JP2008169349A

JP2008169349A - 定置用ディーゼルエンジン用ディーゼルエンジン油

Info

Publication number: JP2008169349A
Application number: JP2007005791A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Naito; 康司内藤; Yukifumi Matsugaya; 享史松ヶ谷
Original assignee: Japan Energy Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 2007-01-15
Filing date: 2007-01-15
Publication date: 2008-07-24

Abstract

【課題】ロングドレイン性に優れ、Ａ重油等の硫黄分が０.５〜２.０質量％の燃料油を使用する種々の定置用ディーゼルエンジンに用いることが可能なディーゼルエンジン油を提供する。
【解決手段】基油として鉱油及び／又は合成油を含有し、添加剤としてＣａサリシレート系清浄剤と、無灰系分散剤２.５〜４.５質量％と、ジチオリン酸亜鉛をＰ分で０.０１〜０.０３質量％と、無灰系酸化防止剤０.５〜２.０質量％とを含有するディーゼルエンジン油であって、ディーゼルエンジン油中の全Ｃａ分の７０質量％以上が前記Ｃａサリシレート系清浄剤に由来し、過塩素酸法塩基価が１８〜２２ｍｇＫＯＨ／ｇであり、硫黄分０.５〜２.０質量％の燃料油を使用する定置用ディーゼルエンジン用のディーゼルエンジン油である。
【選択図】なし

Description

本発明は、ロングドレイン性に優れ、硫黄分０.５〜２.０質量％の燃料油を使用する定置用ディーゼルエンジンに用いられるディーゼルエンジン油に関するものである。

自家発電設備は、需要地に発電設備を設置することにより、送電ロスを少なくし、さらに排気ガスや冷却水の熱エネルギーを回収することにより効率を高められるコージェネレーション設備としても利用できることから、その普及が促進されている。

上記自家発電設備の中でも、出力１００ｋＷ以上５００ｋＷ未満の設備には、燃料油としてＪＩＳＫ２２０５で規定されている重油１種（Ａ重油）を使用するディーゼルエンジンが、発電機として多く用いられている（下記特許文献１参照）。これらの自家発電設備では、省資源及びメンテナンスフリーの観点から、エンジン油のロングドレイン化が重要な課題となっている。

ここで、自家発電設備用ディーゼルエンジン等の定置用ディーゼルエンジンに用いられるエンジン油のロングドレイン化に際しては、（１）塩基価残存性と（２）スス分散性と（３）耐摩耗性を考慮する必要がある。塩基価残存性は、燃料油の燃焼等により生成混入してくる硫酸や基油等の劣化によって生じるカルボン酸等の酸性成分に対するディーゼルエンジン油の中和性能の維持特性であり、スス分散性は、ディーゼルエンジン油に混入するススを適切に分散させ粘度が上昇することを抑制したり、フィルタの詰まりを防止する性能である。また、耐摩耗性は、エンジンの軸受、ピストンリング／シリンダライナ間あるいは動弁系といった摺動部の摩耗を防止する性能であり、特に自動車用エンジンの場合は、動弁系の耐摩耗性に注意する必要がある。

また、Ａ重油等の硫黄分０.５〜２.０質量％の燃料油を使用するディーゼルエンジンとしては、その出力によって自動車用ディーゼルエンジンから産業用ディーゼルエンジンまで幅広い種類のディーゼルエンジンが使用されている。自動車用ディーゼルエンジンには自動車用ディーゼルエンジン油が、産業用ディーゼルエンジンには舶用ディーゼルエンジン油が使用されるケースが多いが、できればそれら各種エンジンに適合したエンジン油を一種類使用するのがメンテナンス担当者としては好ましい。

特開２０００−１９２０６９号公報

このような状況下、本発明の目的は、ロングドレイン性に優れ、Ａ重油等の硫黄分が０.５〜２.０質量％の燃料油を使用する種々の定置用ディーゼルエンジンに用いることが可能なディーゼルエンジン油を提供することにある。

