JPH0598276A - 潤滑油組成物 - Google Patents

潤滑油組成物

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 生分解性を有し、高温清浄性、潤滑性および
焼付防止性に優れた潤滑油を提供する。 【構成】 （Ａ）ヒンダードアルコールと炭素数８〜
１２の直鎖飽和脂肪酸とのエステル６０〜９５重量％、
および（Ｂ）ヒンダードアルコールと炭素数８〜１２の
直鎖飽和脂肪酸および炭素数２〜５０の二塩基酸とのエ
ステル５〜４０重量％、よりなるエステル混合物を主成
分としたことを特徴とする潤滑油組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は潤滑油組成物に関し、詳
しくは環境保護に寄与できる、生分解性、高温清浄性お
よび焼き付き防止性に優れた潤滑油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】２サイクルエンジンにおいては、潤滑機
構上、排気ガスに同伴されて未燃焼のエンジン油が排出
されるため環境汚染が懸念されている。すなわち、河
川、湖水、海で使用される船外機では、水中に排気ガス
が排出されるため、未燃焼油による水質汚濁が問題にな
る。またチェインソーなど森林で使用される伐採機でも
河川汚染につながる。
【０００３】ヨーロッパでは環境保護の立場から、２サ
イクルエンジン油の生分解性に対する法律規定や規格化
に向けての活動が活発に続けられている。このため、生
分解性を有する２サイクルエンジン油の開発が行われお
り、オイルメーカー数社から既に販売されている。これ
らの油はいずれも基油としてエステル化合物（炭素数１
６〜１８の飽和および不飽和混合系脂肪酸エステル）と
鉱油系溶剤とからなり、添加剤としてはアミノアミド系
無灰分散剤が添加されている。
【０００４】これらの市販油は船外機用の性能規格であ
るＴＣ−ＷＩＩ（水冷エンジン）に合格しているが、最
近になって製造される船外機用高出力水冷エンジンや空
冷エンジンでは、潤滑油の熱安定性が不足することか
ら、リング膠着やピストン焼付を生じることが考えられ
る。
【０００５】このため、より高い熱安定性、より優れた
潤滑性を有する生分解性のある潤滑油の出現が求められ
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、生分解性を
有し、高温清浄性、潤滑性および焼付防止性に優れた潤
滑油を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題に鑑み、さらに研究を重ねた結果、特定のエステルを
主成分とする潤滑油が上記の条件を満足することを見い
だし、本発明を完成するに至った。
【０００８】すなわち、本発明の特定発明は、（Ａ）ヒ
ンダードアルコールと炭素数８〜１２の直鎖飽和脂肪酸
とのエステル６０〜９５重量％、および（Ｂ）ヒンダー
ドアルコールと炭素数８〜１２の直鎖飽和脂肪酸および
炭素数２〜５０の二塩基酸とのエステル５〜４０重量％
よりなるエステル混合物を主成分としたことを特徴とす
る潤滑油組成物を提供するものである。
【０００９】また、本発明の第２発明は、（Ｉ）（Ａ）
ヒンダードアルコールと炭素数８〜１２の直鎖飽和脂肪
酸とのエステル６０〜９５重量％、および（Ｂ）ヒンダ
ードアルコールと炭素数８〜１２の直鎖飽和脂肪酸およ
び炭素数２〜５０の二塩基酸とのエステル５〜４０重量
％よりなるエステル混合物１００重量部に対し、（II）
炭化水素系溶剤および／または潤滑基油３０重量部以下
を含有させてなることを特徴とする潤滑油組成物を提供
するものである。
【００１０】以下、本発明の内容をより詳細に説明す
る。本発明において、主成分として使用するエステル混
合物は、（Ａ）ヒンダードアルコールと炭素数８〜１２
の直鎖飽和脂肪酸とのエステル、および（Ｂ）ヒンダー
ドアルコールと炭素数８〜１２の直鎖飽和脂肪酸および
炭素数２〜５０の二塩基酸とのエステルの混合物であ
る。
【００１１】この（Ａ）成分において、ヒンダードアル
コールとは、水酸基のβ炭素原子が第４級であるものを
意味する。具体的には、炭素数５〜１０の２〜４価のも
の、あるいはこれらの２〜３量体が好ましく使用され、
例えば、ネオペンチルグリコール、２−メチル−２−プ
ロピル−１，３−プロパンジオール、トリメチロールエ
タン、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、トリメチロ
