JP2003226886A - 生分解性２サイクルエンジンオイル組成物およびエステルベース原料油 - Google Patents

生分解性２サイクルエンジンオイル組成物およびエステルベース原料油

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ステファン・シー・レイクス
Henry G Ii Stoeppel
ヘンリー・ジー・ステペル・ザ・セカンド
Bruce J Beimesch
ブルース・ジェイ・ベイメッシュ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２サイクルエンジンオイル組成物用の生分解
性エステルベース原料油を提供する。 【解決手段】 反応成分としてネオペンチルポリオール
とＣ８〜Ｃ１０直鎖状の飽和モノカルボン酸を含む第１
ポリオールエステルおよび反応成分としてネオペンチル
ポリオール、Ｃ６〜Ｃ１２ジカルボン酸およびＣ５〜Ｃ
１０直鎖状／分枝状モノカルボン酸を含む第２ポリオー
ルエステルを含有し、８０％以上の生分解性、１７５℃
以上の引火点および１５ｃＳｔ／１００℃以下の動粘度
を有するエステルベース原料油。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は２サイクルエンジン
オイル組成物およびそれらの成分であるエステルベース
原料油に関する。本発明の組成物は混和性増強溶媒を必
要とせず、容易に生分解可能である。
【０００２】
【従来の技術】２サイクル（２ストローク）エンジン
は、船外発動機、雪上車、モペットおよび種々の造園用
器具（例えば、芝刈機、チェーンソー、ストリングトリ
マーおよびブロアー）のような装置の動力源としてかな
りの人気を得ている。２サイクルエンジンの使用が広く
普及したのは、主に単純な設計および軽量構造のためで
あり、低温および比較的低いコストで開始が迅速な強い
動力が出せる能力のためである。
【０００３】２サイクルエンジンはガソリンと潤滑油の
規定の比率の混合物を使用して作動する。潤滑剤は苛酷
な操作条件下で満足いく性能特性を発揮しなければなら
ない。２−サイクルエンジンの潤滑油は、一般には、鉱
油または合成ベース液体、性能添加剤およびガソリン／
潤滑油混和性を増強するための溶媒（通常、比較的低い
沸点の石油蒸留物）からなる。
【０００４】４サイクル自動車およびトラックエンジン
からの排気ガスを減少する技術は今日まで発展してきた
が、その２サイクルエンジンへの適用はうまくいってい
ない。従って、炭化水素が容易に生分解しないので、こ
れらの小型エンジンからの高濃度の炭化水素排気ガスは
社会問題に発展している。
【０００５】炭化水素排気ガスは基本設計のエンジンに
より生じるものである。特に、典型的な２サイクルエン
ジンのパワーストロークにおいては、空気、油および燃
料がピストンの上の空間内で圧縮される時、混合された
装填材料はクランク室へ取り込まれる。排気ストローク
においては、燃焼ガスは排気口から排出され、新鮮な可
燃性装填材料はクランク室からピストン上の空間へ移さ
れ、排気口は新鮮なの可燃性装填材料の移行前に開き、
その移行後に閉じるために、新鮮な装填材料の２０％は
排気ガスと共に未燃焼のまま排出されるであろう。結果
として、炭化水素の放出は相当する４サイクルエンジン
からの放出の濃度をはるかにこえるものである。
【０００６】水冷船外発動機は水へ直接排気するため水
の汚染を生じるが、空冷２サイクルエンジンオイルを装
備した他の上記の装置は、深刻な大気汚染問題を引き起
こす排気ガスを生成する。例えば、カリフォルニア大気
研究委員会は多くの２サイクルエンジンが馬力時間当た
りトラックエンジンの５０倍までの汚染を生じることを
測定している。
【０００７】上記の汚染問題は潤滑油中の揮発性有機溶
媒の存在により悪化している。更に、ストッダード溶剤
のような混和性増強剤として使用される溶媒には潜在的
な出火原因となる比較的低い引火点を有するものがあ
り、そのような化合物の貯蔵および輸送に関して特に問
題である。
【０００８】従って、環境への有害な炭化水素の排出を
防御することにより汚染を防ぐため、および、特に、貯
蔵および輸送時に溶媒含有潤滑油の潜在危険性を減少す
るために配合された２サイクルエンジンオイル組成物が
必要とされる。しかしながら、それらの目的物を得なけ
ればならない一方で、同時に、厳格な性能基準、例え
ば、優れた潤滑性および洗浄力（特に、ピストンリング
上で）、秀でたアンチシージャー(anti-seizure)性およ
び高いゲル／フロック耐性を満たし、操作条件の適用可
能な範囲にわたって潤滑油と燃料の最適な混和性を供与
しなければならない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、生分解性エ
ステルベース原料油、および水冷および空冷２サイクル
エンジンに適用されるそれを含む２サイクルエンジンオ
イル組成物を提供するものである。本発明のオイル組成
物は常用溶媒の必要性を排除するために配合される。従
って、実質的に、それらにより潤滑にされる２サイクル
エンジンの潜在汚染性だけでなく、溶媒含有混合物に固
有の危険も減少する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの実施態様
