JPH01279998A - 改良されたエンジン潤滑油 - Google Patents

改良されたエンジン潤滑油

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JPH01279998A
JPH01279998A JP63310234A JP31023488A JPH01279998A JP H01279998 A JPH01279998 A JP H01279998A JP 63310234 A JP63310234 A JP 63310234A JP 31023488 A JP31023488 A JP 31023488A JP H01279998 A JPH01279998 A JP H01279998A
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quaternary ammonium
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mixture
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ジョウゼフ　バルディ
Nicholas Feldman
ニコラス　フェルドマン
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、改良されたエンジン潤滑油組成物及びスパー
ク点火内燃機関及びデーゼルエンジンの運転を改良する
ための方法に関する。より詳しくは、本発明は、燃焼室
の付着物及びスパーク点火内燃機関のオクタン要求量の
上昇を減じるために、及びディーゼルエンジンの油の消
費を改良するために、潤滑油に、ある水酸化第四アンモ
ニウムを添加することに関する。
〔発明の背景〕
新しい又は清浄されたスパーク点火内燃機関のためのオ
クタン要求量は、数千マイル運転されたエンジンのため
の要求量よりも低い。これは、オクタン要求量の上昇（
ＯＲＩ）がもたらされるような、すなわちエンジンのノ
ッキングのない運転のために必要とされる燃料のオクタ
ン数が、安定レベルに達するまで、時間と共に上昇する
ような、エンジンの燃焼室における付着物の蓄積のため
である。従って、種々の化合物が、燃焼室における付着
物の形成を妨げ又は減じるために、又は燃焼室中にすで
に形成されている付着物を除去するために燃料に添加さ
れて来た（たとえばアメリカ特許筒４，３５７．１４８
号及びこの中に引用された特許を参照のこと、これらの
開示を引用により本明細書に組込む）。しかしながら、
いくつかの添加剤は、ＯＲＩを引き起こす付着物に達す
るために燃料の燃焼中を残存することができず、そして
従ってＯＲＩを減じることにおいて効果的でないであろ
う。
アメリカ特許筒４，３５７．１４８号及びこの中に引用
された特許に記載された添加剤の他に、ある水酸化第四
アンモニウムがキャブレターの付着物を減じるためにガ
ソリンに添加されて来た。たとえば、アメリカ特許筒３
．４６８，６４０号においては、特定の種類の水酸化第
四アンモニウムが、吹き抜は及び−吹きのガスの導入に
より引き起こされる吸入システム中の付着物を減じるた
めにガソリンに添加された。使用される水酸化物の種類
は、窒素原子に結合される４個のアルキル基のうち１つ
がメチル基であり、そして他のアルキル基のうち少なく
とも１つのアルキル基中の炭素鎖の長さが１０〜２４個
の炭素原子であることを特徴とする特定の水酸化第四ア
ンモニウム（コリン）がまた、ナフテン酸を中和し、そ
して前記酸により引き起こされる色及び腐蝕性の問題を
減じるために、燃料及び潤滑剤に添加されて来た（アメ
リカ特許筒４．６００，５１８号を参照のこと）。しか
しながら、コリン中の比較的少ない炭素原子のために、
コリンが潤滑油の原油中に適切に溶解し、又は自動車の
エンジン中における潤滑剤の高温環境を残存するであろ
うことは疑わしい。さらに最近、水酸化第四アンモニウ
ムが、ＯＲＩを減じるためにガソリンに添加された（ア
メリカ特許筒４，７８７，９１６号を参照のこと）。
ディーゼルエンジン製造業者はまた、付着物と高められ
た油の消費との間の相互関係のために、これらのエンジ
ン中のクラウン及びピストンリングへの付着物の形成を
減じることについても関心を示して来た。従って、付着
物形成の調節は、今日の高性能ディーゼルエンジンの油
の消費を減じることにおいて重要である。また燃焼室の
付着物の調節もまた、改良されたエンジン操作を得るた
めにスパーク点火内燃機関において重要である。
しかしながら、上記参照は、スパーク点火内燃機関にお
けるＯＲＩ及び燃焼室の付着物を減じるために及びディ
ーゼルエンジンの油の消費を減じるために潤滑油中に本
明細書に記載される特定の水酸化第四アンモニウムを添
加することを教授せず又は示唆しない。
