JPH0734085A - ２サイクルエンジン用潤滑油組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明の２サイクルエンジン用潤滑油は、１
００℃での動粘度が５ｃＳｔ〜９ｃＳｔの潤滑油基油
に、ポリイソブチレン換算で重量平均分子量が８００〜
１５００のポリアルケニルこはく酸イミドを、潤滑油中
での窒素含量が０．３０重量％〜０．４５重量％の割合
となるように添加すると共に、中性金属清浄剤を０．１
重量％〜５．０重量％添加したものである。 【効果】 本発明の２サイクルエンジン用潤滑油は、高
温清浄性と共に低温粘度に優れるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２サイクルエンジン用
潤滑油組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、２サイクルエンジン用潤滑油組成
物においては、安価な鉱油系潤滑油を基油とし、清浄性
を確保するために、添加剤としてポリアルケニルこはく
酸イミド系及びポリアミド系等の無灰分散剤を配合し、
より高温条件においては金属清浄剤を併用することが行
なわれている。一般に、ポリアミド系無灰分散剤は、ポ
リアルケニルこはく酸イミドに比して多量の添加によ
り、２サイクルエンジン用潤滑油組成物に要求される低
温粘度の規格値を満足できるため、この添加剤の耐熱温
度範囲内においては優れた清浄性を示す。また、ポリア
ルケニルこはく酸イミドは、ポリアミド系に比して耐熱
性には優れるが、同一添加量で比較すると低温性状が悪
く、金属清浄剤を併用した場合にはより低温性状が悪化
するという問題がある。

【０００３】しかしながら、２サイクルエンジンの高出
力化及び環境に対する配慮から、燃料／オイル比を上昇
させることが要求されはじめ、２サイクルエンジン油の
使用条件は次第に過酷化する傾向があり、より高温で高
い清浄性を有すると共に低温性状に優れるエンジン油の
開発が求められている。

【０００４】また、バイク、船外機等における２サイク
ルエンジンにおいては、潤滑油の機能としてガソリンと
の混和性、焼き付き防止性の他に環境問題に対する意識
が高まる中、生分解性に対する要求があり、２サイクル
エンジンから排出される未燃焼の潤滑油による湖沼等の
汚染を防止するため、少ない使用量でも必要性能を確保
できる高いエンジン油性能を有すると共に、排出されて
も水中や土中の生物に容易に分解される生分解性を有す
る潤滑油が求められている。そのため、最近、生分解性
の良好なポリオールエステルを主成分とし、ガソリン混
和性を確保するため、希釈油として灯油や水添鉱油を配
合したタイプの生分解性潤滑油が市販されはじめている
が、希釈油として使用される炭化水素系基油は生分解性
が低いため、これを配合した製品は生分解特性が低下
し、生分解性に関してはまだ不充分なものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高温清浄
性、低温特性に優れる２サイクルエンジン用潤滑油組成
物の提供を課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の２サイクルエン
ジン用潤滑油組成物は、１００℃での動粘度が５ｃＳｔ
〜９ｃＳｔの潤滑油基油に、ポリイソブチレン換算で重
量平均分子量が８００〜１５００のポリアルケニルこは
く酸イミドを、潤滑油中での窒素含量が０．３０重量％
〜０．４５重量％の割合となるように添加すると共に、
中性金属清浄剤を０．１重量％〜５．０重量％添加した
ことを特徴とする。

【０００７】本発明の２サイクルエンジン用潤滑油組成
物における基油としては、１００℃での動粘度が５ｃＳ
ｔ〜９ｃＳｔ、好ましくは５ｃＳｔ〜７ｃＳｔのもので
ある。

【０００８】高温清浄性、低温特性、生分解性、ガソリ
ン混和性、耐焼き付き性の観点から、特に、基油として
その組成が、１００℃での動粘度が９〜１５ｃＳｔのポ
リオールエステル３０重量％〜７０重量％、１００℃で
の動粘度が２〜５ｃＳｔのジエステル３０重量％〜７０
重量％、分子量５００〜２５００のポリブテン及び／又
は分子量５，０００〜４０，０００のポリメタクリレー
ト１重量％〜５重量％からなるものが好ましい。