ールブタン、ペンタエリスリト−ル（ＰＥＴ）、ジ−
（トリメチロールプロパン）、トリ−（トリメチロール
プロパン）、ジ−（ペンタエリスリトール）、トリ−
（ペンタエリスリト−ル）などが挙げられる。また、炭
素数８〜１２の直鎖飽和脂肪酸としては、具体的には例
えば、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリ
ン酸などが使用できる。なお、脂肪酸は、酸無水物、酸
ハライド、金属塩などの誘導体の形で使用してもよい。
（Ａ）成分においては、これらの脂肪酸のうち異なった
２種以上のものが同一のヒンダードアルコールにエステ
ル化していてもよく、また、エステル化されないで残っ
ている水酸基を有していてもよい。
【００１２】また、（Ｂ）成分において、ヒンダードア
ルコールおよび炭素数８〜１２の飽和脂肪酸としては、
上記（Ａ）成分と同様のものが用いられる。炭素数２〜
５０の二塩基酸としては、具体的には例えば、シュウ
酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピ
メリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、そ
の他さらに炭素数の多い酸などが使用できる。好ましく
は炭素数６〜４０のものが用いられる。
【００１３】この（Ｂ）成分としては、例えば、一般式
【００１４】
【化１】
【００１５】で表されるコンプレックスエステルを挙げ
ることができる。なお、式中、Ｘ1〜Ｘ4は同一でも異な
っていてもよく、それぞれ炭素数１〜４のアルキル基、
または一般式−ＣＨ2−ＯＣＯ−Ｒ4で表される基を示
す。また、Ｒ1は炭素数１〜４８のアルキレン基または
アルケニレン基を示す（但し、二塩基酸の炭素数が２の
ときはＲ1は存在しない）。Ｒ2〜Ｒ4は同一でも異なっ
ていてもよく、それぞれ炭素数７〜１１の直鎖アルキル
基を示す。ここで、Ｒ1は炭素数３〜５０の二塩基酸の
アルキレン基に、Ｒ2〜Ｒ4は炭素数８〜１２の直鎖飽和
脂肪酸のアルキル基にそれぞれ対応するものである。
【００１６】本発明においては、上記（Ａ）成分の含有
量は、基油全量基準で６０〜９５重量％、好ましくは７
０〜９０重量％であり、（Ｂ）成分の含有量は基油全量
基準で５〜４０重量％、好ましくは１０〜３０重量％で
ある。この範囲を満たさないときは組成物の粘度が適当
でなく、また（Ｂ）成分が４０重量％を超える場合には
生分解性が落ちるため好ましくない。なお、組成物の好
ましい動粘度は６〜１５ｍｍ2／ｓ、＠１００℃であ
る。
【００１７】本発明の潤滑油組成物においては、上記エ
ステル混合物を単独で用いてもよいが、必要に応じて炭
化水素系溶剤および／または潤滑基油が含有されていて
もよい。この炭化水素系溶剤としては、通常２サイクル
エンジン油に用いられるものでよく、例えば常圧におけ
る沸点が１５０〜３００℃の石油系および／または合成
系炭化水素溶剤が使用される。具体的には、ストッダー
ドソルベント、ミネラルスピリット、灯油留分、ノルマ
ルパラフィン、イソパラフィン、プロピレンオリゴマー
などが用いられる。潤滑基油としては、通常潤滑油の基
油として使用されているものでよく、例えば原油を常圧
蒸留および減圧蒸留して得られた潤滑油留分を精製して
得られたパラフィン系、ナフテン系の鉱油、ポリ−α−
オレフィン（１−オクテンオリゴマ−、１−デセンオリ
ゴマーなど）、ポリブテン、アルキルベンゼン、アルキ
ルナフタレン、ポリグリコール、ジエステル（ジトリデ
シルグルタレート、ジ２−エチルヘキシルアジペート、
ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ
２−エチルヘキシルセバケートなど）、脂肪酸の炭素数
が直鎖でかつ７以下または１３以上、あるいは分岐のポ
リオールエステル（トリメチロールプロパンステアレー
ト、トリメチロールプロパンオレエート、ペンタエリス
リト−ル２−エチルヘキサノエ−トなど）、ポリフェニ
ルエ−テル、フッ素系油、シリコン系油などが使用でき
る。
【００１８】溶剤および／または上記エステル混合物以
外の潤滑基油を含有せしめる場合は、本発明の特徴であ
る優れた熱安定性や潤滑性、さらには生分解性を損なわ
ないために、上記エステル混合物よりなる基油１００重
量部に対して３０重量部以下、好ましくは２０重量部以
下であるのが望ましい。
【００１９】さらに、本発明の組成物においては、その
性能をさらに向上させる目的で、必要に応じて公知の各