は、２サイクルエンジンオイル組成物のエステルベース
原料油を提供し、以下のものの混合物を必須成分として
含む：（ａ）反応性成分として、ネオペンチルポリオー
ルおよびＣ１６〜Ｃ２０分枝状、飽和モノカルボン酸を
含む、第１ポリオールエステル、および（ｂ）反応成分
として、ネオペンチルポリオールおよび少なくとも１種
のＣ５〜Ｃ１０直鎖状飽和モノカルボン酸または少なく
とも１種のＣ１６〜Ｃ２０直鎖状または分枝状不飽和モ
ノカルボン酸から成る群から選択されるカルボン酸を含
む第２ポリオールエステル。
【００１１】本発明のもう１つの実施態様によれば、２
サイクルエンジオイル組成物のエステルベース原料油を
提供し、以下のものの混合物を必須成分として含む：
（ａ）反応性成分として、ネオペンチルポリオールおよ
びＣ８〜Ｃ１０直鎖状、飽和モノカルボン酸を含む、第
１ポリオールエステルおよび（ｂ）反応性成分として、
ネオペンチルポリオール、Ｃ６〜Ｃ１２ジカルボン酸お
よびＣ５〜Ｃ１０直鎖状または分枝状、飽和モノカルボ
ン酸を含む第２の複合ポリオールエステル。
【００１２】必要ならば、溶媒の代用品を本発明のエス
テルベース原料油中に所望により混合してもよい。反応
性成分として、Ｃ８〜Ｃ１３直鎖状または分枝状１価ア
ルコールおよびＣ５〜Ｃ１２直鎖状または分枝状カルボ
ン酸を含む種々の比較的低分子量のエステル類のいくつ
かはこの目的に適当である。
【００１３】今までの市販の２サイクルエンジン潤滑油
ベース原料油と比較して、本発明のエステルベース原料
油はそれらの優れた生分解性、引火点および粘性により
特徴付けられる。本発明のエステルベース原料油の生分
解性はＣＥＣ−Ｌ−３３−Ｔ−８２により測定した場
合、８０％以上である。本発明のエステルベース原料油
の各々は少なくとも１７５℃の引火点を有する。本発明
のエステルベース原料油の動粘度は１００℃で１５ｃＳ
ｔ以下である。
【００１４】本発明の２サイクルエンジンオイル組成物
は上記のベース原料油および当業界において周知の性能
添加剤パッケージのいずれか、好ましくは、無灰分洗剤
／分散剤添加剤、例えば、ポリアミン類と比較的長鎖脂
肪酸類の反応生成物から成る。所望の生分解性、上記の
引火点および粘性を有することに加えて、本発明の２サ
イクルエンジンオイル組成物は１６：１〜１００：１の
燃料／オイル比でガソリンとの優れた混和性を有する。
【００１５】
【発明の実施の形態】Ａ．エステルベース原料油 本発明の好ましい２サイクルエンジンオイルベース原料
油は、ネオペンチルポリオールとＣ１６〜Ｃ２０分枝
状、飽和モノカルボン酸の反応により形成された第１ポ
リオールエステルおよびネオペンチルポリオールと
（i）少なくとも１種のＣ５〜Ｃ１０直鎖状飽和モノカ
ルボン酸または（ii）少なくとも１種のＣ１６〜Ｃ２０
直鎖状または分枝状鎖不飽和モノカルボン酸から成る群
より選ばれるカルボン酸の反応により形成された第２ポ
リオールエステルを必須成分として含む混合物である。
【００１６】上記のエステル混合物の製造に適当なネオ
ペンチルポリオール類には、トリメチロールエタン、ト
リメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペ
ンタエリスリトール、ジペンタエリチリトール、ネオペ
ンチルグリコールおよびそのようなネオペンチルポリオ
ール類の２種またはそれ以上の混合物が含まれる。トリ
メチロールプロパンはすぐ上に記載の好ましいエステル
混合物のどちらの成分中のネオペンチルポリオール反応
体としても特に好ましい。
【００１７】第１のポリオールエステルの形成に使用さ
れてもよい好ましい酸はＣ１６〜Ｃ １８「イソ酸類」で
あり、イソステアリン酸が特に好ましい。イソステアリ
ン酸には、天然起源の不飽和Ｃ１８脂肪酸の重合による
ポリマー脂肪酸類の製造からの副産物として容易に得ら
れる市販品である。ヘンケル社のエマリー・グループ
（シンシナティ、オハイオ）製の登録商標エマルゾル
（Emersol）８７１およびエマルゾル８７５として入手
可能である。高分子量脂肪酸類の製造の説明のために、
米国特許第2,793,219号および同第2,955,121号を引用し
てもよい。不飽和脂肪酸の重合によって得られる高分子
量脂肪酸類は、主として、ダイマーおよびトリマー酸か
ら成り、しかしながら、混合物中にはいくつかの高級酸
類と不飽和モノマーも存在してもよい。Ｃ１８モノマー
酸の一部分は重合の間に転移し、分枝状Ｃ１８モノカル
ボン酸生成物となり、蒸留により単離される。このＣ
１８分枝状化合物の正確な構造は十分に明らかにされな
いけれども、酸の主要な成分はメチル分枝状異性体であ
る。
【００１８】すぐ前に記載された方法により製造された
イソステアリン酸は飽和、および不飽和直鎖状Ｃ８〜Ｃ
１８脂肪酸類のいくらかを３５重量％まで含んでもよ
い。好ましくは、これらの直鎖状酸類はイソステアリン
酸反応体を２５％またはそれ以下を構成するであろう。
これらの直鎖状酸類は典型的に重合工程から得られるよ
うにイソステアリン酸中に存在し、しかしながら、追加
の直鎖状酸は、上記の限界を越えなければイソステアリ
ン酸と配合してもよい。
【００１９】すぐ上に記載のように好ましいエステルベ
ース原料油中の第２のポリオールエステルの酸成分
（i）はカプロン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプ
リン酸およびそのような直鎖状飽和モノカルボン酸の２
種またはそれ以上の混合物から成る群から選ばれるのが
好ましい。ペラルゴン酸、またはカプリル酸（Ｃ８）と
カプリン酸（Ｃ１０）の混合物は第２のポリオールエス
テルの酸成分（i）として特に好ましく、後者はヘンケ
ル社のエマリー・グループ（シンシナティ、オハイオ）
製の登録商標エマリー６５８として市販されている。比
較的低分子量の脂肪酸類（例えば、エマリー（登録商
標）１２１０）の混合物は、望むならば、酸成分（i）
として使用してもよい。
【００２０】上記の第２ポリオールエステルの酸成分
（ii）はパルミトレン酸、オレイン酸およびそのような
不飽和モノカルボン酸類の混合物から成る群から選択す
るのが好ましい。オレイン酸は酸成分（ii）として特に
好ましい。
【００２１】本発明のエステルベース原料油混合物を常
用の混合装置および技術を使用して製造する。一般に
は、すぐ上に記載の好ましいエステルベース原料油中の
第１ポリオールエステルの量はエステルベース原料油の
総重量に対して約１０％〜約６５％であるべきであり、
混合物中に存在する第２ポリオールエステルの量はベー
ス原料油の総重量に対して約３５〜約９０％であるべき
である。本発明のその他の好ましいエステルベース原料
油は、主として、ネオペンチルポリオールとＣ８〜Ｃ
１０直鎖状飽和モノカルボン酸の反応により形成される
第１ポリオールエステル、およびネオペンチルポリオー
ル、Ｃ６〜Ｃ１２ジカルボン酸とＣ５〜Ｃ１ ０直鎖状ま
たは分枝状飽和モノカルボン酸の反応により形成される
第２複合ポリオールエステルを必須成分として含む混合
物である。
【００２２】本発明のそれらの別の実施態様のエステル
ベース原料油を形成するのに使用される好ましいネオペ
ンチルポリオール類は上記のものと本質的に同じであ
る。この実施態様においても、ＴＭＰは最も好ましいネ
オペンチルポリオールである。それらの別の実施態様の
第１のポリオールエステルの好ましい酸成分はペラルゴ
ン酸またはカプリル酸とカプリン酸の混合物（例えば、
エマリー（登録商標）６５８）を含み、ペラルゴン酸
（例えば、エマリー（登録商標）１２０２）が特に好ま
しい。
【００２３】最後に言及した本発明のベース原料油を製
造するのに使用される複合ポリオールエステル類はモノ
カルボン酸としてカプリル酸とカプリン酸の混合物（例
えば、エマリー（登録商標）６５８）、および複合エス
テルのジカルボン酸成分としてアジピン酸を、典型的に
は、カプリル酸−カプリン酸対アジピン酸を約２.５：
１.０〜約３.０：１.０の重量比で使用して製造するの
が好ましい。
【００２４】一般的には、それらの別の実施態様のエス
テルベース原料油中の第１ポリオールエステルの量はベ
ース原料油の総重量に対して約２５％〜約８５％である
べきであり、第２ポリオールエステル成分はベース原料
油の総重量に対して約１５％〜約７５％であるべきであ
る。
【００２５】上記のエステルベース原料油を、比較的に
純粋な試薬またはテクニカルグレードの試薬、例えば、
ポリオール類の混合物または酸の混合物から製造しても
よく、市販の化合物を使用してもよいために高価な精製
の必要性はなく、試薬の混合物は更に経済的である。
【００２６】上記のエステル類は常用のエステル化法を
使用して製造される。典型的には、反応混合物に加える
酸の量は、それらと反応するアルコールの当量よりも約
１.１〜１.２％の過剰で十分である。酸の当量は本発明
に明細書で使用する場合カルボキシル基を１グラム当量
含む量として定義し、アルコールの当量はヒドロキシ基
を１グラム当量含む量である。もし反応混合物が１価お
よび２価の酸を両方含むなら、１価の酸を過剰とするの
が好ましい。エステル化反応は水を除去する間は高温で
行われる。反応は、水の除去を促すためにトルエンまた
はキシレンのような共沸溶媒中で反応体を還流して行っ
てもよい。エステル化触媒を使用してもよいが、反応に
は必要ではない。反応完了時、過剰の酸および溶媒を、
便宜的に真空ストリッピングまたは蒸留によりエステル
化合物から分離してもよい。
【００２７】このように製造したエステル化合物をその
まま使用してもよく、酸価数の減少、残余触媒の除去、
灰含量の減少、またはその他の不要な不純物を除去する
ために、アルカリ精製または他の処理をしてもよい。も
しエステル化合物をアルカリ精製するなら、エステルを
本発明のベース原料および／または潤滑油を使用する前
に反応生成物を水で洗浄して、未反応過剰のアルカリお
よびアルカリにより中和される過剰の脂肪酸から生成す
る少量の石鹸を除去すべきである。
【００２８】本発明のエステルベース原料油は、燃料／
オイル混和性を増大するために溶媒の代用として、所望
により、望むならば、比較的低分子量のエステルを含ん
でもよい。溶媒代用エステルを、オクタノール、ノナノ
ール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、ト
リデカノールおよびそれらの分枝状異性体から選ばれる
１価アルコールとバレリアン酸、カプロン酸、エナント
酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカ
ン酸、ラウリン酸およびそれらの分枝状異性体から成る
群から選ばれるカルボン酸の反応から生成してもよい。