【０００９】この基油におけるポリオールエステルは、
脂肪族多価アルコールと直鎖状又は分岐状の脂肪酸との
ポリオールエステル類である。このポリオールエステル
類を形成する脂肪族多価アルコールとしては、ネオペン
チルグリコール、トリメチロールプロパン、ジトリメチ
ロールプロパン、トリメチロールエタン、ジトリメチロ
ールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリ
トール、トリペンタエリスリトール等があり、また脂肪
酸としては炭素数１６〜２４のものを使用することがで
き、好ましい脂肪酸はヘプタデシル酸、ステアリン酸、
ノナデカン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸
等である。また、上記脂肪族多価アルコールと直鎖状又
は分岐状の脂肪酸との部分エステル類も使用できる。こ
れらの部分エステルは、脂肪族多価アルコールと脂肪酸
の反応モル数を適宜調節して反応させることにより得ら
れる。

【００１０】これらのポリオールエステルは、１００℃
での動粘度が９〜１５ｃＳｔ、好ましくは１１〜１４ｃ
Ｓｔのものであり、生分解性に優れ、潤滑油基油として
使用される。粘度が９ｃＳｔ未満のものは耐焼き付き性
の面で劣るものであり、また１５ｃＳｔを越えると生分
解性が低下する問題がある。

【００１１】ポリオールエステルは３０重量％〜７０重
量％、好ましくは４０重量％〜６０重量％存在させると
よく、３０重量％未満であると耐焼き付き性が低下する
傾向があり、７０重量％を越えるとガソリン混和性が低
下する。

【００１２】次に、ジエステルは、カルボン酸成分とし
ては炭素数６〜１０の直鎖状又は分岐状の脂肪族二塩基
酸、具体的には、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン
酸、アゼライン酸、セバシン酸及びこれらと同等の性状
を有するものが挙げられる。アルコール成分としては炭
素数６〜１０の脂肪族アルコールであり、具体的にはヘ
キシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアル
コール、ノニルアルコール、及びデシルアルコール、並
びにこれらの異性体が挙げられる。

【００１３】ジエステルは、１００℃での動粘度が２〜
５ｃＳｔ、好ましくは２〜４ｃＳｔのものであり、ガソ
リンとの混和性向上を目的として添加され、５ｃＳｔを
越えると希釈性が悪くなる。

【００１４】ジエステルは３０重量％〜７０重量％、好
ましくは４０重量％〜５０重量％存在させるとよく、３
０重量％未満であると、ガソリンとの混和性が悪くな
り、７０重量％を越えると耐焼き付き性が悪化するとい
った問題がある。

【００１５】ポリブテンは、分子量５００〜２５００、
好ましくは５００〜１５００、より好ましくは７００〜
１０００のものであり、焼き付き防止を目的として重質
基油成分として添加され、分子量が２５００を越えると
耐焼き付き性の改善効果が小さくなる。

【００１６】ポリブテンは、１重量％〜５重量％、好ま
しくは１．５重量％〜３．５重量％添加され、５重量％
を越えると粘度調整の観点から、低粘度ジエステルの配
合量が増大し、結果的に耐焼き付き性が低下するといっ
た問題がある。

【００１７】また、本発明においてはポリブテンに代え
てポリメタクリレートを使用してもよい。ポリメタクリ
レートは、分子量５，０００〜４０，０００、好ましく
は１０，０００〜２０，０００のものであり、焼き付き
防止を目的として重質基油成分として添加され、分子量
が４０，０００を越えると耐焼き付き性の改善効果が小
さくなる。

【００１８】ポリメタクリレートは、分散型、非分散型
のものがあり、下記の構造を有するものが挙げられる。

【００１９】

【化１】

【００２０】上記式中、Ｒは炭素数１〜１８の炭化水素
基、Ｒ′は水素またはメチル基、Ｘは極性基、ｎは１０
〜１０００の整数を示す。

【００２１】ポリメタクリレートは１重量％〜５重量
％、好ましくは２重量％〜５重量％添加され、５重量％
を越えると清浄性が悪化するといった問題がある。ま
た、ポリメタクリレートと共にポリブテンを併用して添
加してもよい。

【００２２】本発明においては、上記の組成からなる基
油の他に、鉱油、ポリ−α−オレフィン、植物油等を基
油として使用してもよい。鉱油としては、溶剤精製また
は水添精製による３０ニュートラル油、１００ニュート
ラル油、１５０ニュートラル油、３００ニュートラル
油、５００ニュートラル油等及びこれらの基油からワッ
クス分を除くことにより低温流動性を改善した低流動点
基油等があり、これらを単独または適当な割合で混合し
て用いることができる。