〔発明の要約〕
さて、本発明によれば、驚くべきことには、スパーク点
火内燃機関のためのオクタン要求量の上昇が、少量の水
酸化第四アンモニウムを前記エンジンに使用される潤滑
油に添加する場合、低められ又は逆にされることが見出
された。さらに、これらの水酸化物を含む潤滑油を用い
て、燃焼室の付着物の形成傾向を低めることができるた
めに、スパーク点火内燃機関の清浄性を改良することが
できる。さらに、デーゼルエンジンの潤滑油への水酸化
第四アンモニウムの添加は、そのエンジンの油の消費を
減じる。
〔発明の特定の記載〕
本発明に有用な水酸化第四アンモニウムは、次の一般式
： 〔式中、Ｒ６は１〜２４個の炭素原子を有する炭化水素
基又はヒドロキシを末端基とする基であり、Ｒｔは１〜
２４個（好ましくは４〜２４個）の炭素原子を有する炭
化水素基であり、そしてＲ３及びＲ４は４〜２４個の炭
素原子を有する炭化水素基である〕を有する化合物から
選択される。炭化水素基（Ｒ３、Ｒ３、Ｒ３、及びＲ，
）は、アルキル基、不飽和パラフィン基、環状炭化水素
基、アリール基、アリールアルキル基又はそれらの混合
物であり得る。さらに、前記基は、通常の基、枝分れ基
、置換基又はそれらの混合物であり得る。
炭化水素基はまた、たとえばアルコール、アミン、ケト
ン、硫化物、チオ硫化物及び他の官能基の形で他の原子
、たとえば窒素、酸素又は硫黄も含むことができる。
炭化水素基がオクチル、ドデシル、デシル、オクタデシ
ル、カプリル基、又はそれらの混合物である水酸化第四
アンモニウムが好ましい。好ましい水酸化第四アンモニ
ウムは、水酸化ジメチルジオクタデシルアンモニウム、
水酸化テトラオクチルアンモニウム、水酸化トリカプリ
ルメチルアンモニウム又はそれらの混合物である。水酸
化テトラオクチルアンモニウム、水酸化トリカプリルメ
チルアンモニウム又はそれらの混合物が特に好ましく、
そして水酸化トリカプリルメチルアンモニウムが最も好
ましい。
本発明に使用されるエンジン潤滑油は、主要量の潤滑用
油及び少量の水酸化第四アンモニウムを含んで成る。そ
の基本油は、液体炭化水素、たとえば鉱物潤滑油、合成
潤滑油及びそれらの混合物を含むことができる。鉱油は
パラフィン、ナフテン及び芳香族成分を含むことができ
る。合成油はジエステル油、たとえばジ（２−エチルヘ
キシル）セバケート、アゼレート及びアジペート；複合
エステル油、たとえばジカルボン酸、グリコール及び−
塩素酸又は−価アルコールのいづれかから形成されたち
の；ポリオールエステル油、たとえばペンタエリトリト
ール及び／又はトリメチロールプロパンのエステル；及
び当業界において既知である他の合成油を含むことがで
きる。
従って、１つの態様において、本発明は、上記の水酸化
第四アンモニウムの少量を含む潤滑用油の主要量を含ん
で成るエンジン潤滑油組成物である。使用される水酸化
第四アンモニウムの正確な量は臨界ではなく、そしてＯ
ＲＩの低下を引き起こし又はスパーク点火内燃機関中の
燃焼室付着物を改良し、又はディーゼルエンジンの油の
消費の減少を引き起こすのに十分な量であることのみが
必要である。典型的には、効果的な減少は、エンジン油
中に約０．１〜約５重量％、好ましくは約０．２〜約２
．０重量％の水酸化第四アンモニウムを用いることによ
って得られるであろう。水酸化物は、他の添加剤を含む
基本油又は十分に配合された（又は仕上げられた）エン
ジン油に添加され得る。
もう１つの態様においては、本発明は、ＯＲＩを制御す
るのに十分な量である水酸化第四アンモニウムを含む潤
滑油を用いてスパーク点火内燃機関を作動することによ
って、そのようなエンジンのＯＲＩを制御するための方
法である。
さらにもう１つの態様においては、本発明は、付着物を
減じるのに十分な量で、ある水酸化第四アンモニウムを
含む潤滑油を用いることによって、スパーク点火内燃機
関中の燃焼室付着物（たとえばピストン及びシリンダー
ヘッド付着物）の形成を減じるための方法である。燃焼
室付着物の減少は、ＯＲＩを引き起こす付着物を含むシ
リンダーが水酸化第四アンモニウムと十分に接触されて
いるかいづれかに依存して、ＯＲＩを減じることができ
るしく又はできないかも知れない）。
さらにもう１つの態様においては、本発明は、油の消費
の減少を引き起こすのに十分な量で、ある水酸化第四ア
ンモニウムを含む潤滑油を用いることによって、ディー
ゼルエンジンの油の消費を減じるための方法である。そ
の潤滑油は、広範囲のディーゼルエンジン、たとえば自
動車、バス、船、鉄道、トラック及び据え付は機械（た
とえば、電力発電装置）に使用され得る。
上記水酸化第四アンモニウムは、それらの対応する市販
の第四アンモニウム塩、たとえばハリドから容易に調製
され得る。たとえば、塩化第四アンモニウムがアニオン
交換樹脂と接触せしめられ、その結果、塩化物がその対
