーセント以下のエステル系流体、２．５重量パーセント以下又は１重量パーセント以下のエステルベース流体を含む。一実施形態では、潤滑剤組成物は、意図的に添加されたエステルベース流体を含まないか、又は実質的に含まない、すなわち０．２重量パーセント未満のエステルベース流体を含有する。一実施形態において、潤滑粘度の油は、ＡＰＩグループＩ～ＩＶ油、エステル若しくは合成油、又はそれらの混合物を含む基油であってもよい。一実施形態では、潤滑粘度の油は、ＡＰＩグループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶ油、エステル若しくは合成油、又はそれらの混合物であってもよい。いくつかの実施形態では、潤滑粘度の油は、少なくとも５０重量％、又は少なくとも６０重量％、又は少なくとも７０重量％、又は少なくとも８０重量％、又は少なくとも９０重量％、又は少なくとも９５重量％、又は少なくとも１００重量％のグループＩＩＩ若しくはグループＩＶ基油、又はグループＩＩＩ及びグループＩＶ基油の混合物を含む。存在する潤滑粘度の油の量は、典型的には、１００重量％から、開示される組成物の添加剤及び他の性能添加剤の量の合計を減算した後に残る残部である。潤滑組成物は、濃縮物及び／又は完全に配合された潤滑剤の形態であってもよい。本明細書に記載される潤滑組成物（本明細書に開示される添加剤を含む）が、追加の油と組み合わされて、全体的又は部分的に、完成潤滑剤を形成し得る濃縮物の形態である場合、これらの添加剤対潤滑粘度の油及び／又は希釈油の比は、重量で１：９９～９９：１、又は重量で８０：２０～１０：９０の範囲を含む。典型的には、本明細書に記載される潤滑組成物は、少なくとも５０重量％、又は少なくとも６０重量％、又は少なくとも７０重量％、又は少なくとも８０重量％の潤滑粘度の油を含む。いくつかの実施形態では、潤滑粘度の油は、２．４ｍ２／秒～６．４ｍ２／秒の１００℃で測定される動粘度を有する基油を含むことができる。いくつかの実施形態において、動粘度は、３．８ｍ２／秒～５．０ｍ２／秒、又は５．２ｍ２／秒～５．８ｍ２／秒、又は６．０ｍ２／秒～６．５ｍ２／秒である。他の実施形態において、基油の動粘度は、４．５ｍ２／秒又は４．３ｍ２／秒又は４．２ｍ２／秒である。ポリイソブテニル（ＰＩＢ）スクシンイミド分散剤本開示の潤滑組成物は、第１のポリイソブテニルスクシンイミド分散剤及び第２のポリイソブテニルスクシンイミド分散剤を更に含む。本明細書におけるポリイソブチレンスクシンイミド分散剤への言及は、第１のポリイソブテニルスクシンイミド分散剤並びに第２のポリイソブテニルスクシンイミド分散剤の両方を指す。相違点は、第１のポリ