JPH10130666A - 潤滑性能が改善された軽油組成物 - Google Patents
潤滑性能が改善された軽油組成物Info
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- JPH10130666A JPH10130666A JP28507496A JP28507496A JPH10130666A JP H10130666 A JPH10130666 A JP H10130666A JP 28507496 A JP28507496 A JP 28507496A JP 28507496 A JP28507496 A JP 28507496A JP H10130666 A JPH10130666 A JP H10130666A
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Abstract
優れた潤滑性能が維持され、かつ低温時における流動性
の改善され、加えてディーゼル自動車のエンジンの燃料
噴射ポンプに不具合を起こすことがなく、排ガスの悪化
を起こさない軽油組成物を提供すること。 【解決手段】 0.001〜0.05重量%の硫黄分を含有
し、かつ(A)水酸基を有する窒素化合物と不飽和
脂肪酸または分岐脂肪酸を5モル%以上含むカルボン酸
混合物とのエステル化合物、または上記成分(A)と
(B)オレフィン,エチレン性不飽和カルボン酸アルキ
ル及び飽和脂肪酸ビニルから選ばれる少なくとも一種の
単量体から得られる重合物とを添加してなる軽油組成物
である。
Description
軽油組成物に関し、詳しくは、自動車,船舶,発電機等
に用いられるディーゼルエンジン用の軽油組成物に関す
る。
ゼルエンジン用軽油等においても、その硫黄分含量を低
減することが求められている。しかしながら、このよう
な低硫黄化のため軽油基材について深度脱硫を行った場
合、得られる軽油製品の潤滑性能が低下することが知ら
れてきた。即ち、このような潤滑性能の低下により、例
えば燃料である軽油で潤滑を行っているディーゼルエン
ジンの燃料噴射ポンプの各部の摩耗が増大し、この結果
エンジンの回転不良、運転性悪化等の不都合が生じるこ
とが報告されている。このような軽油の潤滑性能の低下
に対して、ハード面からの対応もなされているが、その
一方で燃料面からの対応が要求され、これに対する検討
がなされてきた。例えば特表平08−505893号公
報には、グリセロールモノオレート等の摩耗減少添加物
が使用されてきた。また本発明者らは、水酸基を有する
窒素化合物と直鎖飽和脂肪酸エステルに潤滑性能改善効
果があるのを見出し、既に特願平07−098227と
して特許出願を行っている。
98227において、その明細書に示されるジエタノー
ルアミンモノベヘン酸エステル等を添加した深度脱硫軽
油は、低温時における流動性は改善できるものの、潤滑
性改善効果や軽油に対する溶解性は、軽油の種類などに
よっては十分なものとはいえない場合があった。本発明
は上記の事情の下になされたものであり、深度脱硫軽油
のような硫黄分含量を著しく低減した軽油を用いた場合
においても、優れた潤滑性能が維持され、かつ低温時に
おける流動性が良好であり、あるいは軽油に対する溶解
性が改善され、加えてディーゼル自動車のエンジンの燃
料噴射ポンプに不具合を起こすことがなく、排ガスの悪
化を起こさない軽油組成物を提供することを目的とする
ものである。
を達成するために鋭意研究を重ねた。その結果、特定の
組成を有する深度脱硫軽油に、水酸基を有する窒素化
合物と不飽和脂肪酸または分岐脂肪酸を含むカルボン
酸混合物とのエステル化合物を添加することにより、硫
黄分含量を低減しつつ優れた潤滑性能を維持し、更に低
温時における流動性あるいは軽油に対する溶解性を改善
することが可能となり、この結果ディーゼル自動車のエ
ンジンの燃料噴射ポンプに不具合を起こすことのない軽
油組成物が得られることを見出した。本発明は、かかる
知見に基づいて完成したものである。
05重量%の硫黄分を含有し、かつ(A)水酸基を有
