潤滑組成物
本発明は、基油および１種以上の添加剤を含む潤滑組成物を提供し、該組成物は、−６６００ｃＰ未満の−３０℃における動力学粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３による）；−少なくとも９．３ｃＳｔの１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５による）；−少なくとも２．９ｃＰの高温高せん断粘度（「ＨＴＨＳ」；ＡＳＴＭ Ｄ ４６８３による）；−１４重量％未満のＮｏａｃｋ揮発性（ＡＳＴＭ Ｄ ５８００による）を有し；該基油は、少なくとも４．８ｃＳｔの１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５による）を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン、特に高負荷ディーゼルエンジンのクランクケースにおける特定用途のための基油および１種以上の添加剤を含む潤滑組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
実際に、クランクケースエンジン用の種々の潤滑組成物が知られている。
【０００３】
既知のクランクケースエンジン油の不都合は、特にこれらが、従来の鉱油グループＩＩＩ基油に基づく場合、これらが、望ましくない省燃費油の性能値を有することである。
【０００４】
既知のクランクケースエンジン油のさらなる問題は、これらが、摩耗性能およびＮｏａｃｋ揮発性の１つ以上についての望ましくない性質を有し得ることである。
【０００５】
同様に既知のエンジン油のブレンドにおいて、鉱油グループＩＩＩ基油を使用しながら、いわゆるＳＡＥ Ｊ３００規格（２００４年５月改訂）に合致することは困難であることが見出されている。ＳＡＥは、自動車技術者協会を表す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記問題の１つ以上を最小化することが本発明の１つの目的である。
【０００７】
ＳＡＥ Ｊ３００規格に合致する、エンジンのクランクケースにおける使用のための代替の潤滑組成物を提供することが、本発明の別の目的である。
【０００８】
上記のＳＡＥ Ｊ３００規格による代替の５Ｗ−３０および５Ｗ−４０クランクケースエンジン油を提供することが、１つのさらなる目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記または他の目的の１つ以上は、
−６６００ｃＰ未満の−３０℃における動力学粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３による）；
−少なくとも９．３ｃＳｔの１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５による）；
−少なくとも２．９ｃＰの高温高せん断粘度（「ＨＴＨＳ」；ＡＳＴＭ Ｄ ４６８３による）；
−１４重量％未満のＮｏａｃｋ揮発性（ＡＳＴＭ Ｄ ５８００による）
を有し、ここで、基油は、少なくとも４．８ｃＳｔの１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５による）を有する、基油および１種以上の添加剤を含む潤滑組成物を提供することによって本発明によって得ることができる。
【００１０】
本発明による潤滑組成物は、驚くべきことに、望ましい摩耗性能およびＮｏａｃｋ揮発性を維持しながら、改善された燃費特性を示すことが見出された。
【００１１】
本発明の別の利点は、上記の望ましい特性は、一流の高負荷ディーゼルエンジン潤滑剤用にも達成され得ることである。このような一流の高負荷ディーゼルエンジン潤滑剤の１つの特徴は、これらが比較的大量の高性能添加剤パッケージを必要とすることである。このような性能添加剤パッケージは、全般的な完成潤滑剤の粘性を高め、このことは、基油が同じ粘度要求を満たすために、より低い粘度の寄与がなければならないことを意味する。より低い粘度の基油を使用することの結果は、工業規格による揮発性制御が失われ得ることである。しかし、この揮発性制御は、フィッシャー−トロプシュ由来基油が使用される場合に失われないことが本発明により驚くべきことに見出され、これは、１００℃における同じ動粘度特性を有する鉱物由来基油のみを使用しながらでは、得られないものである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明による潤滑組成物に使用される基油に関して特に制限はなく、種々の従来の鉱油、合成油、および植物油などの天然由来のエステルを、好都合に使用することができ、但し、基油は、少なくとも４．８ｃＳｔの（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５による）１００℃における動粘度を有することを条件とし、但し、本発明による潤滑組成物についての要求が満たされることを条件とする。
【００１３】
本発明で使用される基油は、１種以上の鉱油および／または１種以上の合成油の混合物を好都合に含むことができ、したがって、本発明によれば、「基油」という用語は、２種以上の基油を含む混合物を意味し得る。鉱油には、水素化仕上げ（ｈｙｄｒｏｆｉｎｉｓｈｉｎｇ）法および／または脱蝋によってさらに精製され得るパラフィン、ナフタレン、または混合パラフィン／ナフタレンタイプの流動石油（ｌｉｑｕｉｄ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｏｉｌ）および溶媒処理または酸処理鉱物潤滑油が含まれる。
【００１４】
本発明の潤滑油組成物における使用に適する基油は、グループＩＩＩ鉱物基油、グループＩＶポリ−アルファオレフィン（ＰＡＯ）、グループＩＩＩフィッシャー−トロプシュ由来基油およびこれらの混合物である。
【００１５】
本発明における「グループＩＩＩ」および「グループＩＶ」基油は、カテゴリーＩＩＩおよびＩＶについての米国石油協会（ＡＰＩ）の定義による潤滑油基油を意味する。これらのＡＰＩカテゴリーは、ＡＰＩ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ １５０９、第１５版、付録Ｅ、２００２年４月に定義されている。
【００１６】
フィッシャー−トロプシュ由来基油は、当技術分野で知られている。「フィッシャー−トロプシュ由来」という用語は、ある基油が、フィッシャー−トロプシュ法の合成生成物である、またはこれに由来することを意味する。フィッシャー−トロプシュ由来基油は、ＧＴＬ（Ｇａｓ−Ｔｏ−Ｌｉｑｕｉｄｓ（ガスから液体へ））基油とも呼ぶことができる。本発明の潤滑組成物において基油として好都合に使用し得る好適なフィッシャー−トロプシュ由来基油は、例えば、ＥＰ ０ ７７６ ９５９、ＥＰ ０ ６６８ ３４２、ＷＯ９７／２１７８８、ＷＯ００／１５７３６、ＷＯ００／１４１８８、ＷＯ００／１４１８７、ＷＯ００／１４１８３、ＷＯ００／１４１７９、ＷＯ００／０８１１５、ＷＯ９９／４１３３２、ＥＰ １ ０２９ ０２９、ＷＯ０１／１８１５６およびＷＯ０１／５７１６６に開示されているものである。
【００１７】
合成油には、（ポリアルファオレフィン基油；ＰＡＯを含む）オレフィンオリゴマー、二塩基酸エステル、ポリオールエステル、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、アルキルナフタレンおよび脱蝋したワックス異性化物などの炭化水素油が含まれる。「Ｓｈｅｌｌ ＸＨＶＩ」（商標）の名称でＳｈｅｌｌグループによって販売されている合成炭化水素基油は、好都合に使用することができる。
【００１８】
ポリ−アルファオレフィン基油（ＰＡＯ）およびこれらの製造は、当技術分野でよく知られている。本発明の潤滑組成物に使用し得る好ましいポリ−アルファオレフィン基油は、直鎖Ｃ２からＣ３２、好ましくはＣ６からＣ１６アルファオレフィンから由来することができる。前記ポリ−アルファオレフィンのための特に好ましい原料油は、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセンおよび１−テトラデセンである。
【００１９】
好ましくは、本発明による潤滑組成物に使用される基油は、ポリ−アルファオレフィン基油およびフィッシャー−トロプシュ由来基油またはこれらの組合せからなる群から選択される基油を含む。
【００２０】