【００２９】Ｂ. ２サイクルオイル組成物 本発明の２サイクルオイル組成物を配合するに当り種々
の洗剤／拡散剤添加剤パッケージを、上記のエステルベ
ース原料油と混合してもよい。無灰分または灰含有添加
剤はこの目的で使用してもよく、無灰分添加剤が好まし
い。
【００３０】適当な無灰分添加剤にはポリアミド、アル
ケニルサクシニミド類、ホウ酸変性アルケニルサクシニ
ミド類、フェノールアミン類およびサクシネート誘導体
類または２種またはそれ以上のそのような添加剤の混合
物が含まれる。
【００３１】ポリアミド洗剤／拡散剤添加剤、例えば、
常用のテトラエチレンペンタミンイソステアレートは米
国特許第3,169,980号に記載のように、脂肪酸とポリア
ルキレンポリアミド類の反応により製造してもよく、全
てを記載したかのように全内容を本明細書中の一部とす
る。それらのポリアミド類には高温での連続加熱により
直鎖状ポリアミド類の内部縮合により形成されるイミダ
ゾリン類の測定可能な量を含んでもよい。ポリアミド添
加剤のもう１つの有用なクラスはポリアルキレンポリア
ミド類とＣ１９〜Ｃ２５コッホ酸類から、Ｒ．ハルトル
（Hartle）等、ジェイ・エー・オー・シー・エス（ＪＡ
ＯＣＳ）、第５７巻、第５号、第１５６〜５９頁（１９
８０年）に従って、製造する。
【００３２】アルケニルサクシニミド類は、ポリブテン
（分子量１２００）のようなオレフィンを無水マレイン
酸と反応し、ポリブテニル無水コハク酸アダクツを得、
ついでアルキルアミンまたはポリアミンのようなアミン
と反応し、所望の生成物を形成する段階製造法により生
成する。
【００３３】フェノールアミンはポリアルキレン置換フ
ェノール、ホルムアルデヒドおよびポリアルキレンポリ
アミンを用いて、周知のマンニッヒ反応（Ｃ．マンニッ
ヒおよびＷ．クローシュ、Arch. Pharm、第２５０巻、
第６７４頁（１９１２年））により製造する。
【００３４】サクシネート誘導体はオレフィン（例え
ば、ポリブテン（分子量１２００ ７００−３００））
と無水マレイン酸の反応により製造し、ポリブテニル無
水コハク酸アダクツを得、更にポリオール、例えば、ペ
ンタエリスリトールと反応させ、所望の生成物を得る。
【００３５】適当な灰含有洗剤／分散剤添加剤はアルカ
リ土類金属（例えば、マグネシウム、カルシウム、バリ
ウム）、スルホネート類、ホスホネート類またはフェナ
ート類またはそのような添加剤の２種またはそれ以上の
混合物を含む。
【００３６】組成物の総重量に対して上記の洗剤／分散
剤を約５〜約２０％、および更に好ましくは、約１０％
〜約１６％の量でここに記載の潤滑油中に混合してもよ
い。
【００３７】種々の他の添加剤を所望に応じて本発明の
潤滑油組成物中に混合してもよい。それらにはポリイソ
ブチレンのような煙抑制(smoke-suppression)剤、ジア
ルキルジチオホスホリン酸の塩またはエステル類のよう
な極圧添加剤、シリコーン油のような消泡剤、ポリメタ
アクリレートのような流動点降下剤、トリアゾール誘導
体、プロピルガレエートまたはアルカリ金属フェノレー
ト類またはスルホネート類のような錆および腐食防止
剤、置換ジアリールアミン類、フェノチアジン類、ヒン
ダードフェノールのような酸化防止剤等が含まれる。そ
れらの添加剤のいくつかは消泡剤としても流動点降下剤
としても機能するポリメタクリレートのような多機能性
であってもよい。
【００３８】それらの他の添加剤は、潤滑油の総重量に
対して約０.０１％〜約１５％、好ましくは約０.０１％
〜約６％の量で潤滑油中に混和してもよい。特定範囲内
で選択された量は、潤滑油の所望の性能特性に逆効果を
あたえないようなものであるべきである。そのような添
加剤から生じる効果は定型試験により容易に測定でき
る。
【００３９】本発明のエステルベース原料油／潤滑油組
成物の生分解性は、標準検定物質の生分解性に対する２
サイクル船外エンジン潤滑油の生分解性を比較的に評価
するための方法を記載しているコオーディネイティング
・ヨーロピアン・カウンセル（Co-ordinating European
Counsel）標準試験法Ｌ−３３−Ｔ−８２（水中での２
ストロークサイクルアウトボードエンジンオイルの生分
解性）により測定した場合に８０％以上である。この試
験法の実施においては、無機質媒体、試験オイルおよび
細菌接種剤（市営の下水プラントからの汚水）を含むフ
ラスコと毒を混入したブランクを含むフラスコを共に０
〜２１日間インキュベートする。検定オイルを含むフラ
スコを平行して試験する。試験は２５±１℃および暗室
で３回試験する。
【００４０】インキュベーション期間の終点で、フラス
コの内容物を超音波振動に付し、酸性化し、四塩化炭素
または1,1,2-トリクロロトリフルオロエタンで抽出す
る。ついで抽出物を赤外分光計により分析し、２９３０
ｃｍ−１でＣＨ３−ＣＨ２−結合の最大吸光を測定す
る。
【００４１】生分解性は毒を混入したフラスコと各々の
試験フラスコの間の残余オイル含量の差を％で表す。
【００４２】対照および標準潤滑油ついてはシー・イ・
シー・ハンドブック・オブ・リファレンス／スタンダー
ディゼーション・オイルズ・フォー・エンジン／リグ・
テスト（CEC Handbook of Reference/Standardization
Oils for Engine/Rigs Tests）に詳細に記載されてい
