JP3804248B2

JP3804248B2 - ２サイクルエンジン油基油

Info

Publication number: JP3804248B2
Application number: JP2278798A
Authority: JP
Inventors: 康行川原; 孝司高橋; 未来生齋藤; 真希子篠島
Original assignee: New Japan Chemical Co Ltd
Current assignee: New Japan Chemical Co Ltd
Priority date: 1998-01-19
Filing date: 1998-01-19
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2018-01-19
Also published as: JPH11209772A

Description

【０００１】
本発明は、耐焼き付き性、清浄性、生分解性及び低排気煙性に優れる２サイクルエンジン油基油に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２サイクルエンジンは、オートバイを始め、スノーモービル、船外機、発電機、ポンプ、チェーンソーなど様々なところで使用されている。近年、２サイクルエンジンの高性能化に伴いその潤滑条件は益々厳しくなっており、使用される２サイクルエンジン油に対する耐焼き付き性、清浄性などの要求もより高まってきている。
【０００３】
従来より、２サイクルエンジン油には、ピストンやリングの摩耗、スカッフィングの抑制など耐焼き付き性の面でブライトストックのような高粘度の鉱油を基油の１つとして使用してきた。即ち、油膜保持能力の高い油により耐焼き付き性を向上させてきた。しかしながら、高粘度の鉱油を使用した場合、ピストン部分及び燃焼室における堆積物が多くなるため清浄性が劣り、始動不良、焼き付き、プラグ失火、エンジン出力の低下などが問題となってきた。
【０００４】
又、最近では環境問題が重要視されるようになり、自動車やオートバイの業界でも排気ガス中に含まれるＣＯ、ＣＯ₂、ＮＯ_X及び未燃焼の炭化水素などの低減が話題となってきている。２サイクルエンジン油においても耐焼き付き性、清浄性の問題に加え、低排気煙性、生分解性の２点が追求されるようになってきた。
【０００５】
低排気煙性の面ではブライトストックに比べ、耐焼き付き性、清浄性に優れたポリブテンが、現在オートバイを中心に使用されている。これはポリブテンが高粘度であるにもかかわらず鉱油に比べ熱分解しやすいため、エンジン内で完全に燃焼し、残留物をほとんど残さないという特長があるからである。
【０００６】
一方、生分解性の面ではナタネ油、ヒマシ油のような植物油のほかに、アジピン酸などの二塩基酸タイプ、或いはトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどのネオペンチルポリオールタイプのエステル類が、船外機、建設・農業機械などに利用されるようになっている。
【０００７】
しかしながら、ポリブテン及びエステルにも欠点が存在する。即ち、前者は生分解性に劣ること、後者は排気煙が多くなること及びそれに伴い油ミストも多くなることである。そのため両者は、上述のようにそれぞれ用途が限定された使い方がされているが、今後の厳しい環境規制の中では、更に用途が限定されたり、使用ができなくなる可能性も秘めている。
【０００８】
更に、最近では経済性の向上のため、使用時の燃料との希釈率を更に高くするなど、一層厳しい潤滑条件下での耐焼き付き性の向上へと課題が向けられているが、より希薄濃度においてはポリブテンやエステルの油膜保持能力には限界があり、耐焼き付き性の向上は期待できない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、耐焼き付き性に優れ、且つ清浄性、低排気煙性及び生分解性も良好な２サイクルエンジン油を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討の結果、脂肪族モノアルコールの中で特定の構造を有するものが、従来からの２サイクルエンジン油基油であるポリブテンやエステルに比べ、総合的に卓越した性能を有することを見出し、かかる知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【００１１】
即ち、本発明に係る２サイクルエンジン油基油は、オレイルアルコールを含有することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
【００１６】