応する水酸化第四アンモニウムを生成するために交換さ
れる。
水酸化第四アンモニウムの他に、当業界で知られている
他の添加剤も、十分に配合されたエンジン油を形成する
ために、本発明の油組成物に添加され得る。そのような
添加剤は、分散剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、腐蝕防止剤
、界面活性剤、流動点降下剤、極限圧力添加剤、粘度指
数改良剤、等を包含する。これらの添加剤は、典型的に
は、たとえばＣ，Ｖ、Ｓｍａｌｈｅｅｒ　ａｎｄ　Ｒ，
Ｋｅｎｎｅｄｙ　Ｓｍ１ｔｈ。
”Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ　Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ”、　１９
６７、　１〜１１ページ及びアメリカ特許第４．１０５
，５７１号に開示され、そしてこれらを引用により本明
細書に組込む。
本発明は、次の例によってさらに理解されるであろう。
これらの例は例示的であって、制限するものではない。
■上−潤滑油中に水酸化第四アンモニウムを用いること
によってのスパーク点火内燃機関のＯＲＩの減少 ２５０立方インチの排気量の直列６シリンダーエンジン
を用いて２種の試験を行なった。それぞれの試験の前、
流入口、吸気口及び燃焼室から付着物を除去することに
よって、エンジンを清浄した。
同じ燃料及び完全なエンジン油を用いて再試験を行なっ
た。但し、試験１においては、水酸化第四アンモニウム
は、燃料又はエンジン油中には含まれなかった。しかし
ながら、試験２においては、エンジン油は、０．４重量
％の水酸化テトラオクチルアンモニウムを含んだ。エン
ジンのオクタン要求量の研究が、１５秒で１５００〜３
０００ｒｐｍにエンジンの回転数を上げながら、標準の
調節方法を用いて決定された。その結果は下記の第１表
に示され、そして第１図にグラフにより示される。
試験１　８５．８　９３．６　９４．５　９４．６　８
．８試験２　８７．７　８９．５　９１．０　８９．６
　２．２〜３．３第１表のデータは、水酸化第四アンモ
ニウムがスパーク点火内燃機関の潤滑油にのみ添加され
る場合、少なくとも６０％のＯｆの減少がもたらされる
ことを示す。
１−潤滑油中に水酸化第四アンモニウムを用いることに
よるスパーク点火内燃機関中の付着物の減少 ９２．５オクタン無鉛ガソリン及び十分に配合されたＳ
Ｆ／ＣＤ　　ＳＡＥ　１０Ｗ３０のエンジン油を用いて
３種の試験を例１のエンジン及び試験方法を用いて、行
なった。但し、試験１においては、水酸化第四アンモニ
ウムは、燃料又は油には含まれなかった。
しかしながら、試験２においては、エンジン油は、０．
４重量％の水酸化トリカプリルメチルアンモニウム（Ｔ
ＣＭＡＲ）を含んだ。試験３においては、エンジン油は
、０．２５重量％のＴＣＭＭＣを含み、そして燃料は０
．００５重量％のＴＣＭＭＣを含んだ。すべてのピスト
ンの上部及びすべてのシリンダーの側面上での付着物の
重量を、９６時間後、決定した。その結果は下記の第２
表に示される。
試験１０　　０　　　１１．９　　　１１．３　　　７
．２試験２　０．４　０　　　９．４　　　１０．５　
　　５．０試験３　０．２５　０．００５　８．６　　
　　９．４　　　３．８試験１及び２のデータは、スパ
ーク点火内燃機閏に使用される潤滑油への水酸化第四ア
ンモニウムの添加が、燃焼室での付着物の形成を減じ、
すなわちピストン上部及びシリンダーヘッドが、それぞ
れ２１％及び７％より清浄されたことを示す。
試験１及び３のデータは、水酸化第四アンモニウムが潤
滑油中に存在する場合、改良された燃焼室の清浄性が明
白であり、すなわちピストン上部及びシリンダーヘッド
が、それぞれ２８％及び１７％より清浄されたことを示
す。従って、水酸化第四アンモニウムは、改良されたエ
ンジンの清浄性を得るために燃料に添加され得る（但し
必要でないかも知れない）。
試験１．２及び３のデータは、水酸化第四アンモニウム
が、特に燃料及び潤滑油に添加される場合、ＯＲＩの減
少に効果的であることを確かにする。
１−潤滑油中に水酸化第四アンモニウムを用いることに
よるデーゼルエンジンの油の消費の減少 標準のＣｕｍｍ１ｎｓ　ＮＴＣ−４００動力計及び試験
方法を用いて、２種の油（油１及び油２）を、それらの
油消費調節能力について試験した。直列６シリンダーの
ターボチャジされた後−冷却注入ディーゼルエンジンを
使用した。再抽は、十分に配合されたＳＡＥ　３０等級
の油であるが、但し異なったバッチからの１．５重量％
のＴＣＭＡＨを含んだ。これらの試験の結果は、第２図
に黒くぬられた四角形のグラフにより示される。
試験の初めの４０時間は、試験台の機械的な正確性を確
保するために、ＴＣＭＡＲを含まないＣｕｍｎ１ｎｓＳ
ＡＥ　１５Ｗ４０対照油（ぬりつぶされていない四角形