ＰＡＯ基油の製造の原価高を考慮して、ＰＡＯ基油と比較してフィッシャー−トロプシュ由来基油を使用することの強い優先傾向が存在する。したがって、好ましくは、基油は、５０重量％を超える、好ましくは６０重量％を超える、より好ましくは７０重量％を超える、さらにより好ましくは８０重量％を超える、最も好ましくは９０重量％を超えるフィッシャー−トロプシュ由来基油を含む。１つの特に好ましい実施形態において、基油の５重量％まで、好ましくは２重量％までが、フィッシャー−トロプシュ由来基油ではない。基油の１００重量％が、１種以上のフィッシャー−トロプシュ由来基油に基づくことが、さらにより好ましい。
【００２１】
ＷＯ０２／０６４７１１およびＷＯ２００４／０８１１５７、ならびに２００７年１０月２３−２５日に、中国、北京での２ｎｄ Ａｓｉａ−Ｐａｃｉｆｉｃ ｂａｓｅ ｏｉｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅで発表されたＤ．Ｊ． Ｗｅｄｌｏｃｋら、「Ｇａｓ−ｔｏ−Ｌｉｑｕｉｄｓ Ｂａｓｅ Ｏｉｌｓ ｔｏ ａｓｓｉｓｔ ｉｎ ｍｅｅｔｉｎｇ ＯＥＭ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ２０１０ ａｎｄ ｂｅｙｏｎｄ」は、エンジン油におけるフィッシャー−トロプシュ由来基油の使用を開示していることを、この点で留意されたい。しかし、これらの刊行物のいずれも、基油が、少なくとも４．８ｃＳｔの（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５による）１００℃における動粘度を有する、本発明による潤滑組成物の特定の要求を満たす潤滑組成物を実例で開示または提案していない。
【００２２】
本発明の潤滑組成物に組み込まれる基油の総量は、好ましくは、潤滑組成物の総重量に対して、６０から９９重量％の範囲の量で、より好ましくは６５から９０重量％の範囲の量で、最も好ましくは７０から８５重量％の範囲の量で存在する。
【００２３】
本発明によれば、基油は、（ＡＳＴＭ Ｄ４４５による）少なくとも４．８ｃＳｔの１００℃における動粘度を有する。基油が、２種以上の基油のブレンドを含む場合、この動粘度への基油の合計した寄与が、少なくとも４．８ｃＳｔであることが好ましい。
【００２４】
本発明による１つの好ましい実施形態において、基油は、少なくとも５．０ｃＳｔ、好ましくは少なくとも５．２ｃＳｔの１００℃における動粘度を有する。一般的に、基油は、１０．０未満、好ましくは８．５未満、より好ましくは７．０ｃＳｔ未満、またはさらに５．５未満の１００℃における動粘度を有する。
【００２５】
上述のとおり、本発明による組成物は、−３０℃における動力学粘度、１００℃における動粘度、高温高せん断粘度およびＮｏａｃｋ揮発性についての特定の規格要求を満たす。
【００２６】
一般的に、上記組成物の（ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３による）−３０℃における動力学粘度は、３０００および６６００ｃＰの間、好ましくは４０００および６４５０ｃＰの間である（１ｃＰは、１ｍＰａ．ｓ．と同じである。）。
【００２７】
一般的に、上記組成物の（ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３による）−３５℃における動力学粘度は、４０００および８０００ｃＰの間である。
【００２８】
一般的に、上記組成物の（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５による）１００℃における動粘度は、９．３および２６．１ｃＳｔ、好ましくは９．３および１６．３の間、より好ましくは９．３および１２．５の間である。
【００２９】
一般的に、上記組成物の高温高せん断粘度（「ＨＴＨＳ」；ＡＳＴＭ Ｄ ４６８３による）は、２．９および５．０ｃＰの間、好ましくは３．０および３．７ｃＰの間である。
【００３０】
一般的に、上記組成物の（ＡＳＴＭ Ｄ ５８００による）Ｎｏａｃｋ揮発性は、１および１４重量％の間、好ましくは１３．０重量％未満、より好ましくは１１．０重量％未満、さらにより好ましくは１０．５重量％未満、最も好ましくは１０．０重量％未満である。
【００３１】
同様に、上記組成物は、６０，０００ｃＰ未満、より好ましくは５０，０００ｃＰ未満、さらにより好ましくは４０，０００ｃＰ未満、および一般的に２０，０００超の（ＡＳＴＭ Ｄ ４６８４による）−３５℃における小型回転式粘度計（ｍｉｎｉ ｒｏｔａｒｙ ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ）（ＭＲＶ）値を有することが好ましい。
【００３２】
本発明による潤滑組成物は、酸化防止剤、耐摩耗添加剤、分散剤、清浄剤、過剰塩基性清浄剤、極圧添加剤、摩擦調整剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、金属不動態化剤、腐食抑制剤、乳化破壊剤、消泡剤、シール適合剤および添加希釈剤基油などの１種以上の添加剤をさらに含む。
【００３３】
当業者は、上記および他の添加剤に精通しているので、これらをここで詳細にさらに論じない。このような添加剤の特定の例は、例えば、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第３版、１４巻、４７７−５２６頁に記載されている。
【００３４】
好都合に使用し得る酸化防止剤には、（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されている「ＩＲＧＡＮＯＸ Ｌ−０６」などの）フェニル−ナフチルアミン、ならびに、例えばＷＯ２００７／０４５６２９およびＥＰ １ ０５８ ７２０ Ｂ１に開示されている（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されている「ＩＲＧＡＮＯＸ Ｌ−５７」などの）ジフェニルアミン、フェノール酸化防止剤などが含まれる。ＷＯ２００７／０４５６２９およびＥＰ １ ０５８ ７２０ Ｂ１の教示を、参照により本明細書に組み込む。
【００３５】
好都合に使用し得る耐摩耗添加剤には、亜鉛ジアルキル−、ジアリール−および／またはアルキルアリール−ジチオホスフェートから選択される亜鉛ジチオホスフェート化合物などの亜鉛含有化合物、モリブデン含有化合物、ホウ素含有化合物、ならびに置換または非置換チオリン酸、およびこれらの塩などの無灰耐摩耗添加剤が含まれる。
【００３６】
このようなモリブデン含有化合物の例には、好都合に、モリブデンジチオカルバメート、例えば、ＷＯ９８／２６０３０に記載されている三核モリブデン化合物、モリブデンの硫化物およびモリブデンジチオホスフェートが含まれ得る。
【００３７】
好都合に使用し得るホウ素含有化合物には、ホウ酸エステル、ホウ酸化脂肪族アミン、ホウ酸化エポキシド、アルカリ金属（または混合されたアルカリ金属またはアルカリ土類金属）ホウ酸塩およびホウ酸化過剰塩基金属塩が含まれる。
【００３８】
使用される分散剤は、好ましくは無灰分散剤である。無灰分散剤の好適な例は、ポリブチレンスクシニミドポリアミンおよびマンニッヒ塩基型分散剤である。
【００３９】
使用される清浄剤は、好ましくは、過剰塩基性清浄剤、または、例えば、サリチレート、スルホネートおよび／またはフェネート型清浄剤を含む清浄剤混合物である。
【００４０】
本発明の潤滑組成物に好都合に使用し得る粘度指数向上剤の例には、スチレン−ブタジエン星状共重合体、スチレン−イソプレン星状共重合体およびポリメタクリレート共重合体およびエチレン−プロピレン共重合体が含まれる。分散剤−粘度指数向上剤は、本発明の潤滑組成物に使用し得る。
【００４１】
好ましくは、上記組成物は、少なくとも０．１重量％の流動点降下剤を含む。一例として、アルキル化ナフタレンおよびフェノール性ポリマー、ポリメタクリレート、マレエート／フマレート共重合体エステルは、有効な流動点降下剤として好都合に使用し得る。好ましくは、０．３重量％までの流動点降下剤が使用される。
【００４２】
さらに、アルケニルコハク酸またはこのエステル部分などの化合物、ベンゾトリアゾールベースの化合物およびチオジアゾールベースの化合物は、腐食抑制剤として本発明の潤滑組成物に好都合に使用し得る。
【００４３】
ポリシロキサン、ジメチルポリシクロヘキサンおよびポリアクリレートなどの化合物は、消泡剤として本発明の潤滑組成物に好都合に使用し得る。
【００４４】
シール固定剤またはシール適合剤として本発明の潤滑組成物に好都合に使用し得る化合物には、例えば、市販の芳香族エステルが含まれる。
【００４５】