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究を進めた結果、特定の添加剤を適切な範囲の添加量で使用することで、Ａ重油等の硫黄分０.５〜２.０質量％の燃料油が使用される自動車用エンジンや産業用エンジン等の種々の定置用ディーゼルエンジンに使用でき、優れたロングドレイン性を有するディーゼルエンジン油（ディーゼルエンジン用潤滑油組成物）が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明のディーゼルエンジン油は、基油として鉱油及び／又は合成油を含有し、添加剤としてＣａサリシレート系清浄剤と、無灰系分散剤２.５〜４.５質量％と、ジチオリン酸亜鉛をＰ分で０.０１〜０.０３質量％と、無灰系酸化防止剤０.５〜２.０質量％とを含有し、
硫黄分０.５〜２.０質量％の燃料油を使用する定置用ディーゼルエンジン用のディーゼルエンジン油であって、
ディーゼルエンジン油中の全Ｃａ分の７０質量％以上が前記Ｃａサリシレート系清浄剤に由来し、過塩素酸法塩基価が１８〜２２ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする。

本発明のディーゼルエンジン油において、前記Ｃａサリシレート系清浄剤は、塩基価が６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であることが好ましい。

本発明のディーゼルエンジン油の好適例においては、前記無灰系分散剤が、ホウ素を含有する化合物である。

本発明のディーゼルエンジン油の他の好適例においては、前記ジチオリン酸亜鉛が、下記一般式（Ｉ）：

で表わされ、式中のＲ¹が一級アルキル基である。

本発明のディーゼルエンジン油のその他の好適例においては、前記無灰系酸化防止剤が、フェノール系酸化防止剤である。

本発明によれば、Ｃａサリシレート系清浄剤に由来するＣａ分をディーゼルエンジン油中の全Ｃａ分の７０質量％以上とし、無灰系分散剤、ジチオリン酸亜鉛及び無灰系酸化防止剤を上記範囲の含有量で配合することにより、自動車用から産業用エンジンまでの幅広いエンジンに適合し、ロングドレイン性に優れたディーゼルエンジン油を提供することができる。

以下に、本発明を詳細に説明する。本発明のディーゼルエンジン油に用いる基油は、潤滑油留分の鉱油及び／又は合成油であり、潤滑油組成物の大半を占める基本成分として使用される基油は、どのような潤滑油基油でも使用できる。

具体的に、鉱油としては、パラフィン系原油などの常圧蒸留残さを減圧蒸留して得られる留分を、フルフラールなどによる溶剤抽出、水素化精製、ＭＥＫ／トルエンなどによる溶剤脱ろうなどの処理方法によって処理することで得られる潤滑油基油、前記減圧蒸留の残さを脱れきして得られる脱れき油を前記の適宜な処理方法によって処理することで得られる潤滑油基油、スラックワックスやＦＴ合成ワックスなどを水素異性化処理して得られる高精製基油、重質油の水素化分解で得られた適当な留分をＭＥＫ／トルエン溶剤脱ろう又は水素化脱ろうして得られる高精製基油、及びこれらの混合物が使用できる。

また、合成油としては、α−オレフィンのオリゴマー、アジピン酸などの二塩基酸と第一級アルコールから合成されるジエステルや、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などの多価アルコールと１価塩基酸とから合成されるポリオールエステル、アルキルベンゼン、ポリオキシアルキレングリコール、及びこれらの混合物が使用できる。

上記基油は、動粘度（４０℃）が好ましくは２０〜２６０mm²/s、特に好ましくは３０〜１８０mm²/sであり、動粘度（１００℃）が好ましくは４〜２０mm²/s、特に好ましくは５〜１６mm²/sであり、粘度指数が好ましくは８０〜１５０、特に好ましくは９０〜１４５であり、硫黄分が好ましくは１.０質量％以下、特に好ましくは０.５質量％以下である。

本発明のディーゼルエンジン油に用いるＣａサリシレート系清浄剤は、該Ｃａサリシレート系清浄剤に由来するＣａ分がディーゼルエンジン油中の全Ｃａ分の７０質量％以上となるように添加されることを要し、７５〜９０質量％となるように添加されることが好ましい。Ｃａサリシレート系清浄剤に由来するＣａ分がディーゼルエンジン油中の全Ｃａ分の７０質量％未満では、酸化安定性が劣り、塩基価残存性が悪化し、７５〜９０質量％の範囲にすることで、酸化安定性が向上し、塩基価残存性を高めることができる。なお、Ｃａサリシレート系清浄剤の添加量は、ディーゼルエンジン油の質量に対してＣａ分（カルシウム元素含有質量）として好ましくは０.４７〜０.６４質量％、特に好ましくは０.５０〜０.６０質量％である。上記Ｃａサリシレート系清浄剤として、具体的には、オスカ化学製のＯＳＣＡ４６３、ＯＳＣＡ４３５Ｂ、ＯＳＣＡ４３８Ｂや、インフィニアム製のＩｎｆｉｎｅｕｍＭ７１２１、ＩｎｆｉｎｅｕｍＭ７１２５などが使用できる。