する窒素化合物と不飽和脂肪酸または分岐脂肪酸を5
モル%以上含むカルボン酸混合物とのエステル化合物を
15〜2000mg/リットル添加してなる軽油組成
物、及び(ロ)0.001〜0.05重量%の硫黄分を含有
し、かつ(A)水酸基を有する窒素化合物と不飽和
脂肪酸または分岐脂肪酸を5モル%以上含むカルボン酸
混合物とのエステル化合物と(B)オレフィン,エチレ
ン性不飽和カルボン酸アルキル及び飽和脂肪酸ビニルか
ら選ばれる少なくとも一種の単量体から得られる重合物
とを15〜2000mg/リットル添加してなる軽油組
成物、を提供するものである。
発明の軽油組成物に使用される軽油は特に限定されない
が、0.001〜0.05重量%の硫黄分を含有するものが
好ましく、例えば水素化脱硫軽油(DGO),水素化分
解軽油(HCGO),脱硫灯油(DK)等あるいはこれ
らを混合して上記範囲内の硫黄分含量に調製したものを
使用することができる。本発明の軽油組成物は0.001
〜0.05重量%の硫黄分を含有するものであるが、ここ
で硫黄分含量が0.05重量%を超える燃料を、ディーゼ
ル車に使用すると、排気ガス対策として排ガス再循環
(EGR)を採用した車ではエンジンの摩耗が増大す
る。また、排ガス浄化触媒が被毒され、排ガスが悪化す
る。更に、粒子状物質(PM)中のサルフェート、排ガ
ス中のSOx が増加する。また、硫黄分含量が0.001
重量%未満の場合は潤滑性能に劣るものとなる。
沸点範囲が140〜390℃のものであり、その密度が
0.80〜0.90g/cm3 の範囲のものを適宜使用でき
る。また、上記水素化脱硫軽油としては硫黄分含量が0.
001〜0.5重量%のものが一般に使用できるが、0.0
5重量%以下のものが好ましく使用できる。また、上記
水素化脱硫軽油は、具体的には原料油としての直留軽油
(LGO)を水添脱硫装置を用いて、Co−Mo/アル
ミナ触媒,Ni−Mo/アルミナ触媒等の触媒の存在下
で、30〜100kg/cm2 G、好ましくは50〜7
0kg/cm2 Gの圧力下、300〜400℃、好まし
くは330〜360℃の温度で、液時空間速度(LHS
V)0.5〜5h-1、好ましくは1〜2h-1の条件で脱硫
反応を行い、その後ストリッパーで硫化水素とナフサを
除去して得られるものである。
油(HGO)、減圧軽油(VGO)あるいはこれらの混
合油を触媒の存在下で水素化分解し、当該分解生成油を
燃料油留分と潤滑油留分に蒸留分離して得られたもので
あり、その蒸留性状としては沸点範囲が140〜390
℃であり、50%蒸留点が220〜340℃のものが一
般に用いられる。上記潤滑油留分は沸点範囲が250〜
540℃であり、燃料油留分は沸点の終点が250〜3
70℃のものである。上記水素化分解軽油としては硫黄
分含量が0.0001〜0.2重量%のものが好適に使用で
きる。また、脱硫灯油(DK)としては一般に沸点範囲
が140〜280℃のものであり、その硫黄分含量が0.
001〜0.02重量%のものが使用できる。
を有する軽油に、(A)水酸基を有する窒素化合物と
不飽和脂肪酸または分岐脂肪酸を5モル%以上含むカ
ルボン酸混合物とのエステル化合物、または上記(A)
成分と(B)オレフィン,エチレン性不飽和カルボン酸
アルキル及び飽和脂肪酸ビニルから選ばれる少なくとも
一種の単量体から得られる重合物を添加してなるもので
ある。本発明において、上記(A)成分は、水酸基を
有する窒素化合物と不飽和脂肪酸または分岐脂肪酸を
5モル%以上含むカルボン酸混合物とのエステル化合物
である。ここで水酸基を有する窒素化合物としては、
各種のものが挙げられるが、例えばアルキロールアミ
ン,アルキロールアミンエポキシド付加物,アルキルア
ミンエポキシド付加物,ポリアミンエポキシド付加物,
脂肪酸アルキロールアミド,脂肪酸アルキロールアミド
エポキシド付加物、これらを架橋した化合物、更にはこ
の架橋化合物のエポキシド付加物などがある。アルキロ
ールアミンとしては、例えばエタノール,イソプロパノ
ール,ジヒドロキシプロピルなどの炭素数2〜30のア
ルキロール基が、一種または二種以上結合したアルキロ