）により行なわれた。４０時間後、対照油を排出し、そ
してＴＣＭＡＨを含む油１によりエンジンをフラッシュ
し、そしてそれを充填した。第２図は、満足のいく油の
消費調節が約２１０時間で得られ、そしてＴＣＭＡＨに
よる完全な作動を指摘することを示す。
約２３０時間後、油の消費が０．８６Ｌｂ／時に上昇す
る場合、油１が排出され、そしてエンジンは、Ｔ　ＣＭ
　Ａ　１、をまた含む油２により充填された（フラッシ
ングしないで）。０．５　Ｌｂ／時への油の消費の連続
した低下（約４１％の減少）が、約２６０時間で生じた
。
これは、ＴＣＭＡＲ’が満足のいく油の消費の持続期間
を延長するのみならず、また油の消費の低下をもたらし
ながら、油がエンジンの付着物を清浄するのを助けるこ
とを指摘した。
十分に配合されたＳＡＥ　３０油（但し、油３はＴＣ門
ＡＨを含まない）を用いて、６回のＮＴＣ−４００試験
を行なった。６回の試験からの平均データがまた、第２
図に示されている。これらのデータは、油の消費の調節
が、ＴＣｒＩＡＨなしでは約たった１１０時間得られる
が、それにくらべてＴｅｌ’ｌＡＨを含む場合、２１０
時間、油の消費の調節が得られることを示す。
【図面の簡単な説明】
第１図は、ある水酸化第四アンモニウムがスパーク点火
内燃機関に使用される潤滑油に添加される場合、ＯＲＩ
が減じられることを示すグラフである。 第２図は、ある水酸化第四アンモニウムがデーゼルエン
ジンに使用される潤滑油に添加される場合、油の消費が
減じられることを示すグラフである。 ７面の浄ｔＦ（内容に変更なし） ０燃料又は潤滑油中に添加剤が含まれないΔ　潤滑油１
このみ添加剤が含まれる 油の消費、Ｌｂ／時 手続補正書く方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６３年特許願第３１０２３４号 ２、発明の名称 改良されたエンジン潤滑油 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 ４、代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号５、
補正命令の日付 平成１年３月２８日（発送口） ６、補正の対象 （２）図面 ７、補正の内容 ＋ｌ）　　明細書の浄書（内容に変更なし）（２）図面
の浄書（内容に変更なし） ８、添附書類の目録

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、改良されたエンジン潤滑油組成物であって、主要量
    の潤滑用油及び下記一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ＿１は１〜２４個の炭素原子を有する炭化水
    素基又はヒドロキシを末端基とする基であり、Ｒ＿２は
    １〜２４個の炭素原子を有する炭化水素基であり、そし
    てＲ＿３及びＲ＿４は４〜２４個の炭素原子を有する炭
    化水素基である〕を有する、少量の水酸化第四アンモニ
    ウムの混合物を含んで成る組成物。 ２、前記Ｒ＿２が４〜２４個の炭素原子を有する請求項
    １記載の組成物。 ３、前記水酸化第四アンモニウムが約０．１〜約５重量
    ％の範囲の量で存在する請求項１記載の組成物。 ４、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４、又はそれらの混
    合物が、通常の、枝分れ又は置換アルキル基、不飽和パ
    ラフィン基、環状炭化水素基、アリール基、アリールア
    ルキル基又はそれらの混合物である請求項１記載の組成
    物。 ５、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４、又はそれらの混
    合物を、オクチル、ドデシル、デシル、オクタデシル、
    カプリル基及びそれらの混合物から成る群から選択する
    請求項４記載の組成物。 ６、前記水酸化第四アンモニウムを、水酸化ジメチルジ
    オクタデシルアンモニウム、水酸化テトラオクチルアン
    モニウム、水酸化トリカプリルメチルアンモニウム及び
    それらの混合物から成る群から選択する請求項５記載の
    組成物。 ７、前記水酸化第四アンモニウムが水酸化トリカプリル
    メチルアンモニウムを含んで成る請求項６記載の組成物
    。 ８、前記Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４、又はそれら
    の混合物がまた、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、又は
    それらの混合物を含む請求項１記載の組成物。 ９、スパーク点化内燃機関のオクタン要求量の上昇を調