本発明の潤滑組成物は、１種以上の添加剤を基油（複数可）と混合することによって好都合に調製し得る。
【００４６】
上述の添加剤は、潤滑組成物の総重量に対して０．０１から３５．０重量％の範囲の量で、好ましくは、潤滑組成物の総重量に対して０．０５から２５．０重量％の範囲の量で、より好ましくは、１．０から２０．０重量％の範囲の量で一般的に存在する。
【００４７】
好ましくは、上記組成物は、少なくとも９．０重量％の、好ましくは少なくとも１０．０重量％の、より好ましくは少なくとも１１．０重量％の耐摩耗添加剤、金属清浄剤、無灰分散剤および酸化防止剤を含む添加剤パッケージを含む。
【００４８】
本発明の１つの特に好ましい実施形態によれば、上記組成物は、（上述の２００４年５月に改訂されたＳＡＥ Ｊ３００規格による）５Ｗ−３０または５Ｗ−４０配合物の要求を満たし、好ましくは５Ｗ−３０配合物の要求を満たす。別の態様において、本発明は、特に欧州議会のＤｉｒｅｃｔｉｖｅ １９９９／９６／ＥＣによる、特に都市サイクル（ｃｉｔｙ ｃｙｃｌｅ）または地方サイクル（ｒｕｒａｌ ｃｙｃｌｅ）、特に都市サイクルにおける、望ましい摩耗性能およびＮｏａｃｋ揮発性を維持しながら、燃費特性を改善するための、エンジン、特に高負荷ディーゼルエンジンのクランクケースにおける、本発明による潤滑組成物の使用を提供する。「都市サイクル」は、定常熱平衡に到達する前のエンジンの状態（都市で運転する場合の通例のように）、すなわち、「ハイウェイサイクル（ｈｉｇｈｗａｙ ｃｙｃｌｅ）」に対抗する状態を意味する。
【００４９】
同様に、本発明は、所望の摩耗性能およびＮｏａｃｋ揮発性を維持しながら、燃費特性を改善する一方法を提供し、この方法は、エンジン、特に高負荷ディーゼルエンジンのクランクケースを、本発明による潤滑組成物で潤滑することを含む。
【００５０】
本発明は、何ら本発明の範囲を制限するよう意図されていない次の実施例を参照して下記に記載される。
【実施例】
【００５１】
潤滑油組成物
クランクケースエンジンに使用するための種々のエンジン油を配合した。
【００５２】
表１は、使用される基油の特性を示している。表２は、試験された完全調合エンジン油配合物の組成および特性を示しており、成分の量は、完全調合配合物の総重量に対する重量％で与えられている。
【００５３】
全ての試験されたエンジン油配合物は、基油、添加剤パッケージおよび粘度調整剤の組合せを含み、この添加剤パッケージは、全ての試験された組成物において同じであった。
【００５４】
添加剤パッケージは、ディーゼルパーティキュレートフィルター後処理装置との使用に適する、いわゆる低ＳＡＰＳ（低硫酸塩灰分、リンおよび硫黄）配合物であった。
【００５５】
添加剤パッケージは、酸化防止剤、亜鉛ベース耐摩耗添加剤、無灰分散剤、過剰塩基性清浄剤混合物、流動点降下剤および約１０ｐｐｍの消泡剤を含む添加剤の組合せを含んだ。
【００５６】
従来の粘度調整剤濃厚物を使用して粘度を調節した。
【００５７】
「基油１」は、約５ｃＳｔ（ｍｍ２ｓ−１）の１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）を有するフィッシャー−トロプシュ由来基油（「ＧＴＬ ５」）であった。
【００５８】
「基油２」は、約８ｃＳｔ（ｍｍ２ｓ−１）の１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）を有するフィッシャー−トロプシュ由来基油（「ＧＴＬ ８」）であった。
【００５９】
これらのＧＴＬ ５およびＧＴＬ ８基油は、例えば、その教示を参照により本明細書に組み込むＷＯ−Ａ−０２／０７０６３１に記載されている方法によって好都合に製造することができる。
【００６０】
「基油３」は、約４．３４ｃＳｔの１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）を有する市販のグループＩＩＩ基油であった。基油３は、例えばＳＫ Ｅｎｅｒｇｙ（韓国、ウルサン）から（「Ｙｕｂａｓｅ ４」の商品名で）市販されている。
【００６１】
「基油４」は、約６．４２ｃＳｔの１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）を有する市販のグループＩＩＩ基油であった。基油４は、例えばＳＫ Ｅｎｅｒｇｙから（「Ｙｕｂａｓｅ ６」の商品名で）市販されている。
【００６２】
実施例１および比較例１の組成物は、従来の潤滑油ブレンド手法を使用して基油を添加剤パッケージと混合することによって得られた。
【００６３】
実施例１の組成物は、５Ｗ−３０配合物の要求を満たすが、比較例１の組成物は、１０Ｗ−３０配合物の要求を満たす（ともにＳＡＥ Ｊ３００による）。これは、（実施例１のフィッシャー−トロプシュ由来基油と同じ基油粘度を有する）比較例１の鉱物基油は、同時に５Ｗ−３０の低温性能およびＮｏａｃｋ揮発性要求を十分に満たせなかったためである。
【００６４】
表２に使用された基油ブレンドの１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５）は、基油１＋２のブレンド（８４．７５＋１５．２５重量％）で５．４６ｃＳｔであり、基油３＋４のブレンド（４１．５＋５８．５重量％）で５．４５ｃＳｔであった。
【００６５】
【表１】
【００６６】
【表２】
【００６７】
燃費試験
本発明の燃費特性を実証するために、ベンチエンジンテスト測定を、Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ Ｃｙｃｌｅ（ＥＴＣ）標準試験に従ってエンジンを動かしながら、ＺＦ ＡＳ−ＴｒｏｎｉｃトランスミッションおよびＤａｉｍｌｅｒ ＨＬ８アクスルに接続したＭＡＮ Ｄ２０６６ Ｅｕｒｏ ４、６気筒直列コモンレールエンジン（排気量：１０．５ ｌ；出力：３２４ｋＷ；トルク：２１００Ｎｍ）で実施した。ＥＴＣ標準試験は、２０００年に始まった欧州における高負荷ディーゼルエンジンの排出認定のためにＥＳＣ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ Ｃｙｃｌｅ）試験と一緒に導入された（１９９９年１２月１３日付けの欧州議会および理事会のＤｉｒｅｃｔｉｖｅ １９９９／９６／ＥＣを参照されたい。）。ＥＴＣ試験は、高負荷自動車の実路サイクル測定に基づきＦＩＧＥ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ドイツ、アーヘン）によって開発された（１９９４年１月のＦＩＧＥ Ｒｅｐｏｒｔ １０４ ０５ ３１６を参照されたい。）。
【００６８】
様々な運転条件が、都会、地方および高速道路運転を含めたＥＴＣ試験サイクルの３つのフェーズによって代表される。全体の試験サイクルの期間は１８００秒（３０分）である。各フェーズの期間は６００秒（１０分）である。
【００６９】
ＥＴＣ試験は、次の部分を含む。
−フェーズ１は、５０ｋｍ／時の最大速度、頻繁な発進、停止、およびアイドリングを含む都会運転（「都市サイクル」）を表し；
−フェーズ２は、急な加速部分を伴って発進する地方運転（「地方サイクル」）である。平均速度は約７２ｋｍ／時であり；
−フェーズ３は、約８８ｋｍ／時の平均速度を含む高速道路運転（「ハイウェイサイクル」）である。
【００７０】
測定された燃料消費（ｇ／ｋＷｈ）は以下の表３に示されている。表３は、全部のＥＴＣ試験サイクル、すなわちフェーズ１−３にわたるＣＯ２排出も示している。
【００７１】
燃料１は、フィッシャー−トロプシュ由来ディーゼルであったが、燃料２は、従来の低Ｓ（硫黄）鉱物由来ディーゼルであった。
【００７２】
【表３】
【００７３】
上記の産業標準の燃費試験に加えて、ＺＦ ＡＳ−ＴｒｏｎｉｃトランスミッションおよびＤａｉｍｌｅｒ ＨＬ８アクスルに接続した同じＭＡＮ Ｄ２０６６ Ｅｕｒｏ ４、６気筒直列コモンレールエンジン（排気量：１０．５ ｌ；出力：３２４ｋＷ；トルク：２１００Ｎｍ）を備えた専用の駆動装置で、測定を実施した。
【００７４】
コンピューターモデルから制御されたエンジン操作の都市サイクルおよびハイウェイサイクルモードを、燃料消費についてモニターした。エンジンのコンピューター制御（毎分の回転のトルクおよび速度）を、一般的な都市およびハイウェイサイクルアプリケーション上で駆動された、Ｈａｍｂｕｒｇバスのエンジン管理システムにデータロガーをインターフェースで接続することによって求めた都市およびハイウェイサイクルを使用することによって行った。次いで、データロガーを、駆動装置を制御するコンピューターにダウンロードした。
【００７５】
