JPH06510082A - ２ストロークエンジン用潤滑油としてのイソパルミチン酸エステルの使用 - Google Patents

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】 ２ストロークエンジン用潤滑油としてのインバルミチン酸エステルの使用本発明 は、２〜６個の第１級水酸基を含む分枝脂肪族ポリオールのインパルミチン酸エ ステルを、２ストロークエンジン用潤滑油の基油として使用することに関する。

２ストロークエンジンにおいて、潤滑油は一般に、燃料との混合物で供給され、 クランク・ケーシングを通り、スロットから燃焼室に入る。潤滑油は、クランク ンヤフトとシリンダーとを潤滑化すると同時に、燃焼プロセスに関与する。２ス トロークエンジン用潤滑油としては、排気スロットにおいてコークス状の付着物 が生成すると、満足に操作できなくなる程度までエンジンの能力が低下するため 、燃焼室内に蓄積しないことばかりでなく、排気スロットの周囲に付着物が全く 生じないことも重要である。潤滑油は燃焼プロセスにも関与するので、スパーク プラグ上に残滓を生成することを避けなければならない。従って、２ストローク エンジン潤滑油用基油は、完全に燃焼することが期待される。更に、高温および 低温の双方において、また高速の場合においても、適切な潤滑が常時保証される ように、基油の粘度が特定の範囲内になければならない。２ストロークエンジン 潤滑油のユーザーは、基油がＤＩＮ５１５６２、第１部に従い１００℃において ８〜１５ｍ＋ｎ２／ｓ、ＡＳＴＭ　Ｄ　２９８３に従い一２５℃において１１０ ００ｃＰ以下の範囲の粘度を有することを要求する。更に、基油はいずれも広い 温度範囲において、ガソリンとの混合または溶解が容易でなければならない。即 ち、例え数日間、低温下に置かれたとしても、基油の結晶化が起こってはならな い。

基本的に、ドイツ国特許出願公開第２３０２　９１８号から、分校アルコールの イソパルミチン酸エステルは、潤滑油として既知である。好ましい低温および粘 性挙動の観点から、イソパルミチン酸エステルは、単独の成分で、または鉱油お よびエステル油との混合物で、油圧系油としておよび、一般に潤滑油として推奨 される。潤滑油の分野は広く、潤滑油に要求される性能は特定の用途によってか なり異なるが、この出願はそれ以上の詳細な事項を提供していない。

ドイツ国特許出願公開第３７　１２　１３３号は、例えばペンタエリトリトール テトライソバルミチン酸エステルなどのポリオールエステルを含有する鉱油およ び／または合成油系潤滑油を記載している。これらの潤滑油は、熱安定なポリオ ールエステルにより、大きな応力のかかるエンジン、タービン、減摩用ベアリン グおよび等速ンヨイントの永久的潤滑化のために適する。ディーゼルエンジンお よび航空機タービンに使用するための潤滑油の適応性が特に強調されている。潜 在的用途としての２ストロークエンジンについては言及されていない。

市販の２ストロークエンジン潤滑油用基油には、特に、ユニケマ（Ｕｎｉｃｈｅ ｍａ）社からブリオルーブ（Ｐｒｉｏｌｕｂｅ）　（登録商標）３９９９の名称 で販売されている分校カルホン酸のトリメチロールプロパンエステルが含まれる 。ブリオルーブ（登録商標）３９９９は、２ストローク用基油に要求されるかな りの面を満足するが、（ＡＳＴＭ　Ｄ２９８３に従って）−２５°Ｃにおいて、 より低い粘度を有する２ストロークエンジン潤滑油用基油としては、２ストロー クエンジンの低温起動（ｃｏｌｄ−ｓｔａｒｔｉｎｇ）の際に、向上した潤滑性 が保証されることが更に必要である。

本発明が解決しようとする課題は、ガソリンと混合可能であり、低温においても 結晶化する傾向が全くない２ストロークエンジン潤滑油用基油を提供することに ある。更に、その基油は、潤滑および燃焼の際に、望ましくない残滓またはコー クス状の付着物を生成する傾向を全く有しない。最後に、この基油は、中でも低 温において、（ＡＳＴＭＤ２９８３に従って）−２５℃において１００００ｃＰ 以下の低粘度でなければならない。