上記Ｃａサリシレート系清浄剤は、塩基価が６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であることが好ましく、１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であることが特に好ましい。なお、Ｃａサリシレート系清浄剤の塩基価は、通常、４００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。Ｃａサリシレート系清浄剤の塩基価が６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であれば、清浄性と酸中和性を両立できる。

本発明のディーゼルエンジン油に用いる無灰系分散剤は、実質的に金属元素を含まない分散剤であり、該無灰系分散剤としては、コハク酸イミドが好ましく、無灰系分散剤の質量に対して０.２〜２.０質量％のホウ素元素を含有しているコハク酸イミドが特に好ましい。無灰系分散剤の添加量は、ディーゼルエンジン油の質量に対して２.５〜４.５質量％の範囲である。無灰系分散剤の添加量が２.５質量％未満では、ススの分散が不十分であり、エンジンに装着されているフィルタの詰まりやエンジン油の粘度上昇を引き起こす。一方、無灰系分散剤の添加量が４.５質量％を超えても、添加した量に見合う性能向上が得られず、耐摩耗性を悪化させる要因にもなることもある。

本発明のディーゼルエンジン油に用いるジチオリン酸亜鉛は、上記一般式（Ｉ）で表わされることが好ましい。式（Ｉ）中のＲ¹は、それぞれ独立して炭素数３〜１６のアルキル基であり、炭素数６〜１２のアルキル基であることが好ましい。ここで、アルキル基としては、一級のアルキル基（プライマリタイプ）が好ましく、２-エチルヘキシル基が特に好ましい。ジチオリン酸亜鉛の添加量は、含有されるリン元素の質量（Ｐ分）として、ディーゼルエンジン油の質量に対して０.０１〜０.０３質量％であり、０.０１５〜０.０２５質量％の範囲が好ましい。ジチオリン酸亜鉛の添加量がＰ分で０.０１質量％未満では、耐摩耗性が不十分であり、一方、０.０３質量％を超えると、塩基価残存性が低下する。

本発明のディーゼルエンジン油に用いる無灰系酸化防止剤は、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤等の実質的に金属元素を含まない酸化防止剤である。これら無灰系酸化防止剤の中でも、フェノール系酸化防止剤、特には、エステル基を含有するフェノール系酸化防止剤が好ましい。このようなフェノール系酸化防止剤としては、２,６-ジ-ｔ-ブチルフェノール、２,６-ジ-ｔ-ブチル-４-メチルフェノール、４,４'-メチレンビス（２,６-ジ-ｔ-ブチルフェノール）、４,４'-ブチリデンビス（３-メチル-６-ｔ-ブチルフェノール）、２,２'-メチレンビス（４-エチル-６-ｔ-ブチルフェノール）、２,２'-メチレンビス（４-メチル-６-ｔ-ブチルフェノール）、４,４'-イソプロピリデンビスフェノール、２,４-ジメチル-６-ｔ-ブチルフェノール、テトラキス［メチレン-３-（３,５-ジ-ｔ-ブチル-４-ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、１,１,３-トリス（２-メチル-４-ヒドロキシ-５-ｔ-ブチルフェニル）ブタン、１,３,５-トリメチル-２,４,６-トリス（３,５-ジ-ｔ-ブチル-４-ヒドロキシベンジル）ベンゼン、２,６-ジ-ｔ-ブチル-４-エチルフェノール、２,６-ビス（２'-ヒドロキシ-３'-ｔ-ブチル-５'-メチルベンジル）-４-メチルフェノール、ビス［２-（２-ヒドロキシ-５-メチル-３-ｔ-ブチルベンジル）-４-メチル-６-ｔ-ブチルフェニル］テレフタレート、トリエチレングリコール-ビス［３-（３-ｔ-ブチル-５-メチル-４-ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、１,６-ヘキサンジオール-ビス［３-（３,５-ジ-ｔ-ブチル-４-ヒドロキシフェニル）プロピオネート］等を挙げることができる。無灰系酸化防止剤の添加量は、ディーゼルエンジン油の質量に対して０.５〜２.０質量％であり、０.８〜２.０質量％であることが好ましい。無灰系酸化防止剤の添加量が０.５質量％未満では、酸化安定性が不十分であり、一方、２.０質量％を超えると、添加量に見合った効果が得られない。