測定された燃料消費（グラム）は以下の表４に示されており、燃料として、通常の低硫黄の鉱油ディーゼルを使用した。
【００７６】
【表４】
【００７７】
摩耗性能
本発明の摩耗特性を実証するために、産業標準のＩＰ−２３９−４の４ボール摩耗試験に従って摩耗測定を実施した。ＩＰ−２３９−４による測定摩耗傷を下記の表５に示している。
【００７８】
本発明による実施例１は、Ｃｕｍｍｉｎｓ ＩＳＭ高負荷ディーゼルエンジン試験のＡＣＥＡ Ｅ−７制限を超えることも見出された。ＡＣＥＡ Ｅ−７カテゴリーのＣｕｍｍｉｎｓ ＩＳＭ試験は、クロスヘッド重量損失（ｍｇ）を測定する。実施例１は、最大７．５ｍｇのＡＣＥＡ Ｅ−７制限に対して６．３ｍｇの重量損失の結果をもたらした。
【００７９】
【表５】
【００８０】
摩耗性能について、２つの潤滑油の燃費特性を適切に比較した場合、改善された燃費特性を示す潤滑油（すなわち、実施例１）は、対照油（すなわち、比較例１）に比較して少なくとも同等の極圧摩耗保護を提供する必要があることを留意されたい。これは、完成潤滑油の両方の粘度（１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５）、および１５０℃におけるＨＴＨＳ（ＡＳＴＭ Ｄ ４６８３））は、ＳＡＥ Ｊ３００規格内で同等であるべきであるのみならず、１００℃における粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５）への基油の寄与も同等であるべきであることを必要とする。前者（完成潤滑油粘度）は、例えば低圧滑り主軸受における摩耗保護を保証するものであり、後者（基油粘度）は、例えば等角でない接触（ｎｏｎ−ｃｏｎｆｏｒｍａｌ ｃｏｎｔａｃｔ）（例えば、高負荷ディーゼルエンジン中のクロスヘッド）などの高圧環境における摩耗保護を保証するものである。
【００８１】
上記は、完成潤滑油の１００℃における動粘度およびＨＴＨＳが制御される場合、低温粘度（低温クランク粘度）は「浮動する（ｆｌｏａｔ）」ことを意味する。１００℃における動粘度、ＨＴＨＳおよび低温クランク粘度が、同じＳＡＥマルチグレード規格に入る場合、または（実施例１（５Ｗ−３０）および比較例１（１０Ｗ−３０）の組成物の場合のように）低温クランク粘度の違いのために、２つのクランクケース潤滑剤が、２つの異なるＳＡＥマルチグレード規格の範囲内に入る場合、上記の要求の全てを満たすことが可能である。
【００８２】
考察
表３から分かるように、実施例１の燃費値は、比較例１、特にＥＴＣ燃料消費試験サイクルの都会（または「都市」）および地方サイクルと比較して著しく改善された。これらは、（エンジンのキロワット時当たり）消費された燃料の重量（グラム）および同様に（エンジンのキロワット時当たり）排出された二酸化炭素（ＣＯ２）の重量（グラム）で示されている。
【００８３】
本発明についての上記の改善された燃費値は、同じＭＡＮ Ｄ２０６６ Ｅｕｒｏ ４、６気筒直列コモンレールエンジンを備えた専用駆動装置を使用する「実生活（ｒｅａｌ ｌｉｆｅ）」テストにおいて確認された（表４を参照されたい。）。
【００８４】
さらに、フィッシャー−トロプシュ由来基油を配合した実施例１の高負荷ディーゼル潤滑油の摩耗性能は、鉱物グループＩＩＩ基油を配合した比較例１の潤滑油と比べて（４０ｋｇの負荷において）少なくとも同様に良好または（６０ｋｇの負荷において）著しくより良好であることが見出された（表５を参照されたい。）。同様に、望ましいＣｕｍｍｉｎｓ ＩＳＭ試験値が、本発明による実施例１を用いて得られた。
【００８５】
上記によって、本発明による組成物は、特にグループＩＩＩ鉱油を使用する類似の潤滑組成物と比較して、改善された燃料効率特性のみならず、（表２および５から分かるように）同時に望ましい摩耗性能およびＮｏａｃｋ揮発性を示すことが示されている。
【００８６】
本発明の１つの重要な利点は、厳しいＮｏａｃｋ揮発性要求（１０重量％未満）も満たす５Ｗ−３０配合物が、（比較的高価な）ポリ−アルファオレフィン（ＰＡＯ）基油を使用することを必要とせずに得られることである。表２から分かるように、実施例１の組成物は、（グループＩＩＩ鉱物基油を使用する）比較例１の組成物と比較して驚くほど低いＮｏａｃｋ揮発性を示す。
【００８７】
本発明の別の重要な利点は、（表１および２から分かるように）完成潤滑組成物中の等しい基油粘度において、フィッシャー−トロプシュ由来基油は、グループＩＩＩ鉱物基油に比べて実質的により低い低温クランク粘度（すなわち、ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３による動力学粘度）をもたらすことである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン、特に高負荷ディーゼルエンジンのクランクケースにおける特定用途のための基油および１種以上の添加剤を含む潤滑組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
実際に、クランクケースエンジン用の種々の潤滑組成物が知られている。
【０００３】
既知のクランクケースエンジン油の不都合は、特にこれらが、従来の鉱油グループＩＩＩ基油に基づく場合、これらが、望ましくない省燃費油の性能値を有することである。
【０００４】
既知のクランクケースエンジン油のさらなる問題は、これらが、摩耗性能およびＮｏａｃｋ揮発性の１つ以上についての望ましくない性質を有し得ることである。
【０００５】
同様に既知のエンジン油のブレンドにおいて、鉱油グループＩＩＩ基油を使用しながら、いわゆるＳＡＥ Ｊ３００規格（２００４年５月改訂）に合致することは困難であることが見出されている。ＳＡＥは、自動車技術者協会を表す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記問題の１つ以上を最小化することが本発明の１つの目的である。
【０００７】
ＳＡＥ Ｊ３００規格に合致する、エンジンのクランクケースにおける使用のための代替の潤滑組成物を提供することが、本発明の別の目的である。
【０００８】
上記のＳＡＥ Ｊ３００規格による代替の５Ｗ−３０および５Ｗ−４０クランクケースエンジン油を提供することが、１つのさらなる目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記または他の目的の１つ以上は、
−６６００ｃＰ未満の−３０℃における動力学粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３による）；
−少なくとも９．３ｃＳｔの１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５による）；
−少なくとも２．９ｃＰの高温高せん断粘度（「ＨＴＨＳ」；ＡＳＴＭ Ｄ ４６８３による）；
−１４重量％未満のＮｏａｃｋ揮発性（ＡＳＴＭ Ｄ ５８００による）
を有し、ここで、基油は、少なくとも４．８ｃＳｔの１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５による）を有する、基油および１種以上の添加剤を含む潤滑組成物を提供することによって本発明によって得ることができる。
【００１０】
本発明による潤滑組成物は、驚くべきことに、望ましい摩耗性能およびＮｏａｃｋ揮発性を維持しながら、改善された燃費特性を示すことが見出された。
【００１１】
本発明の別の利点は、上記の望ましい特性は、一流の高負荷ディーゼルエンジン潤滑剤用にも達成され得ることである。このような一流の高負荷ディーゼルエンジン潤滑剤の１つの特徴は、これらが比較的大量の高性能添加剤パッケージを必要とすることである。このような性能添加剤パッケージは、全般的な完成潤滑剤の粘性を高め、このことは、基油が同じ粘度要求を満たすために、より低い粘度の寄与がなければならないことを意味する。より低い粘度の基油を使用することの結果は、工業規格による揮発性制御が失われ得ることである。しかし、この揮発性制御は、フィッシャー−トロプシュ由来基油が使用される場合に失われないことが本発明により驚くべきことに見出され、これは、１００℃における同じ動粘度特性を有する鉱物由来基油のみを使用しながらでは、得られないものである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明による潤滑組成物に使用される基油に関して特に制限はなく、種々の従来の鉱油、合成油、および植物油などの天然由来のエステルを、好都合に使用することができ、但し、基油は、少なくとも４．８ｃＳｔの（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５による）１００℃における動粘度を有することを条件とし、但し、本発明による潤滑組成物についての要求が満たされることを条件とする。