又、耐焼き付き性を向上させるという観点からは金属吸着性のより大きい長鎖のアルコールを使用するのが望ましい。しかしながら、前述の通り流動性に問題があることから、コスト面も踏まえると比較的汎用な長鎖アルコールであるオレイルアルコールを用いるのが最も望ましく、オレイルアルコールの基油全体に対する割合としては５０重量％以上が好ましく、特に６５重量％以上が推奨される。
【００１８】
本発明においては、本発明に係るオレイルアルコール以外にその性能を低下させない範囲で他の基油成分の１種若しくは２種以上を混合することも可能であり、該併用できる基油成分としては、鉱物油、合成炭化水素油、動植物油、エステル、ポリエーテルなどが例示される。
【００１９】
鉱物油としては、パラフィン基系原油、中間基系原油、ナフテン基系原油などから得られたものが例示される。
【００２０】
合成炭化水素油としては、ポリブテン、ポリプロピレンのほか、オレフィン共重合体、更には、炭素数８〜１４のα−オレフィンオリゴマー及びこれらの水添化合物、アルキルベンゼン、アルキルナフタレンなどが例示される。
【００２１】
動植物油としては、牛脂、豚脂、パーム油、ヤシ油、ナタネ油、ヒマシ油などが例示される。
【００２２】
併用エステルとしては、パルミチン酸エステル、ステアリン酸エステル、オレイン酸エステルなどの脂肪酸モノエステル類、アジピン酸エステル、アゼライン酸エステル、セバシン酸エステルなどの脂肪族ジエステル類、フタル酸エステル、イソフタル酸エステル、テレフタル酸エステル、トリメリット酸エステルなどの芳香族エステル、脂環式カルボン酸エステル及びトリメチロールプロパントリオレエート、ペンタエリスリトールテトラオレエートなどのポリオールエステルなどが例示される。
【００２３】
ポリエーテルとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、オキシエチレン−オキシプロピレン共重合体、ポリエーテルエステルなどが例示される。
【００２４】
上記の併用可能な基油成分は、通常は１００℃における動粘度が１．５〜４０mm²／秒の範囲にあるものが用いられるが、ポリブテンなどの高分子量の重合体を増粘剤として用いる場合、或いは灯油、軽油などの軽質炭化水素成分を希釈剤として用いる場合にはこの限りでない。
【００２５】
２サイクルエンジン油基油における鉱物油、合成炭化水素油、動植物油、エステル、ポリエーテルの含有量としては、８０重量％以下が推奨される。１００℃における動粘度が３mm²／秒以上のものを併用する場合には３０重量％以下が望ましい。３０重量％を越える場合には排気煙量、油ミスト量が多くなったり、生分解性を損なうなど実用上の問題が出てくる。
【００２６】
更に、本発明に係る２サイクルエンジン油基油には、基油の性能を向上させるために従来より公知の各種添加剤を添加しても良い。そのような添加剤としては無灰分散剤、金属系清浄剤、流動点降下剤、防錆剤、消泡剤などが挙げられる。又、必要に応じて、耐摩耗剤、酸化防止剤、腐食防止剤、摩擦調整剤などを添加しても良い。
【００２７】
本発明の２サイクルエンジン油基油−燃料（ガソリン）混合物は、通常、基油を０．１〜１０重量％、一般に５重量％以下の量で含有する。
【００２８】
本発明に係る２サイクルエンジン基油は、オートバイ、船外機、スノーモービル、レジャーボート、発電機、チェーンソー、芝刈り機などの２サイクルエンジン用の潤滑油基油として利用することができる。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例を揚げて本発明を詳しく説明する。尚、各例における潤滑油の特性は、以下の方法により評価した。
【００３０】
動粘度
ウベローデ粘度計を用いてＪＩＳ−Ｋ−２２８３に準拠して測定する。
【００３１】
耐摩耗性
ＪＰＩ−５Ｓ−３２−９０に準拠して、高速四球型摩耗試験機（神鋼造機社製）を用いて、回転数１２００rpm、荷重３０kg、時間１０分の条件下で試験した。試験は基油をそのまま灯油に希釈（灯油：基油＝１００：１、重量基準）して行った。得られた摩耗痕径を測定し、小さいものほど耐摩耗性が良好であることを示す。
【００３２】
耐焼き付き性
ＡＳＴＭ−Ｄ−２７８３−８８に準拠して、高速四球型摩耗試験機（神鋼造機社製）を用いて測定した。試料の調製方法は以下のとおりである。即ち、先ず、基油８８重量％、コハク酸イミド系無灰分散剤（窒素含量＝１．２重量％）１０重量％及びカルシウム系金属清浄剤（全塩基価＝３５mgKOH／ｇ）２重量％からなる試験油を調製し、それを更に灯油で希釈（重量基準）して以下のＡ〜Ｄの４種類の組成物を調製した。
Ａ灯油：試験油＝１：１
Ｂ灯油：試験油＝９：１
Ｃ灯油：試験油＝５０：１
Ｄ灯油：試験油＝１００：１
得られた非焼き付き荷重及び溶着荷重の値が高いものほど耐焼き付き性が良好であると判断した。
【００３３】
高温清浄性