る。本発明のエステルベース原料油の生分解性は上記の
同じ標準試験法により測定されるとき、９０％以上が好
ましい。上記のＣＥＣ標準試験法によるエステルベース
原料油の８０％以下の生分解性は容易に生分解可能であ
るとは言えない。
【００４３】本発明のエステルベース原料油／潤滑油組
成物は１７５℃以上、および好ましくは２５０℃以上の
引火点を有する。そのような引火点特性は、ストッダー
ド溶剤のような約４０℃の引火点を有する混和性増強溶
媒を含む先行技術のエステルベース原料油を明らかに改
善している。
【００４４】本発明のエステルベース原料油／潤滑油組
成物は１００℃で１５ｃＳｔ以下の低粘度を有すること
が望ましい。好ましくは、１００℃で粘度が７〜９ｃＳ
ｔの範囲である。１００℃で１５ｃＳｔよりかなり上の
粘度では、−２５℃での対応する粘度が、ガソリン中の
エステルベース原料油／潤滑油の混和性は減少するよう
な粘度になる。
【００４５】燃料／オイル比１６：１〜１００：１にお
いて、ガソリンと本発明の２サイクルエンジンオイル組
成物の混和性は、一般に、カテゴリー３の対照オイルと
してシトゴ（Citgo）−９３７３８を使用してＡＳＴＭ
−４６８２により測定したとき、対照オイルに対して１
１０％以下である（ＳＡＥＪ１５３６に概要される）。
【００４６】本発明の２サイクルエンジンオイル組成物
は、特に、適当な燃料と混合されるとき、船外機、スノ
ーモービル、モペット、芝刈機、チェーンソー、ストリ
ングトリマー等の作動に適当である。
【００４７】以下の実施例は、本発明を具体的に述べて
いる特定エステルベース原料油および潤滑油組成物を説
明する。以下で例証されるベース原料油および組成物
は、本発明を実施する発明者が考えているベストモード
を表す。それらの実施例は本発明を詳細に説明するもの
であるが、それに制限されるものではない。
【００４８】実施例１ 本発明に従って、無溶媒生分解性エステルベース原料油
混合物をトリメチロールプロパントリイソステアレート
（約４２重量％）とトロメチロールプロパントリペラル
ゴネート（約５８重量％）から製造した。混合物は以下
の表１に掲げる典型的特性を有し、特定の特性値を測定
した方法を表す。
【００４９】
【表１】
【００５０】表１に報告されたものと一般に同様の特性
値を有するエステルベース原料油はトリメチロールプロ
パントリイソステアレート約２０〜約６０重量％とトリ
メチロールプロパントリペラルゴネート約４０〜約８０
重量％を混合するときに得られるものである。
【００５１】傑出した全性能特性を有する２サイクルエ
ンジンオイル組成物を明細書に記載の特定のエステルベ
ース原料油混合物８５重量％とルブリゾール（登録商
標）社から商品名ルブリゾール４００添加剤系として発
売されている無灰分洗剤／分散剤添加剤を１５重量％を
混合することにより製造した。生じた潤滑油組成物特性
とこれを評価した規格を表２に掲げる。
【００５２】
【表２】
【００５３】本明細書に記載の特定な潤滑油組成物は、
ナショナル・マリン・マニフェクチャーズ・アソシエー
ション（National Marine Manufactures Association）
（ＮＭＭＡ）によりＴＣ−Ｗ３（商標）として保証され
ていて、サウスウエスト・リサーチ・インスティチュー
トで保証されている試験法でも成功を遂げている。
【００５４】
【表３】
【００５５】実施例２ 無溶媒生分解性エステルベース原料油と潤滑油組成物
は、実施例１に報告されたものと同様の特性値を有し、
実施例１のトリメチロールプロパントリペラルゴネート
をトリメチロールプロパンとカプリル酸およびカプリン
酸（エマリー（登録商標）６５８）から生成するエステ
ルと置換して製造した。トリメチロールプロパントリイ
ソステアレートを４９重量％および置換エステルを５１
％から成るエステル混合物は特に優れた特性を示した。
【００５６】同様の特性値を有するエステルベース原料
油を、トリメチロールプロパントリイソステアレートを
約１５〜約５５重量％およびトリメチロールプロパンと
カプリル−カプリン酸混合物から生成したエステルを約
４５〜約８５重量％の混合物から得てもよい。
【００５７】２サイクルエンジンオイル組成物を明細書
に記載の特定のエステルベース原料油および実施例１で
使用した同じ添加剤系とから同じ相対量使用して製造し
た。本明細書に記載の特定潤滑油組成物を含む燃料−オ
イル混合物はＡＳＴＭ Ｄ−４６８２によれば優れた混
和性を示した。
【００５８】実施例３ 無溶媒生分解性ベース原料油をトリメチロールプロパン
トリイソステアレート（約７５重量％）とトリメチロー
ルプロパントリオレエート（約２５重量％）から製造し
た。このようにして得られたエステルベース原料油は表
４に掲げた特性値を有する。
【００５９】
【表４】
【００６０】上記の表４に報告されたものと一般的に同
様な特性を示すエステルベース原料油は、トリメチロー
ルプロパントリイソステアレートを約３５〜約９０重量
％とトリメチロールプロパントリオレエートを約１０〜
約６５重量％の混合物から得られる。
【００６１】２サイクルエンジンオイル組成物を本明細
書に記載の特定エステルベース原料油および上記実施例
１で用いたと同じ添加剤系を同じ相対量で用いて製造し
た。本発明に記載の特定の潤滑油組成物を含む燃料−オ
イル混合物はＡＳＴＭ Ｄ−４６８２によれば優れた混