種添加剤を使用することができる。この添加剤としては
例えば、塩基性カルシウムスルホネート、塩基性カルシ
ウムフェネート、塩基性カルシウムサリシレート、アル
ケニルコハク酸イミド、ベンジルアミン、ポリアルケニ
ルアミンなどの清浄剤、ポリメタクリレートなどの流動
点降下剤、その他さび止め剤、消泡剤などが挙げられ
る。
【００２０】これら添加剤は単独で添加してもよく、ま
た数種類併用して添加してもよい。添加量も任意である
が、通常、個々の添加量は基油１００重量部に対して３
０重量部以下、好ましくは０．５〜１５重量部である。
【００２１】本発明の潤滑油組成物は、生分解性に優れ
ていることから、特に船外機用、チェインソーなどの２
サイクルエンジンに適しているが、その他、モペット、
モーターサイクルなどの２輪車用エンジン、芝刈機、発
電機などの汎用エンジンなどにも好ましく用いられる。
さらに、４サイクルエンジン油、油圧作動油、ギヤ油、
金属加工油等にも使用が可能である。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の内容を、実施例および比較例
によりさらに具体的に説明するが、本発明は、これらに
何等限定されるものではない。
【００２３】＜１．生分解性および熱安定性＞本発明の
基本的な性能である生分解性と熱安定性について評価し
た。
【００２４】（１）生分解性 クーロメーター法（閉鎖系酸素消費測定装置、通常化審
法のうちのＭＩＴＩ法と呼ばれている）で行った。この
方法は培養温度が２５℃で培養期間が１４日間の試験で
ある。分解度は、 分解度＝［（ＢＯＤ−Ｂ）／ＴＯＤ］×１００ ＢＯＤ：供試物質の生物学的酸素要求量（測定値）ｍｇ Ｂ：基礎培養基に活性汚泥を接種したものの酸素消費量
（測定値）ｍｇ ＴＯＤ：供試物質が完全に酸化された場合に必要とされ
る理論的酸素要求量（計算値）ｍｇ で求められる。またＴＯＤは供試油の元素分析値から分
子式を計算して求めた。
【００２５】この試験に基づいて分解度が３５〜４０％
を示す供試物質は、ほとんど生分解されるものと考えら
れており、本発明の組成物の生分解性基準もこの値に準
じた。
【００２６】（２）熱安定性 ホットチューブ試験（ＨＴＴ）で評価した（日石レビュ
ー３１巻、５号、２２９ページ（１９８９年））。これ
はガラスチューブを電気炉内に差し込み、油を空気で押
し上げる装置である。油はガラスチューブ内を通る際に
熱および酸化を受け劣化する。ガラス内壁に付着したラ
ッカー色の程度を付着物なしが１０点、黒色が０点とし
たメリット評点で表す。エンジン試験によるピストン清
浄性とＨＴＴ評点には比較的良い相関性があるため、Ｈ
ＴＴはエンジン試験にかける前のスクリーニング試験と
して活用されている。本発明の組成物においては、ＨＴ
Ｔ評点は５点以上を基準とした。結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】実施例１〜６は本発明の組成物であり、比
較例の組成物に比べ、生分解性および熱安定性で優れた
性能を発揮する。
【００２９】（１）比較例１は、炭素数が１８の脂肪酸
（オレイン酸）を主体にするＴＭＰエステルである。本
発明の組成物と比べ、生分解性はあるものの、熱安定性
が劣っている。
【００３０】（２）比較例２は、炭素数が８の分岐構造
の脂肪酸からなるＰＥＴエステルである。熱安定性は良
いものの、生分解性が低い。
【００３１】（３）比較例３および比較例４は、いずれ
も本発明の組成物を構成する（Ａ）成分のみの使用であ
り、生分解性、熱安定性とも良い結果を示す。しかし、
各々単独では動粘度が６ｍｍ2／ｓ、＠１００℃未満で
あり、２サイクルエンジン油基油としては粘度が低す
ぎ、潤滑性や焼き付き性が懸念される。また比較例５
は、本発明の組成物を構成する（Ｂ）成分のみの使用で
あるが、比較例３および４とは逆に動粘度が３０ｍｍ2
／ｓ、＠１００℃を超えており、単独では清浄性、流動
性で問題がある。
【００３２】（４）比較例６は本発明の組成物を構成す
る（Ａ）成分および（Ｂ）成分を使用しているが、混合
割合が本発明の組成物の範囲を逸脱するため、生分解性
が悪くなる。
【００３３】（５）比較例７および比較例８は市販の生
分解性２サイクルエンジン油である。これらは基油の主
成分に比較例１のエステルを用いている。これらに比
べ、本発明の組成物である実施例１〜６は熱安定性が著
しく改善されていることが明らかである。また比較例９
はポリブテン基油の市販低排気煙型２サイクルエンジン
油であるが、熱安定性は良いものの、生分解性が低い。