ールアミンであり、エタノールアミン,ジエタノールア
ミン,トリエタノールアミン,イソプロパノールアミ
ン,ジイソプロパノールアミン,トリイソプロパノール
アミン,ジヒドロキシプロピルアミン,ビス(ジヒドロ
キシプロピル)アミン,トリス(ジヒドロキシプロピ
ル)アミン,ジイソプロパノールエアタノールアミン,
ジヒドロキシプロピルジエタノールアミンなどがある。
好ましくは前記のアルキロールアミンにアルキレンオキ
シド,スチレンオキシド,グリシドールなどのエポキシ
ド化合物を付加したものである。ここに用いるアルキレ
ンオキシドとしてはエチレンオキシド,プロピレンオキ
シド,ブチレンオキシドなどの炭素数2〜5のアルキレ
ンオキシドが好ましい。アルキルアミンエポキシド付加
物は、メチルアミン,エチルアミン,ブチルアミン,オ
クチルアミン,ラウリルアミン,ステアリルアミン,ベ
ヘニルアミンなどの炭素数1〜30のアルキル基を有す
る一級アミン、あるいはジメチルアミン,ジエチルアミ
ン,ジブチルアミン,ジオクチルアミン,ジラウリルア
ミン,ジステアリルアミン,ジベヘニルアミン,ラウリ
ルメチルアミン,ステアリルエチルアミン,ベヘニルオ
クチルアミンなどの炭素数1〜30アルキル基を二つ
(それぞれ同じでも異なってもよい)有する二級アミン
に、前記エポキシド化合物を付加したものが好適であ
る。
ジアミン,プロピレンジアミン,ヘキサメチレンジアミ
ンなどの炭素数2〜30のアルキレンジアミン、キシリ
レンジアミンなどの炭素数8〜30のアリーレンジアミ
ン、さらにはジエチレントリアミン,トリエチレンテト
ラミン,テトラエチレンペンタミン,ペンタエチレンヘ
キサミン,ポリエチレンイミン、または前記アルキルア
ミン,フェノール,硫化水素,メルカプタン,チオフェ
ノールなどのエチレンイミンが開環付加反応しうる各種
化合物のエチレンイミン付加物などのポリアミンに前記
エポキシド化合物を付加したもの、あるいはポリアミン
を酢酸,プロピオン酸,酪酸,ヘキサン酸,オクタン
酸,ペラルゴン酸,デカン酸,ラウリン酸,ミリスチン
酸,パルミチン酸,ステアリン酸,アラキン酸,ベヘン
酸,リグノセリン酸なとの炭素数2〜30の脂肪族カル
ボン酸あるいはその誘導体、また安息香酸などの芳香族
カルボン酸で一部アミド化したものに前記エポキシド化
合物を付加したものである。アルキロールアミドは、酢
酸,プロピオン酸,酪酸,ヘキサン酸,オクタン酸,ペ
ラルゴン酸,デカン酸,ラウリン酸,ミリスチン酸,パ
ルミチン酸,ステアリン酸,アラキン酸,ベヘン酸,リ
グノセリン酸,セロチン酸,モンタン酸,メリシン酸な
との炭素数2〜30の脂肪族カルボン酸あるいはその誘
導体、また安息香酸などの芳香族カルボン酸でアミド化
したエタノールアミド,ジエタノールアミド,イソプロ
パノールアミド,ジイソプロパノールアミド,ジヒドロ
キシプロピルアミド,ビス(ジヒドロキシプロピル)ア
ミドなどである。アルキロールアミドエボキシド付加物
は、前記アルキロールアミドに前記エポキシド化合物を
付加したものである。
しては、エポキシド基,イソシアネート基,カルボキシ
ル基などを1分子中に2個以上有する化合物による方
法、ホルマリン縮合による方法、燐酸エステル化剤によ
る方法などがある。エポキシド化合物の付加は、一種の
エポキシド化合物を単独で付加する、二種以上のエポキ
シド化合物を混合してランダムに付加する、あるいは二
種以上のエポキシド化合物を一種ずつ単独に順次反応さ
せてブロック状に付加することによって行う。エポキシ
ド化合物の付加モル数は、含窒素化合物中のエポキシド
化合物との反応性を有する活性水素1個に対して1〜5
0モルが好ましい。
あるいは分岐脂肪酸を含むカルボン酸混合物中の不飽和
脂肪酸あるいは分岐脂肪酸の含有率は、5モル%以上、
好ましくは20モル%以上である。5モル%より少ない
と潤滑性を改善する効果が弱くなる。不飽和脂肪酸の具
体例としては、オレイン酸,エライジン酸,パルミトレ
イン酸,ペトロセリン酸,リシノレイン酸,エレオステ
アリン酸,リノール酸,リノレン酸,エルカ酸等の炭素