さらに、本発明のディーゼルエンジン油には、エンジン油に通常用いられるオレフィンコポリマー、ポリメタクリレート等の粘度指数向上剤及びシリコーン系等の消泡剤、流動点降下剤等を適宜添加できる。

本発明のディーゼルエンジン油は、過塩素酸法塩基価が１８〜２２ｍｇＫＯＨ／ｇである。過塩素酸法塩基価が１８ｍｇＫＯＨ／ｇ未満では、Ａ重油等の燃料油に含有される硫黄分によって生成する硫酸に対する中和能力が劣り、十分なロングドレイン性が得られない。一方、過塩素酸法塩基価が２２ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、エンジン内へのデポジットの堆積が増加する懸念がある。過塩素酸法塩基価は、金属系清浄剤の添加により調整することができる。

上述した本発明のディーゼルエンジン油は、硫黄分０.５〜２.０質量％の燃料油を使用する定置用ディーゼルエンジンに用いることができる。ここで、硫黄分０.５〜２.０質量％の燃料油としては、Ａ重油等が挙げられる。また、定置用ディーゼルエンジンとしては、自家発電設備等に従来から用いられている自動車用ディーゼルエンジンから産業用ディーゼルエンジンまで幅広い種類のディーゼルエンジンを例示することができる。

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

表１に示す性状を有する基油１と基油２をそれぞれ６３質量％対３７質量％の割合で混合して得た混合基油に、表２に示す添加剤を配合して実施例１及び比較例１〜４のディーゼルエンジン油を調製し、各種評価を実施した。なお、表２中のＣａ分、Ｐ分については、ＪＰＩ-５Ｓ-３８-２００３により測定した。

実施例１及び比較例１〜４のディーゼルエンジン油について、下記評価を実施し、ディーゼルエンジン油としての性能を確認した。結果を表３に示す。

・新油塩基価過塩素酸法：ＪＩＳＫ２５０１：２００３９.に規定の方法で測定した。
・動弁系摩耗防止性：ＪＡＳＯＭ３５４に準拠して試験を実施した。
・酸化安定性：ＪＩＳＫ２５１４-１９９６４.に規定の内燃機関用潤滑油酸化安定度試験方法に準拠し、油温１６５.５℃、１２０ｈの条件で油を劣化させ、その劣化油について、ＪＩＳＫ２５０１：２００３７.に規定の酸価を測定した。
・スス分散性：新油にカーボンブラック（三菱化学製ＭＡ１００）を５質量％添加し、十分攪拌した後、動粘度（４０℃）を測定し、新油の動粘度（４０℃）との比を求めた。

実施例１のディーゼルエンジン油は動弁系摩耗防止性が優れるのに対し、比較例３のディーゼルエンジン油は動弁系摩耗防止性が劣る結果となっている。また、実施例１のディーゼルエンジン油は酸化安定性及びスス分散性に優れているが、比較例１のディーゼルエンジン油はスス分散性が、比較例２のディーゼルエンジン油は酸化安定性が劣る結果となっており、更に、比較例４のディーゼルエンジン油は酸化安定性、スス分散性共に劣る結果となっている。

本発明のディーゼルエンジン油は、ロングドレイン性に優れたディーゼルエンジン油として、Ａ重油等の硫黄分０.５〜２.０質量％の燃料油が使用される自動車用エンジンや産業用エンジン等の種々の定置用ディーゼルエンジンに使用できる。

Claims

基油として鉱油及び／又は合成油を含有し、添加剤としてＣａサリシレート系清浄剤と、無灰系分散剤２.５〜４.５質量％と、ジチオリン酸亜鉛をＰ分で０.０１〜０.０３質量％と、無灰系酸化防止剤０.５〜２.０質量％とを含有するディーゼルエンジン油であって、
ディーゼルエンジン油中の全Ｃａ分の７０質量％以上が前記Ｃａサリシレート系清浄剤に由来し、過塩素酸法塩基価が１８〜２２ｍｇＫＯＨ／ｇであり、
硫黄分０.５〜２.０質量％の燃料油を使用する定置用ディーゼルエンジン用のディーゼルエンジン油。
前記Ｃａサリシレート系清浄剤は、塩基価が６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であることを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジン油。
前記無灰系分散剤が、ホウ素を含有する化合物であることを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジン油。
前記ジチオリン酸亜鉛が、下記一般式（Ｉ）：

で表わされ、式中のＲ¹が一級アルキル基であることを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジン油。
前記無灰系酸化防止剤が、フェノール系酸化防止剤であることを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジン油。