和性を示した。
【００６２】実施例４ 所望の生分解性、引火点、粘性を有する無溶媒生分解性
エステルベース原料油をトリメチロールプロパントリイ
ソステアレートを約５５重量％、および反応成分とし
て、トリメチロールプロパンおよびＣ５〜Ｃ９直鎖状飽
和モノカルボン酸（エマリー（登録商標）１２１０ Ｌ
ＭＷ 酸）の混合物を含むエステル約４５重量％とを混
合した。同様の生分解性、引火点および粘性を有するエ
ステルベース原料油を、トリメチロールプロパントリイ
ソステアレートを約３５〜７０重量％およびトリメチロ
ールプロパンとＣ５〜Ｃ９飽和モノカルボン酸の上記混
合物の反応により生成したエステルを約３０〜約６５重
量％の混合物から得てもよい。
【００６３】２サイクルエンジンオイル組成物を本発明
に記載の特定のエステルベース原料油および実施例１で
使用したと同じ添加剤系から製造した。生成した潤滑油
組成物は１００℃で１０ｃＳｔ以下の粘性および市販の
２サイクルエンジン燃料との満足のいく混和性を示し
た。
【００６４】実施例５ 一連のエステルベース原料油を、トリメチロールプロパ
ントリペラルゴネート：およびトリメチロールプロパン
とカプリル−カプリン酸混合物およびアジピン酸から生
成した複合エステル（エマリー（登録商標）６５８）を
次のように、トリメチロールプロパントリペラルゴネー
トの約２５〜約８５％と複合エステルの約１５〜約７５
重量％とを配合することにより製造した。実施例番号 5(ａ) 5(ｂ) 5(ｃ) 5(ｄ) 5(ｅ) 複合エステル重量％ 15.0 26.2 31.0 43.0 52.7 TMP-トリヘ゜ラルコ゛ネート重量％ 85.0 73.8 69.0 57.0 47.3 特定の混合物のある特定値を表５に記し、特定な特性値
を測定した方法も一覧した。
【００６５】本発明の種々の例をある好ましい実施態様
によって上に記載および例証してきたけれども、種々の
他の実施態様は当技術の熟練者にとっては明らかであ
る。従って、本発明は特に記載された実施例に制限され
ものではなく、ここに詳細に説明されるものであるが、
特許請求の範囲からはずれることなく、変更および修飾
は可能である。
【００６６】
【表５】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ１０Ｎ 10:04 Ｃ１０Ｎ 10:04 20:00 20:00 Ａ 20:02 20:02 30:00 30:00 Ｚ 40:26 40:26 (72)発明者 ヘンリー・ジー・ステペル・ザ・セカンド アメリカ合衆国45251オハイオ、シンシナ ティ、スプリングデール・ロード5501番 (72)発明者 ブルース・ジェイ・ベイメッシュ アメリカ合衆国41017ケンタッキー、クレ セント・スプリングズ、ウッドヒル・コー ト・ナンバー11 2499番 Ｆターム(参考） 4H104 BB34A BB36A BE11C BF03C DB05C EA02A EA04A EB07 FA02 LA20 PA45

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 必須成分として、（ａ）反応成分とし
    て、ネオペンチルポリオールとＣ８〜Ｃ１０直鎖状、飽
    和モノカルボン酸を含む第１ポリオールエステル、およ
    び（ｂ）反応成分として、ネオペンチルポリオール、Ｃ
    ６〜Ｃ１２ジカルボン酸およびＣ５〜Ｃ１０直鎖状また
    は分枝状モノカルボン酸を含む第２複合ポリオールエス
    テルの混合物；および所望により、反応成分として、Ｃ
    ８〜Ｃ１ ３直鎖状または分枝状１価アルコールおよびＣ
    ５〜Ｃ１２直鎖状または分枝状カルボン酸を含む比較的
    低分子量のエステルを含み、以下の特性値： （i）ＣＥＣ−Ｌ−３３−Ｔ−８２により測定したと
    き、８０％以上の生分解性； （ii）１７５℃以上の引火点；および （iii）１００℃で１５ｃＳｔ以下の動粘性 を有する、２サイクルエンジンオイル組成物用エステル
    ベース原料油。
  2. 【請求項２】 第１および第２エステルのネオペンチル
    ポリオール成分がトリメチロールプロパン、ペンタエリ
    スリトール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリ
    スリトール、ネオペンチルグリコール、トリメチロール
    エタンおよびこれらのネオペンチルポリオール類の２種
    またはそれ以上の混合物から成る群から選択される、請
    求項１記載のエステルベース原料油。
  3. 【請求項３】 必須成分としてエステルベース原料油の
    重量に対して、第１エステルを約２５％〜約８５％およ
    び第２エステルを約１５％〜約７５％含む、請求項１記
    載のエステルベース原料油。
  4. 【請求項４】 トリメチロールプロパントリペラルゴネ
    ートを約８５％、および反応成分として、トリメチロー
    ルプロパン、およびカプリル酸−カプリン酸対アジピン
    酸の重量比が２.５：１.０〜３.０：１.０のカプリル酸
    およびカプリン酸とアジピン酸を必須成分として含む酸
    混合物を含む複合ポリオールエステルを約１５％（パー
    セントはエステルベース原料の重量に対するものであ