また比較例１０は鉱油系基油の２サイクルエンジン油、
比較例１１は基油の一部がポリブテン基油の市販低排気
煙型２サイクルエンジン油であるが、熱安定性および生
分解性とも低い。
【００３４】（６）実施例に示すように、本発明の組成
物は（Ａ）成分と（Ｂ）成分を特定量併用することで、
２サイクルエンジン油に要求される適当な範囲の粘度特
性を有し、優れた潤滑性を付与し、さらには本発明の重
要な特性である生分解性と熱安定性について、同時に優
れた性能を満足させるものである。
【００３５】＜２．エンジン試験結果＞ （１）モーターサイクルエンジンによる高温清浄性試験 排気量１２３ｃｃ単気筒のモーターサイクル用空冷２サ
イクルエンジンを用い、エンジン回転数７０００ｒｐ
ｍ、全負荷、プラグ座温２６０℃、燃料：油混合比２
０：１、３ｈｒｓの試験を行った
【００３６】結果を表２に示すが、実施例３の本発明の
組成物は市販生分解性２サイクルエンジン油である比較
例７および比較例８と比べ、ピストンとシリンダ間の耐
焼き付き性に優れ、試験後のピストンにもリング膠着が
なく、ピストン清浄性が極めて優れていた。
【００３７】
【表２】
【００３８】（２）発電機用エンジンによる清浄性試験 排気量６３ｃｃ単気筒の発電機用エンジンを用い、全負
荷（８００Ｗ）運転で５ｈｒｓ試験した。プラグ座温
は、発電機に装備されている強制冷却ファンの空気吸入
口を約５０％カバーすることで、２００℃に設定した。
燃料：油混合比は５０：１（混合潤滑）で行った。
【００３９】結果を表３に示すが、実施例４の本発明の
組成物は、市販生分解性２サイクルエンジン油である比
較例７、また鉱油系２サイクルエンジン油である比較例
１０に比べ、リング膠着がなく、ピストン清浄性が優れ
ており、シリンダヘッドデボジットが極めて少なかっ
た。
【００４０】
【表３】
【００４１】（３）チェーンソーエンジンによる清浄性
試験 排気量４５ｃｃ単気筒のチェーンソーエンジンを用い、
エンジン回転数９０００ｒｐｍ、全負荷、プラグ座温２
８０℃、燃料：油混合比５０：１（混合潤滑）、３０ｈ
ｒｓの試験を行った。
【００４２】結果を表４に示すが、実施例４の本発明の
組成物は市販の低煙型２サイクルエンジン油である比較
例１１と比べ、耐リング膠着性に優れ、ピストン清浄性
が格段に優れていた。
【００４３】
【表４】
【００４４】以上のように、本発明の組成物の性能に優
れている点を幾つか例示したが、この他のエンジン試験
においても同様な結果であった。また本発明の組成物は
船外機用２サイクルエンジン油のＮＭＭＡ（Ｎａｔｉｏ
ｎａｌ Ｍａｒｉｎｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ
Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）規格であるＴＣ−ＷＩＩに合
格しており、また船外機用２サイクルエンジン油の生分
解性を評価する試験法であるＣＥＣ Ｌ−３３−Ｔ−８
２（日本のＭＩＴＩ法と生分解性試験の方法が異なる）
において、生分解性の基準である６７％以上に合格した
（例えば比較例７が分解度６７％に対し、実施例４では
分解度８７％を示した）。
【００４５】
【発明の効果】以上のように、本発明の組成物は、市場
で問題となっているピストンリング膠着やピストン焼付
に対する問題点を解決する潤滑油である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （Ａ）ヒンダードアルコールと炭素数８
    〜１２の直鎖飽和脂肪酸とのエステル６０〜９５重量
    ％、および （Ｂ）ヒンダードアルコールと炭素数８〜１２の直鎖飽
    和脂肪酸および炭素数２〜５０の二塩基酸とのエステル
    ５〜４０重量％、よりなるエステル混合物を主成分とし
    たことを特徴とする潤滑油組成物。
  2. 【請求項２】 （Ｉ）（Ａ）ヒンダードアルコールと炭
    素数８〜１２の直鎖飽和脂肪酸とのエステル６０〜９５
    重量％、および （Ｂ）ヒンダードアルコールと炭素数８〜１２の直鎖飽
    和脂肪酸および炭素数２〜５０の二塩基酸とのエステル
    ５〜４０重量％、よりなるエステル混合物１００重量部
    に対し、 （II）炭化水素系溶剤および／または潤滑基油３０重量
    部以下を含有させてなることを特徴とする潤滑油組成
    物。
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