【００１３】
本発明で使用される基油は、１種以上の鉱油および／または１種以上の合成油の混合物を好都合に含むことができ、したがって、本発明によれば、「基油」という用語は、２種以上の基油を含む混合物を意味し得る。鉱油には、水素化仕上げ（ｈｙｄｒｏｆｉｎｉｓｈｉｎｇ）法および／または脱蝋によってさらに精製され得るパラフィン、ナフタレン、または混合パラフィン／ナフタレンタイプの流動石油（ｌｉｑｕｉｄ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｏｉｌ）および溶媒処理または酸処理鉱物潤滑油が含まれる。
【００１４】
本発明の潤滑油組成物における使用に適する基油は、グループＩＩＩ鉱物基油、グループＩＶポリ−アルファオレフィン（ＰＡＯ）、グループＩＩＩフィッシャー−トロプシュ由来基油およびこれらの混合物である。
【００１５】
本発明における「グループＩＩＩ」および「グループＩＶ」基油は、カテゴリーＩＩＩおよびＩＶについての米国石油協会（ＡＰＩ）の定義による潤滑油基油を意味する。これらのＡＰＩカテゴリーは、ＡＰＩ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ １５０９、第１５版、付録Ｅ、２００２年４月に定義されている。
【００１６】
フィッシャー−トロプシュ由来基油は、当技術分野で知られている。「フィッシャー−トロプシュ由来」という用語は、ある基油が、フィッシャー−トロプシュ法の合成生成物である、またはこれに由来することを意味する。フィッシャー−トロプシュ由来基油は、ＧＴＬ（Ｇａｓ−Ｔｏ−Ｌｉｑｕｉｄｓ（ガスから液体へ））基油とも呼ぶことができる。本発明の潤滑組成物において基油として好都合に使用し得る好適なフィッシャー−トロプシュ由来基油は、例えば、ＥＰ ０ ７７６ ９５９、ＥＰ ０ ６６８ ３４２、ＷＯ９７／２１７８８、ＷＯ００／１５７３６、ＷＯ００／１４１８８、ＷＯ００／１４１８７、ＷＯ００／１４１８３、ＷＯ００／１４１７９、ＷＯ００／０８１１５、ＷＯ９９／４１３３２、ＥＰ １ ０２９ ０２９、ＷＯ０１／１８１５６およびＷＯ０１／５７１６６に開示されているものである。
【００１７】
合成油には、（ポリアルファオレフィン基油；ＰＡＯを含む）オレフィンオリゴマー、二塩基酸エステル、ポリオールエステル、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、アルキルナフタレンおよび脱蝋したワックス異性化物などの炭化水素油が含まれる。「Ｓｈｅｌｌ ＸＨＶＩ」（商標）の名称でＳｈｅｌｌグループによって販売されている合成炭化水素基油は、好都合に使用することができる。
【００１８】
ポリ−アルファオレフィン基油（ＰＡＯ）およびこれらの製造は、当技術分野でよく知られている。本発明の潤滑組成物に使用し得る好ましいポリ−アルファオレフィン基油は、直鎖Ｃ２からＣ３２、好ましくはＣ６からＣ１６アルファオレフィンから由来することができる。前記ポリ−アルファオレフィンのための特に好ましい原料油は、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセンおよび１−テトラデセンである。
【００１９】
好ましくは、本発明による潤滑組成物に使用される基油は、ポリ−アルファオレフィン基油およびフィッシャー−トロプシュ由来基油またはこれらの組合せからなる群から選択される基油を含む。
【００２０】
ＰＡＯ基油の製造の原価高を考慮して、ＰＡＯ基油と比較してフィッシャー−トロプシュ由来基油を使用することの強い優先傾向が存在する。したがって、好ましくは、基油は、５０重量％を超える、好ましくは６０重量％を超える、より好ましくは７０重量％を超える、さらにより好ましくは８０重量％を超える、最も好ましくは９０重量％を超えるフィッシャー−トロプシュ由来基油を含む。１つの特に好ましい実施形態において、基油の５重量％まで、好ましくは２重量％までが、フィッシャー−トロプシュ由来基油ではない。基油の１００重量％が、１種以上のフィッシャー−トロプシュ由来基油に基づくことが、さらにより好ましい。
【００２１】
ＷＯ０２／０６４７１１およびＷＯ２００４／０８１１５７、ならびに２００７年１０月２３−２５日に、中国、北京での２ｎｄ Ａｓｉａ−Ｐａｃｉｆｉｃ ｂａｓｅ ｏｉｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅで発表されたＤ．Ｊ． Ｗｅｄｌｏｃｋら、「Ｇａｓ−ｔｏ−Ｌｉｑｕｉｄｓ Ｂａｓｅ Ｏｉｌｓ ｔｏ ａｓｓｉｓｔ ｉｎ ｍｅｅｔｉｎｇ ＯＥＭ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ２０１０ ａｎｄ ｂｅｙｏｎｄ」は、エンジン油におけるフィッシャー−トロプシュ由来基油の使用を開示していることを、この点で留意されたい。しかし、これらの刊行物のいずれも、基油が、少なくとも４．８ｃＳｔの（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５による）１００℃における動粘度を有する、本発明による潤滑組成物の特定の要求を満たす潤滑組成物を実例で開示または提案していない。
【００２２】
本発明の潤滑組成物に組み込まれる基油の総量は、好ましくは、潤滑組成物の総重量に対して、６０から９９重量％の範囲の量で、より好ましくは６５から９０重量％の範囲の量で、最も好ましくは７０から８５重量％の範囲の量で存在する。
【００２３】
本発明によれば、基油は、（ＡＳＴＭ Ｄ４４５による）少なくとも４．８ｃＳｔの１００℃における動粘度を有する。基油が、２種以上の基油のブレンドを含む場合、この動粘度への基油の合計した寄与が、少なくとも４．８ｃＳｔであることが好ましい。
【００２４】
本発明による１つの好ましい実施形態において、基油は、少なくとも５．０ｃＳｔ、好ましくは少なくとも５．２ｃＳｔの１００℃における動粘度を有する。一般的に、基油は、１０．０未満、好ましくは８．５未満、より好ましくは７．０ｃＳｔ未満、またはさらに５．５未満の１００℃における動粘度を有する。
【００２５】
上述のとおり、本発明による組成物は、−３０℃における動力学粘度、１００℃における動粘度、高温高せん断粘度およびＮｏａｃｋ揮発性についての特定の規格要求を満たす。
【００２６】
一般的に、上記組成物の（ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３による）−３０℃における動力学粘度は、３０００および６６００ｃＰの間、好ましくは４０００および６４５０ｃＰの間である（１ｃＰは、１ｍＰａ．ｓ．と同じである。）。
【００２７】
一般的に、上記組成物の（ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３による）−３５℃における動力学粘度は、４０００および８０００ｃＰの間である。
【００２８】
一般的に、上記組成物の（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５による）１００℃における動粘度は、９．３および２６．１ｃＳｔ、好ましくは９．３および１６．３の間、より好ましくは９．３および１２．５の間である。
【００２９】
一般的に、上記組成物の高温高せん断粘度（「ＨＴＨＳ」；ＡＳＴＭ Ｄ ４６８３による）は、２．９および５．０ｃＰの間、好ましくは３．０および３．７ｃＰの間である。
【００３０】
一般的に、上記組成物の（ＡＳＴＭ Ｄ ５８００による）Ｎｏａｃｋ揮発性は、１および１４重量％の間、好ましくは１３．０重量％未満、より好ましくは１１．０重量％未満、さらにより好ましくは１０．５重量％未満、最も好ましくは１０．０重量％未満である。
【００３１】
同様に、上記組成物は、６０，０００ｃＰ未満、より好ましくは５０，０００ｃＰ未満、さらにより好ましくは４０，０００ｃＰ未満、および一般的に２０，０００超の（ＡＳＴＭ Ｄ ４６８４による）−３５℃における小型回転式粘度計（ｍｉｎｉ ｒｏｔａｒｙ ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ）（ＭＲＶ）値を有することが好ましい。
【００３２】