    る）必須成分として含む、請求項３記載のエステルベー
    ス原料油。
  5. 【請求項５】 トリメチロールプロパントリペラルゴネ
    ートを約７５％、および反応成分として、トリメチロー
    ルプロパン、およびカプリル酸−カプリン酸対アジピン
    酸の重量比が２.５：１.０〜３.０：１.０のカプリル酸
    およびカプリン酸とアジピン酸を必須成分として含む酸
    混合物を含む複合ポリオールエステルを約２５％（パー
    セントはエステルベース原料の重量に対するのもであ
    る）必須成分として含む、請求項３記載のエステルベー
    ス原料油。
  6. 【請求項６】 トリメチロールプロパントリペラルゴネ
    ートを約７０％、および反応成分として、トリメチロー
    ルプロパン、およびカプリル酸−カプリン酸対アジピン
    酸の重量比が約２.５：１.０〜３.０：１.０のカプリル
    酸およびカプリン酸とアジピン酸を必須成分として含む
    酸混合物を含む複合ポリオールエステルを約３０％（パ
    ーセントはエステルベース原料の重量に対するのもであ
    る）必須成分として含む、請求項３記載のエステルベー
    ス原料油。
  7. 【請求項７】 トリメチロールプロパントリペラルゴネ
    ートを約５５％、および反応成分として、トリメチロー
    ルプロパン、およびカプリル酸−カプリン酸対アジピン
    酸の重量比が約２.５：１.０〜３.０：１.０のカプリル
    酸およびカプリン酸とアジピン酸を必須成分として含む
    酸混合物を含む複合ポリオールエステルを約４５％（パ
    ーセントはエステルベース原料の重量に対するのもであ
    る）必須成分として含む、請求項３記載のエステルベー
    ス原料油。
  8. 【請求項８】 トリメチロールプロパントリペラルゴネ
    ートを約４５％、および反応成分として、トリメチロー
    ルプロパン、およびカプリル酸−カプリン酸対アジピン
    酸の重量比が約２.５：１.０〜３.０：１.０のカプリル
    酸およびカプリン酸とアジピン酸を必ず含む酸混合物を
    含む複合ポリオールエステルを約５５％（パーセントは
    組成物のエステルベース原料の重量に対するのもであ
    る）必須成分として含む、請求項３記載のエステルベー
    ス原料油。
  9. 【請求項９】 必須成分として、（Ａ）（ａ）反応成分
    として、ネオペンチルポリオールおよびＣ８〜Ｃ１０直
    鎖状飽和モノカルボン酸を含む第１ポリオールエステル
    および（ｂ）反応成分として、ネオペンチルポリオー
    ル、Ｃ６〜Ｃ１ ２ジカルボン酸およびＣ５〜Ｃ１０直鎖
    状または分枝状飽和モノカルボン酸を含む第２複合ポリ
    オールエステルの混合物；および、所望により、反応成
    分として、Ｃ８〜Ｃ１３直鎖状または分枝状１価アルコ
    ールおよびＣ５〜Ｃ１２直鎖状または分枝状カルボン酸
    を含む比較的低分子量エステルを含み、以下の特性値： （i）ＣＥＣ−Ｌ−３３−Ｔ−８２により測定したと
    き、８０％以上の生分解性； （ii）１７５℃以上の引火点；および （iii）１００℃で１５ｃＳｔ以下の動粘度 を有することを特徴とするエステルベース原料油；およ
    び （Ｂ）洗剤／分散剤添加剤を含み、その特性として： （i）ＣＥＣ−Ｌ−３３−Ｔ−８２により測定したと
    き、８０％以上の生分解性； （ii）１７５℃以上の引火点； （iii）１００℃で１５ｃＳｔ以下の動粘度；および （iv）ＳＡＥＪ１５３６に従って、カテゴリー３の参照
    オイルとしてシトゴ（Citgo）−９３７３８を使用し
    て、ＡＳＴＭ−４６８２により測定したとき１６：１〜
    １００：１の燃料／オイル比において、参照オイルの１
    １０％以下のガソリンとの混和性を有する、生分解性２
    サイクルエンジンオイル組成物。
  10. 【請求項１０】 ポリアミド、アルケニルサクシニミ
    ド、ホウ酸変性アルケニルサクシニミド、フェノールア
    ミン、サクシネート誘導体またはこれらの添加剤の２種
    またはそれ以上の混合物から成る群から選ばれる無灰分
    添加剤を含む請求項９に記載の生分解性２サイクルエン
    ジンオイル組成物。
  11. 【請求項１１】 スルホネート、アルカリ土類金属、ホ
    スホネート、フェネートまたはこれらの添加剤の２種ま
    たはそれ以上の混合物から成る群から選ばれる無灰分添
    加剤を含む請求項９に記載の生分解性２サイクルエンジ
    ンオイル組成物。
  12. 【請求項１２】 組成物の重量に対して、エステルベー
    ス原料油を約８０％〜約９０％および添加剤を約１０％
    〜約２０％含む請求項９記載の生分解性２サイクルエン
    ジンオイル組成物。
  13. 【請求項１３】 トリメチロールプロパントリペラルゴ
    ネート、および反応成分として、トリメチロールプロパ
    ンおよびカプリル酸とカプリン酸、およびアジピン酸を
    必須成分として含む酸混合物を含む複合ポリオールエス
    テルの混合物を必須成分として含むエステルベース原料
    油を約８５％（複合エステルの酸成分の重量比がカプリ
    ル酸−カプリン酸対アジピン酸約２.５：１.０〜３.