数3〜30のものが挙げられ、これらを含有する牛脂脂
肪酸,ナタネ油脂肪酸,魚油脂肪酸なども使用できる。
一方、分岐脂肪酸の具体例としては、イソ酪酸,ネオペ
ンタン酸,2−エチル酪酸,2−エチルヘキサン酸,イ
ソノナン酸,イソトリデカン酸,イソパルミチン酸,イ
ソステアリン酸等の炭素数4〜30のものが挙げられ
る。
用いるカルボン酸の含有率は、95モル%以下、好まし
くは80モル%以下である。95モル%を超えると潤滑
性を改善する効果が弱くなり、軽油に対する溶解性も悪
くなる。不飽和脂肪酸あるいは分岐脂肪酸とともに用い
るカルボン酸としては、様々なものがあるが、直鎖飽和
脂肪酸が好ましく、特に好ましいのは炭素数12〜30
の直鎖飽和脂肪酸である。この含有量が多くなれば低温
流動性の改善効果が大きくなる。具体例としては、ギ
酸,酢酸,プロピオン酸,酪酸,ヘキサン酸,オクタン
酸,デカン酸,ラウリン酸,ミリスチン酸,ステアリン
酸,アラキン酸,ベヘン酸,リグノセリン酸,セロチン
酸,モンタン酸,メリシン酸などの炭素数1〜30の直
鎖飽和脂肪酸が用いられる。また、ヘキサヒドロ安息香
酸,シクロヘキシル酢酸,シクロヘキシルカプリン酸,
ナフテン酸などの脂環式モノカルボン酸、安息香酸,メ
チル安息香酸,t−プチル安息香酸,フェニル酢酸,フ
ェニルカプリン酸,フェニルステアリン酸,ヒドノカル
ピン酸などの芳香族モノカルボン酸、シュウ酸,マロン
酸,コハク酸,アジピン酸,セバシン酸,フタール酸,
メチルコハク酸,アゼライン酸,トルエンジカルボン
酸,ベンゼンテトラカルボン酸,アルキルまたはアルケ
ニルコハク酸,オレイン酸二量化物などの多塩基カルボ
ン酸、ヒドロキシプロピオン酸,ヒドロキシステアリン
酸,エポキシステアリン酸,ジケトステアリン酸などの
オキシ酸などがあり、これらカルボン酸に各種の置換基
を導入したカルボン酸も用いることができる。本発明の
(A)エステル化合物は、前記水酸基を有する窒素化
合物と不飽和脂肪酸または分岐脂肪酸を5モル%以上
含むカルボン酸混合物とを、通常の方法でエステル化す
ることによって得ることができる。
和カルボン酸アルキル及び飽和脂肪酸ビニルから選ばれ
る少なくとも一種の単量体から得られる重合物に用いら
れるオレフィン単量体としては、例えばエチレン,プロ
ピレン,ブテン−1等の炭素数2〜30のオレフィンが
使用でき、エチレン性不飽和カルボン酸アルキルとして
は、例えばアクリル酸,メタクリル酸,イタコン酸等の
炭素数3〜8のものが使用でき、また飽和脂肪酸ビニル
単量体としては、例えば蟻酸ビニル,酢酸ビニル,プロ
ピオン酸ビニル等の炭素数3〜30のものが使用でき
る。上記重合体は、上記単量体の一種あるいは二種以上
の混合物を通常の方法で重合して得ることができる。本
発明においては、上記重合体として数平均分子量が1,0
00〜20,000のものを好適に使用することができ
る。数平均分子量が上記範囲外の場合は流動性改善効果
が必ずしも充分ではない。本発明において、(A)成分
と(B)成分とを添加する場合、(A)成分は(A)成
分と(B)成分の合計量に対して、30重量%以上添加
することが好ましい。この量が30重量%未満の場合は
流動性改善効果がやや不充分である。
(B)成分の組成物中の含有量は、好ましくは15〜2
000mg/リットル、更に好ましくは20〜500m
g/リットル、特に好ましくは50〜200mg/リッ
トルである。この値が2000mg/リットルを超える
場合は、軽油への溶解性に劣り、添加量に見合う効果が
得られない。また、15mg/リットル未満の場合は潤
滑性に劣り、流動性改善効果が少なくなる。(A)成分
のみ添加する場合も上記と同様の量を添加することが好
ましい。本発明の軽油組成物は前記のような組成及び性
状を有する軽油を用い、これに上記添加剤を添加してな
るものであるが、このような軽油としては、前記の軽油
基材に加え、必要に応じて一般に用いられる軽油留分、
例えば直留軽油(LGO),直接脱硫軽油(DSG
O),分解軽油(LCO),脱硫軽質軽油(VHLG
O),硫黄分が0.05重量%以上のその他の軽油基材を