    節するための方法であって、主要量の潤滑用油及び下記
    一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ＿１は１〜２４個の炭素原子を有する炭化水
    素基又はヒドロキシを末端基とする基であり、Ｒ＿２は
    １〜２４個の炭素原子を有する炭化水素基であり、そし
    てＲ＿３及びＲ＿４は４〜２４個の炭素原子を有する炭
    化水素基である〕を有する、少量の水酸化第四アンモニ
    ウム（該水酸化第四アンモニウムは前記エンジンのオク
    タン要求量の上昇を調節するために十分な量で存在する
    ）を含む潤滑油を用いて前記エンジンを運転することを
    含んで成る方法。 １０、前記Ｒ＿２が４〜２４個の炭素原子を有する請求
    項９記載の方法。 １１、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４、又はそれらの
    混合物が、通常の、枝分れ又は置換アルキル基、不飽和
    パラフィン基、環状炭化水素基、アリール基、アリール
    アルキル基又はそれらの混合物である請求項９記載の方
    法。 １２、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４、又はそれらの
    混合物を、オクチル、ドデシル、デシル、オクタデシル
    、カプリル基及びそれらの混合物から成る群から選択す
    る請求項１１記載の方法。 １３、前記水酸化第四アンモニウムを、水酸化ジメチル
    ジオクタデシルアンモニウム、水酸化テトラオクチルア
    ンモニウム、水酸化トリカプリルメチルアンモニウム及
    びそれらの混合物から成る群から選択する請求項１２記
    載の方法。 １４、前記水酸化第四アンモニウムが水酸化トリカプリ
    ルメチルアンモニウムを含んで成る請求項１３記載の方
    法。 １５、前記Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４、又はそれ
    らの混合物がまた、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、又
    はそれらの混合物を含む請求項９記載の方法。 １６、ディーゼルエンジンの油の消費を減じるための方
    法であって、主要量の潤滑用油及び下記一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ＿１は、１〜２４個の炭素原子を有する炭化
    水素基又はヒドロキシを末端基とする基であり、Ｒ＿２
    は１〜２４個の炭素原子を有する炭化水素基であり、そ
    してＲ＿３及びＲ＿４は４〜２４個の炭素原子を有する
    炭化水素基である〕を有する、少量の水酸化第四アンモ
    ニウム（該水酸化第四アンモニウムは前記エンジンの油
    の消費を減じるために十分な量で存在する）を含む潤滑
    油を用いて前記エンジンを運転することを含んで成る方
    法。 １７、前記Ｒ＿２が４〜２４個の炭素原子を有する請求
    項１６記載の方法。 １８、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４、又はそれらの
    混合物が、通常の、枝分れ又は置換アルキル基、不飽和
    パラフィン基、環状炭化水素基、アリール基、アリール
    アルキル基又はそれらの混合物である請求項１６記載の
    方法。 １９、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４、又はそれらの
    混合物を、オクチル、ドデシル、デシル、オクタデシル
    、カプリル基及びそれらの混合物から成る群から選択す
    る請求項１８記載の方法。 ２０、前記水酸化第四アンモニウムを、水酸化ジメチル
    ジオクタデシルアンモニウム、水酸化テトラオクチルア
    ンモニウム、水酸化トリカプリルメチルアンモニウム及
    びそれらの混合物から成る群から選択する請求項１９記
    載の方法。 ２１、前記水酸化第四アンモニウムが水酸化トリカプリ
    ルメチルアンモニウムを含んで成る請求項２０記載の方
    法。 ２２、前記Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４、又はそれ
    らの混合物がまた、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、又
    はそれらの混合物を含む請求項１６記載の方法。
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