本発明による潤滑組成物は、酸化防止剤、耐摩耗添加剤、分散剤、清浄剤、過剰塩基性清浄剤、極圧添加剤、摩擦調整剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、金属不動態化剤、腐食抑制剤、乳化破壊剤、消泡剤、シール適合剤および添加希釈剤基油などの１種以上の添加剤をさらに含む。
【００３３】
当業者は、上記および他の添加剤に精通しているので、これらをここで詳細にさらに論じない。このような添加剤の特定の例は、例えば、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第３版、１４巻、４７７−５２６頁に記載されている。
【００３４】
好都合に使用し得る酸化防止剤には、（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されている「ＩＲＧＡＮＯＸ Ｌ−０６」などの）フェニル−ナフチルアミン、ならびに、例えばＷＯ２００７／０４５６２９およびＥＰ １ ０５８ ７２０ Ｂ１に開示されている（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されている「ＩＲＧＡＮＯＸ Ｌ−５７」などの）ジフェニルアミン、フェノール酸化防止剤などが含まれる。ＷＯ２００７／０４５６２９およびＥＰ １ ０５８ ７２０ Ｂ１の教示を、参照により本明細書に組み込む。
【００３５】
好都合に使用し得る耐摩耗添加剤には、亜鉛ジアルキル−、ジアリール−および／またはアルキルアリール−ジチオホスフェートから選択される亜鉛ジチオホスフェート化合物などの亜鉛含有化合物、モリブデン含有化合物、ホウ素含有化合物、ならびに置換または非置換チオリン酸、およびこれらの塩などの無灰耐摩耗添加剤が含まれる。
【００３６】
このようなモリブデン含有化合物の例には、好都合に、モリブデンジチオカルバメート、例えば、ＷＯ９８／２６０３０に記載されている三核モリブデン化合物、モリブデンの硫化物およびモリブデンジチオホスフェートが含まれ得る。
【００３７】
好都合に使用し得るホウ素含有化合物には、ホウ酸エステル、ホウ酸化脂肪族アミン、ホウ酸化エポキシド、アルカリ金属（または混合されたアルカリ金属またはアルカリ土類金属）ホウ酸塩およびホウ酸化過剰塩基金属塩が含まれる。
【００３８】
使用される分散剤は、好ましくは無灰分散剤である。無灰分散剤の好適な例は、ポリブチレンスクシニミドポリアミンおよびマンニッヒ塩基型分散剤である。
【００３９】
使用される清浄剤は、好ましくは、過剰塩基性清浄剤、または、例えば、サリチレート、スルホネートおよび／またはフェネート型清浄剤を含む清浄剤混合物である。
【００４０】
本発明の潤滑組成物に好都合に使用し得る粘度指数向上剤の例には、スチレン−ブタジエン星状共重合体、スチレン−イソプレン星状共重合体およびポリメタクリレート共重合体およびエチレン−プロピレン共重合体が含まれる。分散剤−粘度指数向上剤は、本発明の潤滑組成物に使用し得る。
【００４１】
好ましくは、上記組成物は、少なくとも０．１重量％の流動点降下剤を含む。一例として、アルキル化ナフタレンおよびフェノール性ポリマー、ポリメタクリレート、マレエート／フマレート共重合体エステルは、有効な流動点降下剤として好都合に使用し得る。好ましくは、０．３重量％までの流動点降下剤が使用される。
【００４２】
さらに、アルケニルコハク酸またはこのエステル部分などの化合物、ベンゾトリアゾールベースの化合物およびチオジアゾールベースの化合物は、腐食抑制剤として本発明の潤滑組成物に好都合に使用し得る。
【００４３】
ポリシロキサン、ジメチルポリシクロヘキサンおよびポリアクリレートなどの化合物は、消泡剤として本発明の潤滑組成物に好都合に使用し得る。
【００４４】
シール固定剤またはシール適合剤として本発明の潤滑組成物に好都合に使用し得る化合物には、例えば、市販の芳香族エステルが含まれる。
【００４５】
本発明の潤滑組成物は、１種以上の添加剤を基油（複数可）と混合することによって好都合に調製し得る。
【００４６】
上述の添加剤は、潤滑組成物の総重量に対して０．０１から３５．０重量％の範囲の量で、好ましくは、潤滑組成物の総重量に対して０．０５から２５．０重量％の範囲の量で、より好ましくは、１．０から２０．０重量％の範囲の量で一般的に存在する。
【００４７】
好ましくは、上記組成物は、少なくとも９．０重量％の、好ましくは少なくとも１０．０重量％の、より好ましくは少なくとも１１．０重量％の耐摩耗添加剤、金属清浄剤、無灰分散剤および酸化防止剤を含む添加剤パッケージを含む。
【００４８】
本発明の１つの特に好ましい実施形態によれば、上記組成物は、（上述の２００４年５月に改訂されたＳＡＥ Ｊ３００規格による）５Ｗ−３０または５Ｗ−４０配合物の要求を満たし、好ましくは５Ｗ−３０配合物の要求を満たす。別の態様において、本発明は、特に欧州議会のＤｉｒｅｃｔｉｖｅ １９９９／９６／ＥＣによる、特に都市サイクル（ｃｉｔｙ ｃｙｃｌｅ）または地方サイクル（ｒｕｒａｌ ｃｙｃｌｅ）、特に都市サイクルにおける、望ましい摩耗性能およびＮｏａｃｋ揮発性を維持しながら、燃費特性を改善するための、エンジン、特に高負荷ディーゼルエンジンのクランクケースにおける、本発明による潤滑組成物の使用を提供する。「都市サイクル」は、定常熱平衡に到達する前のエンジンの状態（都市で運転する場合の通例のように）、すなわち、「ハイウェイサイクル（ｈｉｇｈｗａｙ ｃｙｃｌｅ）」に対抗する状態を意味する。
【００４９】
同様に、本発明は、所望の摩耗性能およびＮｏａｃｋ揮発性を維持しながら、燃費特性を改善する一方法を提供し、この方法は、エンジン、特に高負荷ディーゼルエンジンのクランクケースを、本発明による潤滑組成物で潤滑することを含む。
【００５０】
本発明は、何ら本発明の範囲を制限するよう意図されていない次の実施例を参照して下記に記載される。
【実施例】
【００５１】
潤滑油組成物
クランクケースエンジンに使用するための種々のエンジン油を配合した。
【００５２】
表１は、使用される基油の特性を示している。表２は、試験された完全調合エンジン油配合物の組成および特性を示しており、成分の量は、完全調合配合物の総重量に対する重量％で与えられている。
【００５３】
全ての試験されたエンジン油配合物は、基油、添加剤パッケージおよび粘度調整剤の組合せを含み、この添加剤パッケージは、全ての試験された組成物において同じであった。
【００５４】
添加剤パッケージは、ディーゼルパーティキュレートフィルター後処理装置との使用に適する、いわゆる低ＳＡＰＳ（低硫酸塩灰分、リンおよび硫黄）配合物であった。
【００５５】
添加剤パッケージは、酸化防止剤、亜鉛ベース耐摩耗添加剤、無灰分散剤、過剰塩基性清浄剤混合物、流動点降下剤および約１０ｐｐｍの消泡剤を含む添加剤の組合せを含んだ。
【００５６】
従来の粘度調整剤濃厚物を使用して粘度を調節した。
【００５７】
「基油１」は、約５ｃＳｔ（ｍｍ２ｓ−１）の１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）を有するフィッシャー−トロプシュ由来基油（「ＧＴＬ ５」）であった。
【００５８】
「基油２」は、約８ｃＳｔ（ｍｍ２ｓ−１）の１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）を有するフィッシャー−トロプシュ由来基油（「ＧＴＬ ８」）であった。
【００５９】
これらのＧＴＬ ５およびＧＴＬ ８基油は、例えば、その教示を参照により本明細書に組み込むＷＯ−Ａ−０２／０７０６３１に記載されている方法によって好都合に製造することができる。
【００６０】
「基油３」は、約４．３４ｃＳｔの１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）を有する市販のグループＩＩＩ基油であった。基油３は、例えばＳＫ Ｅｎｅｒｇｙ（韓国、ウルサン）から（「Ｙｕｂａｓｅ ４」の商品名で）市販されている。
【００６１】
「基油４」は、約６．４２ｃＳｔの１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）を有する市販のグループＩＩＩ基油であった。基油４は、例えばＳＫ Ｅｎｅｒｇｙから（「Ｙｕｂａｓｅ ６」の商品名で）市販されている。
【００６２】
実施例１および比較例１の組成物は、従来の潤滑油ブレンド手法を使用して基油を添加剤パッケージと混合することによって得られた。
【００６３】
実施例１の組成物は、５Ｗ−３０配合物の要求を満たすが、比較例１の組成物は、１０Ｗ−３０配合物の要求を満たす（ともにＳＡＥ Ｊ３００による）。これは、（実施例１のフィッシャー−トロプシュ由来基油と同じ基油粘度を有する）比較例１の鉱物基油は、同時に５Ｗ−３０の低温性能およびＮｏａｃｋ揮発性要求を十分に満たせなかったためである。