本発明は、２〜６個の１級水酸基および４〜１０個の炭素原子を含む分枝脂肪族 アルコールのイソパルミチン酸エステルを、２ストロークエンジン潤滑油用基油 として使用することに関する。

本発明において、潤滑油とは、基油と添加剤の混合物であって、その基油自体が 性質として潤滑特性を有するものであると理解される。

本発明のイソパルミチン酸エステルは、ポリオール成分として、２〜６個の１級 水酸基および４〜１０個の炭素原子を含む任意の分枝脂肪族アルコールをベース としてよい。好ましいイソパルミチン酸エステルは、２〜６個の１級水酸基およ び４〜１０個の炭素原子を含む分枝脂肪族飽和ポリオール、特に、１級水酸基に 隣接する３級炭素原子を含む種のポリオール（即ち、水素原子を有しないポリオ ール）、例えばトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロー ルブタン、ペンタエリトリトール、ネオペンチルグリコールおよび／またはジペ ンタエリトリトールなどである。ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロ パン、ペンタエリトリトールおよび／またはジペンタエリトリトールが特に重要 である。

インバルミチン酸は市販されている生成物であり、例えば、ｎ−オクタツールか ら、ゲルベ法（Ｇｕｅｒｂｅｔｖｅｒｆａｈｒｅｎ）によって得られる２−へキ シルデカノールを酸化して製造することができる。２−へキシルデカノールの酸 化により製造されるイソパルミチン酸は、以下の構造：ＣＨ３（ＣＨｚ）ｓ−Ｃ Ｈ（ＣＨ２）７ＣＨ３ＯＯＨ を有している。イソパルミチン酸は、石油化学からの分校アルコールを酸化して も得られ、例えば、以下の式 ［式中、Ｃ６Ｈ，３およびＣ８ＨＩ　７基はそれ自体が分枝している。］で示さ れる構造を有する分枝Ｃ１６アルコールの異性体混合物を酸化しても得られる。

これらのような分枝ＣＩ６アルコールは、イソオクチルアルデヒドをアルドール 縮合して得られるが、このイソオクチルアルデヒドは石油のクラッキングにおい て生成するイソへブタンから得られる。２−へキシルデカノール、即ち分枝して いないＣ６Ｈ１３およびＣ，Ｈ，□基を有する２−へキシルデカノールを酸化し て得られるイソパルミチン酸を、本発明において使用することが好ましい。

本発明の態様の一つは、例えば、ウルマンス・エンシクロペディー・デア・テヒ −’／　エン’ヒエミー（Ｕｌｌｍａｎｎｓ　Ｅｎｃｙｋｌｏｐａｄｉｅ　ｄｅ ｒ　ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅｎ　Ｃｈｅｍｉｅ）、第１１巻、第４版、ヒエミー出 版（Ｖｅｒｌａｇ　Ｃｈｅｍｉｅ）、ヴアインハイム（ｌｌｅｉｎｈｅｉｍ）、 １９７６年、第９１〜９３頁に記載された方法などの既知の方法でエステル化し て得られるイソパルミチン酸エステルを使用することを特徴とする。この方法で は、イソパルミチン酸および分枝脂肪族ポリオール反応体を、一般に、例えばり −トルエンスルホン酸またはスズ磨砕粉末などのエステル化触媒の存在下、１６ ０〜２６０℃の温度で反応させる。所望により、短鎖アルコールによる洗浄を後 処理として行い、エステル中に酸根を全く残さないようにする。当然ながら、所 望により、アルカリによる洗浄を行って過剰の酸を除去してもよい。