混合して用いることができる。
明の効果を損なわない範囲で必要に応じて清浄剤,セタ
ン価向上剤,酸化防止剤,金属不活性剤,他の流動性向
上剤,氷結防止剤,腐食防止剤,錆止剤,着色剤,マー
カー等の添加剤を適宜加えることができる。
説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定さ
れるものではない。 実施例1〜14及び比較例15〜20 第1表に示す性状の軽油基材を第2表に示す割合で混合
して軽油を調製し、これに第2表に示す添加剤を添加し
て、得られた軽油組成物の各々について潤滑性能及び低
温流動性を評価した。潤滑性能については摩耗跡の平均
直径(摩耗幅)を測定し、また低温流動性については目
詰まり点(CFPP)及び流動点を測定して評価した。
結果を第2表に示した。摩耗幅としては、ポンプ性能か
ら0.6mm以下の値が求められる。また、CFPPはそ
の値が低いほどディーゼル車燃料系統フィルターのワッ
クスによる閉塞が起こりにくく、流動点はその値が低い
ほど軽油の凝固によるディーゼル車燃料系統の閉塞が起
こりにくい。
使用により、硫黄分含量を著しく低減した場合において
も、優れた潤滑性能を有し、低温流動性の改善された軽
油組成物が得られた。尚、軽油の性状及び性能は次の方
法によって求めた。また、用いた添加剤及び軽油基材は
下記のとおりである。 *1 密度 :JIS K 2249に準拠して
測定した。 *2 硫黄分 :JIS K 2541に準拠して
測定した。 *3 蒸留点 :JIS K 2254に準拠して
測定した。 *4 動粘度 :JIS K 2283に準拠して
測定した。 *5 CFPP :JIS K 2269に準拠して
測定した。 *6 流動点 :JIS K 2288に準拠して
測定した。 *7 摩耗幅 :ASTM D 5001に準拠し
て測定した。 *8 添加剤の種類は第3表の通りである。
プロピレンオキシド, GC:グリシドール 注2)水酸基を有する含窒素化合物1モルに対するモル
数 注3)炭素数18のモノマー酸:ダイマー酸:トリマー
酸の重合物 注4)中和値200,ヨウ素値52,融点39℃ *軽油a;DGO,軽油b;HCGO,軽油c;LGO
減した場合においても優れた潤滑性能が維持され、かつ
低温時の流動性が改善され、加えてディーゼル自動車の
エンジンの燃料噴射ポンプに不具合を起こすことがな
く、排ガスの悪化を起こさない軽油組成物を提供するこ
とができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 0.001〜0.05重量%の硫黄分を含有
し、かつ(A)水酸基を有する窒素化合物と不飽和
脂肪酸または分岐脂肪酸を5モル%以上含むカルボン酸
混合物とのエステル化合物を15〜2000mg/リッ
トル添加してなる軽油組成物。 - 【請求項2】 0.001〜0.05重量%の硫黄分を含有
し、かつ(A)水酸基を有する窒素化合物と不飽和
脂肪酸または分岐脂肪酸を5モル%以上含むカルボン酸
混合物とのエステル化合物と(B)オレフィン,エチレ
ン性不飽和カルボン酸アルキル及び飽和脂肪酸ビニルか
ら選ばれる少なくとも一種の単量体から得られる重合物
とを15〜2000mg/リットル添加してなる軽油組
成物。 - 【請求項3】 (A)成分の添加量が、(A)成分と
(B)成分の合計量に対して30重量%以上であること
を特徴とする請求項2記載の軽油組成物。
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|---|---|---|---|
| JP28507496A JP3844088B2 (ja) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | 潤滑性能が改善された軽油組成物 |
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|---|---|
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