【００６４】
表２に使用された基油ブレンドの１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５）は、基油１＋２のブレンド（８４．７５＋１５．２５重量％）で５．４６ｃＳｔであり、基油３＋４のブレンド（４１．５＋５８．５重量％）で５．４５ｃＳｔであった。
【００６５】
【表１】
【００６６】
【表２】
【００６７】
燃費試験
本発明の燃費特性を実証するために、ベンチエンジンテスト測定を、Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ Ｃｙｃｌｅ（ＥＴＣ）標準試験に従ってエンジンを動かしながら、ＺＦ ＡＳ−ＴｒｏｎｉｃトランスミッションおよびＤａｉｍｌｅｒ ＨＬ８アクスルに接続したＭＡＮ Ｄ２０６６ Ｅｕｒｏ ４、６気筒直列コモンレールエンジン（排気量：１０．５ ｌ；出力：３２４ｋＷ；トルク：２１００Ｎｍ）で実施した。ＥＴＣ標準試験は、２０００年に始まった欧州における高負荷ディーゼルエンジンの排出認定のためにＥＳＣ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ Ｃｙｃｌｅ）試験と一緒に導入された（１９９９年１２月１３日付けの欧州議会および理事会のＤｉｒｅｃｔｉｖｅ １９９９／９６／ＥＣを参照されたい。）。ＥＴＣ試験は、高負荷自動車の実路サイクル測定に基づきＦＩＧＥ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ドイツ、アーヘン）によって開発された（１９９４年１月のＦＩＧＥ Ｒｅｐｏｒｔ １０４ ０５ ３１６を参照されたい。）。
【００６８】
様々な運転条件が、都会、地方および高速道路運転を含めたＥＴＣ試験サイクルの３つのフェーズによって代表される。全体の試験サイクルの期間は１８００秒（３０分）である。各フェーズの期間は６００秒（１０分）である。
【００６９】
ＥＴＣ試験は、次の部分を含む。
−フェーズ１は、５０ｋｍ／時の最大速度、頻繁な発進、停止、およびアイドリングを含む都会運転（「都市サイクル」）を表し；
−フェーズ２は、急な加速部分を伴って発進する地方運転（「地方サイクル」）である。平均速度は約７２ｋｍ／時であり；
−フェーズ３は、約８８ｋｍ／時の平均速度を含む高速道路運転（「ハイウェイサイクル」）である。
【００７０】
測定された燃料消費（ｇ／ｋＷｈ）は以下の表３に示されている。表３は、全部のＥＴＣ試験サイクル、すなわちフェーズ１−３にわたるＣＯ２排出も示している。
【００７１】
燃料１は、フィッシャー−トロプシュ由来ディーゼルであったが、燃料２は、従来の低Ｓ（硫黄）鉱物由来ディーゼルであった。
【００７２】
【表３】
【００７３】
上記の産業標準の燃費試験に加えて、ＺＦ ＡＳ−ＴｒｏｎｉｃトランスミッションおよびＤａｉｍｌｅｒ ＨＬ８アクスルに接続した同じＭＡＮ Ｄ２０６６ Ｅｕｒｏ ４、６気筒直列コモンレールエンジン（排気量：１０．５ ｌ；出力：３２４ｋＷ；トルク：２１００Ｎｍ）を備えた専用の駆動装置で、測定を実施した。
【００７４】
コンピューターモデルから制御されたエンジン操作の都市サイクルおよびハイウェイサイクルモードを、燃料消費についてモニターした。エンジンのコンピューター制御（毎分の回転のトルクおよび速度）を、一般的な都市およびハイウェイサイクルアプリケーション上で駆動された、Ｈａｍｂｕｒｇバスのエンジン管理システムにデータロガーをインターフェースで接続することによって求めた都市およびハイウェイサイクルを使用することによって行った。次いで、データロガーを、駆動装置を制御するコンピューターにダウンロードした。
【００７５】
測定された燃料消費（グラム）は以下の表４に示されており、燃料として、通常の低硫黄の鉱油ディーゼルを使用した。
【００７６】
【表４】
【００７７】
摩耗性能
本発明の摩耗特性を実証するために、産業標準のＩＰ−２３９−４の４ボール摩耗試験に従って摩耗測定を実施した。ＩＰ−２３９−４による測定摩耗傷を下記の表５に示している。
【００７８】
本発明による実施例１は、Ｃｕｍｍｉｎｓ ＩＳＭ高負荷ディーゼルエンジン試験のＡＣＥＡ Ｅ−７制限を超えることも見出された。ＡＣＥＡ Ｅ−７カテゴリーのＣｕｍｍｉｎｓ ＩＳＭ試験は、クロスヘッド重量損失（ｍｇ）を測定する。実施例１は、最大７．５ｍｇのＡＣＥＡ Ｅ−７制限に対して６．３ｍｇの重量損失の結果をもたらした。
【００７９】
【表５】
【００８０】
摩耗性能について、２つの潤滑油の燃費特性を適切に比較した場合、改善された燃費特性を示す潤滑油（すなわち、実施例１）は、対照油（すなわち、比較例１）に比較して少なくとも同等の極圧摩耗保護を提供する必要があることを留意されたい。これは、完成潤滑油の両方の粘度（１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５）、および１５０℃におけるＨＴＨＳ（ＡＳＴＭ Ｄ ４６８３））は、ＳＡＥ Ｊ３００規格内で同等であるべきであるのみならず、１００℃における粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５）への基油の寄与も同等であるべきであることを必要とする。前者（完成潤滑油粘度）は、例えば低圧滑り主軸受における摩耗保護を保証するものであり、後者（基油粘度）は、例えば等角でない接触（ｎｏｎ−ｃｏｎｆｏｒｍａｌ ｃｏｎｔａｃｔ）（例えば、高負荷ディーゼルエンジン中のクロスヘッド）などの高圧環境における摩耗保護を保証するものである。
【００８１】
上記は、完成潤滑油の１００℃における動粘度およびＨＴＨＳが制御される場合、低温粘度（低温クランク粘度）は「浮動する（ｆｌｏａｔ）」ことを意味する。１００℃における動粘度、ＨＴＨＳおよび低温クランク粘度が、同じＳＡＥマルチグレード規格に入る場合、または（実施例１（５Ｗ−３０）および比較例１（１０Ｗ−３０）の組成物の場合のように）低温クランク粘度の違いのために、２つのクランクケース潤滑剤が、２つの異なるＳＡＥマルチグレード規格の範囲内に入る場合、上記の要求の全てを満たすことが可能である。
【００８２】
考察
表３から分かるように、実施例１の燃費値は、比較例１、特にＥＴＣ燃料消費試験サイクルの都会（または「都市」）および地方サイクルと比較して著しく改善された。これらは、（エンジンのキロワット時当たり）消費された燃料の重量（グラム）および同様に（エンジンのキロワット時当たり）排出された二酸化炭素（ＣＯ２）の重量（グラム）で示されている。
【００８３】
本発明についての上記の改善された燃費値は、同じＭＡＮ Ｄ２０６６ Ｅｕｒｏ ４、６気筒直列コモンレールエンジンを備えた専用駆動装置を使用する「実生活（ｒｅａｌ ｌｉｆｅ）」テストにおいて確認された（表４を参照されたい。）。
【００８４】
さらに、フィッシャー−トロプシュ由来基油を配合した実施例１の高負荷ディーゼル潤滑油の摩耗性能は、鉱物グループＩＩＩ基油を配合した比較例１の潤滑油と比べて（４０ｋｇの負荷において）少なくとも同様に良好または（６０ｋｇの負荷において）著しくより良好であることが見出された（表５を参照されたい。）。同様に、望ましいＣｕｍｍｉｎｓ ＩＳＭ試験値が、本発明による実施例１を用いて得られた。
【００８５】
上記によって、本発明による組成物は、特にグループＩＩＩ鉱油を使用する類似の潤滑組成物と比較して、改善された燃料効率特性のみならず、（表２および５から分かるように）同時に望ましい摩耗性能およびＮｏａｃｋ揮発性を示すことが示されている。
【００８６】
本発明の１つの重要な利点は、厳しいＮｏａｃｋ揮発性要求（１０重量％未満）も満たす５Ｗ−３０配合物が、（比較的高価な）ポリ−アルファオレフィン（ＰＡＯ）基油を使用することを必要とせずに得られることである。表２から分かるように、実施例１の組成物は、（グループＩＩＩ鉱物基油を使用する）比較例１の組成物と比較して驚くほど低いＮｏａｃｋ揮発性を示す。
【００８７】
本発明の別の重要な利点は、（表１および２から分かるように）完成潤滑組成物中の等しい基油粘度において、フィッシャー−トロプシュ由来基油は、グループＩＩＩ鉱物基油に比べて実質的により低い低温クランク粘度（すなわち、ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３による動力学粘度）をもたらすことである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基油および１種以上の添加剤を含む潤滑組成物であって、前記組成物は