本発明の好ましい態様の一つは、イソパルミチン酸を、ポリオール混合物基準で 、２〜６個の１級水酸基および４〜１０個の炭素原子を含む脂肪族分枝ポリオー ル６０〜９９９重量％ならびに２〜１２個の炭素原子を含む脂肪族飽和末分枝ジ オール０．１〜４０重量％のポリオール混合物により、所望により典型的エステ ル化触媒の存在下で、エステル化して製造されるイソパルミチン酸エステルを使 用することを特徴とする特に好ましいイソパルミチン酸エステルは、ポリオール 混合物基準で、２〜６個の１級水酸基および４〜１０個の炭素原子を含む脂肪族 分枝ポリオールを７５〜９９．５重量％ならびに２〜１２個の炭素原子を含む脂 肪族飽和未分枝ジオールを０．１〜２５重量％、特に、脂肪族分枝ポリオールを ８０〜９９．９重量％および未分枝ジオールを０．１〜２０重量％含むポリオー ル混合物である。適当な脂肪族分枝ポリオールは既に記載している。好ましい未 分枝ジオールは１級水酸基を含むものであって、特に、例えばブタン−１゜４− ジオール、ペンタン−１，５−ジオール、ヘキサン−１，６−ジオールおよび／ またはこれらの混合物などのα、ω−ジオールである。エステル化反応は、既知 の方法において通常の温度で行うことができる。量を示して記載した種類の脂肪 族分枝ポリオールおよび脂肪族飽和末分枝ジオールのポリオール混合物の主な利 点は、特にイソパルミチン酸とのエステル化速度が速いことにある。更に、得ら れるイソパルミチン酸エステルは、基油として使用する上で、例えば潤滑特性な どの点において、実質的に同様の利点を有する。

従って、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール、ペンタエリトリト ールおよび／またはジペンタエリトリトール６０〜９９９重量％、特に８０〜９ ９．９重量％ならびにブタン−１，４−ジオール、ペンタン−１，５−ジオール 、ヘキサン−１，６−ジオールおよび／またはこれらの混合初頭１〜４０重量％ 、特に領１〜２０重量％（重量％はポリオール混合物を基準である）のポリオー ル混合物のイソパルミチン酸エステルを、本発明の方法に使用することが好まし い。

要すれば、イソパルミチン酸エステルは、製造後、例えば漂白剤としてケイ酸ア ルミニウムの存在下において、湿式漂白などの通常の方法により漂白してよい。

上記のいずれかの方法による完全または実質的に完全なエステル化により製造さ れるイソパルミチン酸エステルを、本発明の目的に使用する。残存酸価が１゜５ 以下、特に１以下であり、残存水酸価が２０以下、特に１０以下であるイソパル ミチン酸エステルを使用することが好ましい。

製造する方法とは無関係に、２〜６個の１級水酸基を含む分校脂肪族ポリオール のイソパルミチン酸エステル、特に、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリ トールおよび／またはジペンタエリトリトールのイソパルミチン酸エステルを、 ２ストロークエンジン潤滑油用基油として使用することが非常に適している。そ のため、イソパルミチン酸エステルに、一般に、酸化防止剤、清浄剤および／ま たは分散剤などの添加剤を添加して長期的潤滑性を保証する。２ストロークエン ジン潤滑油中に使用するイソパルミチン酸エステルの量は、添加剤の有効性にか なりの程度依存するが、一般に潤滑油の５０〜９９重量％であり、残部は添加剤 である。

添加剤含有基油は、ガソリン中に容易に混合または溶解することができる。低温 下においてさえ、そして無給油であっても、基油の結晶化は数日間は起らない。

イソパルミチン酸エステルは、空冷式または水冷式２ストロークエンジン、好ま しくは船外エンジン、芝刈機および２輪乗物用潤滑油中の基油として使用される 。

実施例 実施例１ ペンタエリトリトールテトライソパルミチン酸エステルの調製工業用イソパルミ チン酸（イソパルミチン酸９７重量％、酸価２１０〜２２０、ケン化価２１０〜 ２２０１ヨウ素価１未満）９４１．５５ｋｇ、１．．５−ベンタンジオール１８ ．８３ｋｇおよび工業用ペンタエリトリトール（ペンタエリトリトール８８〜９ ０重量％、ノペンタエリトリトール１０〜１２重量％）１３８．２８ｋｇを反応 器内に入れ、存在する湿分を除去した。続いて、ノユウ酸スズ０．３３ｋｇをエ ステル化触媒として添加して、反応器の内容物を窒素雰囲気で１８０〜２４０° Ｃの温度においてエステル化し、残存酸価を１未満とした。得られた生成物を、 続いてケイ酸アルミニウム５．００ｋｇにより漂白し、濾過した。