    ０：１.０であり、混合物中の単一対複合エステルの重
    量比が１.０：０.１８である）、および添加剤を約１５
    ％（パーセントは組成物の重量に対するものである）含
    む請求項１０記載の生分解性２サイクルエンジンオイル
    組成物。
  14. 【請求項１４】 トリメチロールプロパントリペラルゴ
    ネート、および反応成分として、トリメチロールプロパ
    ンおよびカプリル酸とカプリン酸、およびアジピン酸を
    必ず含む酸混合物を含む複合ポリオールエステルの混合
    物を必須成分として含むエステルベース原料油を約８５
    ％（複合エステルの酸成分の重量比がカプリル酸−カプ
    リン酸対アジピン酸約２.５：１.０〜３.０：１.０であ
    り、混合物中の単一対複合エステルの重量比が１.０：
    ０.３５である）、および添加剤を約１５％（パーセン
    トは組成物の重量に対するものである）含む請求項１０
    記載の生分解性２サイクルエンジンオイル組成物。
  15. 【請求項１５】 トリメチロールプロパントリペラルゴ
    ネート、および反応成分として、トリメチロールプロパ
    ンおよびカプリル酸とカプリン酸、およびアジピン酸を
    必ず含む酸混合物を含む複合ポリオールエステルの混合
    物を必須成分として含むエステルベース原料油を約８５
    ％（複合エステルの酸成分の重量比がカプリル酸−カプ
    リン酸対アジピン酸約２.５：１.０〜３.０：１.０であ
    り、混合物中の単一対複合エステルの重量比が１.０：
    ０.４５である）、および添加剤を約１５％（パーセン
    トは組成物の重量に対するものである）含む請求項１０
    記載の生分解性２サイクルエンジンオイル組成物。
  16. 【請求項１６】 トリメチロールプロパントリペラルゴ
    ネート、および反応成分として、トリメチロールプロパ
    ンおよびカプリル酸とカプリン酸、およびアジピン酸を
    必ず含む酸混合物を含む複合ポリオールエステルの混合
    物を必須成分として含むエステルベース原料油を約８５
    ％（複合エステルの酸成分の重量比がカプリル酸−カプ
    リン酸対アジピン酸約２.５：１.０〜３.０：１.０であ
    り、混合物中の単一対複合エステルの重量比が１.０：
    ０.８０である）、および添加剤を約１５％（パーセン
    トは組成物の重量に対するものである）含む請求項１０
    記載の生分解性２サイクルエンジンオイル組成物。
  17. 【請求項１７】 トリメチロールプロパントリペラルゴ
    ネート、および反応成分として、トリメチロールプロパ
    ンおよびカプリル酸とカプリン酸、およびアジピン酸を
    必ず含む酸混合物を含む複合ポリオールエステルの混合
    物を必須成分として含むエステルベース原料油を約８５
    ％（複合エステルの酸成分の重量比がカプリル酸−カプ
    リン酸対アジピン酸約２.５：１.０〜３.０：１.０であ
    り、混合物中の単一対複合エステルの重量比が１.０：
    １.２である）、および添加剤を約１５％（パーセント
    は組成物の重量に対するものである）含む請求項１０記
    載の生分解性２サイクルエンジンオイル組成物。
  18. 【請求項１８】 請求項９記載の組成物の有効量を潤滑
    すべきエンジンの部品に接触させることを含む２サイク
    ルエンジンを潤滑する方法。
  19. 【請求項１９】 重量比約０.７：１.０のトリメチロー
    ルプロパントリイソステアレートとトリメチロールプロ
    パントリペラルゴネートの混合物を必須成分として含む
    エステルベース原料油を約８５％およびポリアミド、ア
    ルケニルサクシミド、ホウ酸変性アルケニルサクシニミ
    ド、フェノールアミン、サクシネート誘導体またはこれ
    ら添加剤の２種またはそれ以上の混合物から成る群から
    選ばれる無灰分洗剤／分散剤添加剤を約１５％（パーセ
    ントは組成物の重量に対するものである）含む組成物で
    エンジンを潤滑する、請求項１８記載の方法。
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