−６６００ｃＰ未満の−３０℃における動力学粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３による）；
−少なくとも９．３ｃＳｔの１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５による）；
−少なくとも２．９ｃＰの高温高せん断粘度（「ＨＴＨＳ」；ＡＳＴＭ Ｄ ４６８３による）；
−１４重量％未満のＮｏａｃｋ揮発性（ＡＳＴＭ Ｄ ５８００による）
を有し、
前記基油は、少なくとも４．８ｃＳｔの１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５による）を有する、潤滑組成物。
【請求項２】
基油が、フィッシャー−トロプシュ由来基油およびポリ−アルファオレフィン（ＰＡＯ）基油またはこれらの組合せからなる群から選択される基油を含む、請求項１に記載の潤滑組成物。
【請求項３】
基油が、５０重量％を上回る、好ましくは６０重量％を上回る、より好ましくは７０重量％を上回る、さらにより好ましくは８０重量％を上回る、最も好ましくは９０重量％を上回るフィッシャー−トロプシュ由来基油を含む、請求項１または２に記載の潤滑組成物。
【請求項４】
基油が、少なくとも５．０ｃＳｔ、好ましくは少なくとも５．２ｃＳｔの１００℃における動粘度を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
【請求項５】
１３．０重量％未満、好ましくは１１．０重量％未満、より好ましくは１０．５重量％未満、最も好ましくは１０．０重量％未満のＮｏａｃｋ揮発性を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
【請求項６】
６０，０００ｃＰ未満の−３５℃における小型回転式粘度計（ＭＲＶ）値（ＡＳＴＭ Ｄ ４６８４による）を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
【請求項７】
少なくとも０．１重量％の流動点降下剤を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
【請求項８】
少なくとも９．０重量％、好ましくは少なくとも１０．０重量％、より好ましくは少なくとも１１．０重量％の、耐摩耗添加剤、金属清浄剤、無灰分散剤および酸化防止剤を含む添加剤パッケージを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
【請求項９】
５Ｗ−３０または５Ｗ−４０配合物の要求を満たす、請求項１から８のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
【請求項１０】
望ましい摩耗性能およびＮｏａｃｋ揮発性を維持しながら、燃費特性を改善するための、エンジン、特に高負荷ディーゼルエンジンのクランクケースにおける、請求項１から９のいずれか一項に記載の潤滑組成物の使用。
【請求項１１】
特にＥＴＣ試験（欧州議会のＤｉｒｅｃｔｉｖｅ １９９９／９６／ＥＣ）による、都市サイクルまたは地方サイクル、特に都市サイクルにおける、請求項１０に記載の使用。
【請求項１２】
請求項１から９のいずれか一項に記載の潤滑組成物で、エンジン、特に高負荷ディーゼルエンジンのクランクケースを潤滑するステップを含む、望ましい摩耗性能およびＮｏａｃｋ揮発性を維持しながら、燃費特性を改善する方法。
【請求項１】
基油および１種以上の添加剤を含む潤滑組成物であって、前記組成物は
−６６００ｃＰ未満の−３０℃における動力学粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ５２９３による）；
−少なくとも９．３ｃＳｔの１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５による）；
−少なくとも２．９ｃＰの高温高せん断粘度（「ＨＴＨＳ」；ＡＳＴＭ Ｄ ４６８３による）；
−１４重量％未満のＮｏａｃｋ揮発性（ＡＳＴＭ Ｄ ５８００による）
を有し、
前記基油は、少なくとも４．８ｃＳｔの１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ ４４５による）を有する、潤滑組成物。
【請求項２】
基油が、フィッシャー−トロプシュ由来基油およびポリ−アルファオレフィン（ＰＡＯ）基油またはこれらの組合せからなる群から選択される基油を含む、請求項１に記載の潤滑組成物。
【請求項３】
基油が、５０重量％を上回る、好ましくは６０重量％を上回る、より好ましくは７０重量％を上回る、さらにより好ましくは８０重量％を上回る、最も好ましくは９０重量％を上回るフィッシャー−トロプシュ由来基油を含む、請求項１または２に記載の潤滑組成物。
【請求項４】
基油が、少なくとも５．０ｃＳｔ、好ましくは少なくとも５．２ｃＳｔの１００℃における動粘度を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
【請求項５】
１３．０重量％未満、好ましくは１１．０重量％未満、より好ましくは１０．５重量％未満、最も好ましくは１０．０重量％未満のＮｏａｃｋ揮発性を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
【請求項６】
６０，０００ｃＰ未満の−３５℃における小型回転式粘度計（ＭＲＶ）値（ＡＳＴＭ Ｄ ４６８４による）を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
【請求項７】
少なくとも０．１重量％の流動点降下剤を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
【請求項８】
少なくとも９．０重量％、好ましくは少なくとも１０．０重量％、より好ましくは少なくとも１１．０重量％の、耐摩耗添加剤、金属清浄剤、無灰分散剤および酸化防止剤を含む添加剤パッケージを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
【請求項９】
５Ｗ−３０または５Ｗ−４０配合物の要求を満たす、請求項１から８のいずれか一項に記載の潤滑組成物。
【請求項１０】
望ましい摩耗性能およびＮｏａｃｋ揮発性を維持しながら、燃費特性を改善するための、エンジン、特に高負荷ディーゼルエンジンのクランクケースにおける、請求項１から９のいずれか一項に記載の潤滑組成物の使用。
【請求項１１】
特にＥＴＣ試験（欧州議会のＤｉｒｅｃｔｉｖｅ １９９９／９６／ＥＣ）による、都市サイクルまたは地方サイクル、特に都市サイクルにおける、請求項１０に記載の使用。
【請求項１２】
請求項１から９のいずれか一項に記載の潤滑組成物で、エンジン、特に高負荷ディーゼルエンジンのクランクケースを潤滑するステップを含む、望ましい摩耗性能およびＮｏａｃｋ揮発性を維持しながら、燃費特性を改善する方法。
【公表番号】特表２０１２−５００３１５（Ｐ２０１２−５００３１５Ａ）
【公表日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５２３４１８（Ｐ２０１１−５２３４１８）
【出願日】平成２１年８月１９日（２００９．８．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０６０７０６
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０２０６５３
【国際公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（０００１８６９１３）昭和シェル石油株式会社 (322)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１９日（２００９．８．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０６０７０６
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０２０６５３
【国際公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（０００１８６９１３）昭和シェル石油株式会社 (322)
【Ｆターム（参考）】
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