以下の特性データを有する清澄な黄色液体が得られた：酸価１未満（ＤＩＮ５３ 　４０２）、ケン化価１９５（ＤＩＮ　５３　４０１）、水酸価１５　（ＤＩＮ 　５３　２４０）、ヨウ素価１未満（ＤＧＦ　ＣＶ、１ｌｂ）、動的粘度７５丁 ２／５（４０℃）および１０．６ｍｍ”／ｓ　（１００°Ｃ）（ＤＩＮ　５１３ ６２、第１部）。

実施例２ トリメチロールプロパントリイソパルミチン酸エステルの製造工業用イソパルミ チン酸９６９．００ｋｇ、トリメチロールプロパン１７２．００ｋｇおよび１． ５−ベンタンジオール２０．００ｋｇを反応器内に入れ、存在する湿分を除去し ７た。続いて、／ユウ酸スズ１３３ｋｇをエステル化触媒として添加し、反応器 の内容物を窒素雰囲気で１８０〜２４０℃の温度においてエステル化し、残存酸 価を１未満とした。

得られた生成物を、続いてケイ酸アルミニウム５．００ｋｇにより漂白し、濾過 した。

以下の特性データを有する清澄な黄色液体が得られた：酸価１未満、ケン化価約 １８６、ヨウ素価１未満、水酸価１０未満、動的粘度５２ｍｍ＋２／ｓ　（４０ °Ｃ）および３．０ｍｍ二／ｓ　（１００°Ｃ）。

比較例１ トリメチロールプロパントリイソステアリン酸エステルイソステアリン酸１００ １．４ｋｇ、トリメチロールプロパン１５７．４ｋｇおよび／ユウ酸スズ０．３ ｋｇを反応器内に入れ、窒素雰囲気で１７０〜２４０℃の温度においてエステル 化し、残存酸価を１未満とした。

得られた生成物をケイ酸アルミニウム３．００ｋｇにより漂白し、濾過した。

以下の特性データを有する清澄な赤黄色液体が得られた：酸価１未満、ケン化価 約１７０、ヨウ素価的１０、水酸価約５、動的粘度１１５玉２／５（４０℃）お よび１４．５ｍｍ２／ｓ　（１００℃）。

性能試験 １、ＡＳＴＭ　Ｄ　２９８３に従った一２５℃におけるプルツク・フィールド粘 度イソパルミチン酸エステルがイソステアリン酸エステルよりも非常に低い粘度 を有することが明らかにわかる。

２、ガソリン中の溶解性 実施例１および２によるイソパルミチン酸５ｇとガソリン（沸点範囲１４０〜２ ００℃）１００ｍｌをそれぞれ、−２５℃において１６時間保存した後、容器内 に一緒に入れ、穏やかに振盪して混合した。イソパルミチン酸エステルは透明に 溶解した。続いて、溶液を一２５℃で４８時間保存した。結晶化は観察されなか った。ＢＰ無鉛通常ガソリン中でも同じ結果が観察された。

フロントページの続き （７２）発明者　ヴユスト、ラインボルトドイツ連邦共和国　デー−４０４４カ ールスト、ヤーンシュトラアセ　２３番

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．２〜６個の１級水酸基および４〜１０個の炭素原子を含む分枝脂肪族ポリオ ールのイソパルミチン酸エステルの２ストロークエンジン潤滑油用基油としての 使用。
2. ２．ポリオールが、２〜６個の１級水酸基および４〜１０個の炭素原子を含む分 枝脂肪族ポリオール６０〜９９．９重量％ならびに２〜１２個の炭素原子を含む 脂肪族飽和未分枝ジオール０．１〜４０重量％の混合物である請求の範囲１記載 の使用。
3. ３．分枝脂肪族ポリオールか、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン 、トリメチロールブタン、ペンタエリトリトール、ネオペンチルグリコールおよ び／またはジペンチルエリトリトールである請求の範囲１または２記載の使用。
4. ４．未分枝ジオールが、ブタン−１，４−ジオール、ブタン−１，５−ジオール 、ヘキサン−１，６−ジオールおよび／またはそれらの混合物である請求の範囲 ２または３記載の使用。
5. ５．ポリオールが、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール、ペンタ エリトリトールおよび／またはジペンタエリトリトール６０〜９９．９重量％な らびにブタン−１，４−ジオール、ペンタン−１，５−ジオール、ヘキサン−１ ，６−ジオールおよび／またはこれらの混合物０．１〜４０重量％の混合物であ る請求の範囲１〜４記載のいずれかの使用。