ホットチューブテスタ（コマツエンジニアリング社製）を用いて評価した。ガラスチューブ内を２８０℃に保ち、試料油０．３１ｍＬ／時間、空気１０ｍＬ／分の割合で１６時間注入する。試験後にガラスチューブをｎ−ヘキサンで洗浄し、十分に乾燥させた後、汚れを評点見本と比較し、カラー評点（０〜１０点満点）として判定する。この際、点数の高い程、清浄性が良好であることを表す。
【００３４】
生分解性試験
生分解性は修正ＭＩＴＩ法に基づき、試料油、比較油３０ｍｇのそれぞれに基礎培養液３００ｍＬ及び固形分として３０ｐｐｍの活性汚泥（都市下水処理場からの汚水を人工下水にて順化したもの）を添加し、２５℃で２８日間撹拌し、生物学的酸素消費量（ＢＯＤ）をクーロメーター（大倉電気社製）で測定し、その理論消費量（総酸素消費量：ＴＯＤ）との比［（ＢＯＤ／ＴＯＤ）×１００：％］を生分解率とし、この値の高いものほど生分解性が良好と判断する。以下のように２段階に分けて評価する。
○：生分解率が６０％以上である場合
×：生分解率が６０％未満である場合
尚、活性汚泥の生分解能を確認するために、標準物質であるアニリンが７日目で４０％以上、１４日目で６５％以上の分解率を示すときのみ、有効な生分解性試験とした。
【００３５】
スモーク試験
２サイクルエンジン搭載の草刈機（空冷、型式 Kawasaki ＮＦＳ２−Ｇ１８Ｌ）を用い、マフラーからのスモークを目視にて評価した。試験時の燃料−潤滑油混合比は、上述の耐焼き付き性試験において、溶着加重が６３kgである最大混合比を採用した。評価はアイドリング時、急加速時、最大加速時の３つの運転条件下で行った。スモークの判定は、少ないものから、○、△、×の３段階で表す。
【００３６】
実施例１
工業用オレイルアルコール（商品名「アンジェコール９０Ｎ」、新日本理化社製、オレイルアルコール純度７３重量％、以下同様）単独を２サイクルエンジン油基油として用いたときの各種性能を測定し、評価した。得られた結果を表１に示す。
【００３７】
実施例２
工業用オレイルアルコール７０重量部と鉱油（５００ニュートラル、以下同様）３０重量部との混合物を２サイクルエンジン油基油として用いたときの各種性能を測定し、評価した。得られた結果を表１に示す。
【００３８】
実施例３
工業用オレイルアルコール７０重量部とポリブテン（１００℃における動粘度＝７．３２mm²／秒、以下同様）３０重量部との混合物を２サイクルエンジン油基油として用いたときの各種性能を測定し、評価した。得られた結果を表１に示す。
【００３９】
実施例４
工業用オレイルアルコール７０重量部とトリメチロールプロパントリオレエート（以下「ＴＭＰトリオレエート」と略記する。以下同様）３０重量部との混合物を２サイクルエンジン油基油として用いたときの各種性能を測定し、評価した。得られた結果を表１に示す。
【００４０】
実施例５
工業用オレイルアルコール８０重量部とポリメタクリレート系粘度指数向上剤（１００℃における動粘度＝８６０mm²／秒）２０重量部との混合物を２サイクルエンジン油基油として用いたときの各種性能を測定し、評価した。得られた結果を表１に示す。
【００４１】
比較例１
鉱油単独を２サイクルエンジン油基油として用いたときの各種性能を測定し、評価した。得られた結果を表１に示す。
【００４２】
比較例２
ポリブテン単独を２サイクルエンジン油基油として用いたときの各種性能を測定し、評価した。得られた結果を表１に示す。
【００４３】
比較例３
ＴＭＰトリオレエート単独を２サイクルエンジン油基油として用いたときの各種性能を測定し、評価した。得られた結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】

【００４５】
表１に示すようにオレイルアルコールは、従来から２サイクルエンジン油基油として使用されている鉱油、ポリブテン、ＴＭＰトリオレエートと比較し、低粘度であるにも拘わらず、耐焼き付き性に優れ、特に灯油との希釈率を大きくしたときにその性能差が顕著になる。高温清浄性についても清浄分散剤を添加することなく、ポリブテンと同等であることがわかる。更に、オレイルアルコールを鉱油、ポリブテン又はＴＭＰトリオレエートと配合した場合、耐焼き付き性、高温清浄性に改善効果がみられる。又、高温清浄性を悪くするといわれる高分子量のポリマーを配合した際にも清浄性は良好である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明に係る２サイクルエンジン油基油は、希釈率を大きくした場合にも優れた耐焼き付き性を示し、経済性の面では現用のものに比べ改善が可能であり、使用される潤滑油が低減されることから環境面でも、排気ガスの問題を緩和する効果がある。

Claims

オレイルアルコールを５０重量％以上含有することを特徴とする２サイクルエンジン油基油。