【００２３】また、ポリ−α−オレフィン類としては、
炭素数２〜１４の範囲の分岐を有する、或いは有しない
オレフィン炭化水素から選択された任意の１種の単独重
合体又は２種以上の共重合により得られるものであり、
平均分子量１００〜約２０００の生成物から選択される
が、特に水素化によって不飽和結合を除去したものが好
ましい。植物油としては、菜種油、大豆油、綿実油等が
挙げられ、特に菜種油が好ましい。

【００２４】次に、本発明の潤滑油組成物には、分散剤
としてポリイソブチレン換算で重量平均分子量が８００
〜１５００のポリアルケニル基を有するポリアルケニル
こはく酸イミドを、潤滑油中での窒素含量が０．３０重
量％〜０．４５重量％の割合となるように添加すると共
に、中性金属清浄剤を０．１重量％〜５．０重量％添加
したことを特徴とする。

【００２５】ポリアルケニルこはく酸イミドは、アルケ
ニルこはく酸無水物のポリアルケン誘導体と分子量１４
６〜２７５のポリエチレンアミンとの１：１（モル比）
反応生成物（所謂「モノタイプ」を主成分とする）であ
り、ポリアルケニルこはく酸イミドの重量平均分子量が
ポリイソブチレン換算で８００〜１５００、好ましくは
９００〜１４００、また、窒素含量（元素分析値）が
３．１％〜４．７％、好ましくは３．４％〜４．４％の
ものを使用するとよい。

【００２６】ポリアルケニルこはく酸イミドの重量平均
分子量が８００より小さいと、耐熱性や溶解性が低下
し、重量平均分子量が１５００より大きいと低温粘度が
高くなり好ましくない。また、ポリアルケニルこはく酸
イミドは、潤滑油組成物中での窒素含量が０．３０重量
％〜０．４５重量％、好ましくは０．３３重量％〜０．
４２重量％の割合となるように添加される。窒素含量が
０．３０重量％より少ないと低温粘度が高くなり、また
０．４５重量％より多いと溶解性が悪くなる。

【００２７】また、ポリアルケニルこはく酸イミドと共
に添加される中性金属系清浄剤としては、中性金属スル
フォネート、中性金属サリシレート、中性金属フェネー
ト類が挙げられ、これらは重量平均分子量が４００〜２
０００、好ましくは４００〜１５００のものである。分
子量が２０００を越えると低温粘度が高くなり好ましく
ない。

【００２８】中性金属スルフォネートとしては、例えば
中性カルシウムスルホネート、中性マグネシウムスルホ
ネート等が挙げられ、商品名ルブリゾール６５〔ルブリ
ゾール（株）製〕、ＰＡＲＡＮＯＸ−２４〔エクソンケ
ミカル（株）製〕、Ｃａ−Ｐｅｔｒｏｎａ〔ウイトコケ
ミカル（株）製〕、ＯＬＯＡ２４６Ｂ〔カロナイト化学
（株）製〕、ＴＬＡ２５６（テキサコ（株）製〕等を使
用できる。

【００２９】また、中性金属サリシレートとしては、例
えば中性カルシウムサリシレート、中性マグネシウムサ
リシレート等が挙げられ、商品名ＳＡＰ００２〔シェル
化学（株）製〕等を使用できる。更に、中性金属フェネ
ート類としては、例えば中性カルシウムフェネート、中
性マグネシウムフェネート等が挙げられ、商品名ルブリ
ゾール８９〔ルブリゾール（株）製〕、ＴＬＡ１５００
〔テキサコ（株）製〕、ＰＡＲＡＮＯＸ−４３〔エクソ
ンケミカル（株）製〕等を使用できる。

【００３０】また、これらの金属清浄剤は、併用するこ
とにより、より高温清浄性、低温粘度特性に優れるもの
とでき、例えば中性カルシウムスルホネートと中性カル
シウムサリシレートとを重量比で８：２〜２：８の割合
で混合して使用するのが好ましい。

【００３１】これらの金属清浄剤は、潤滑油基油に対し
て０．１重量％〜５重量％、好ましくは０．５重量％〜
３．０重量％添加される。５．０重量％を越えると、そ
れ自体デポジットとなるので好ましくない。

【００３２】その他、本発明の組成物には、必要に応じ
て防錆剤、消泡剤、金属清浄剤、耐摩耗剤、酸化防止
剤、流動点降下剤等が添加される。また、本発明の２サ
イクルエンジン用潤滑油組成物は、ガソリンとの混合比
が１００：１と低オイル混合仕様でも使用することがで
きる。

【００３３】

【作用及び発明の効果】本発明の２サイクルエンジン用
潤滑油組成物は、潤滑油基油に、ポリイソブチレン換算
で重量平均分子量が８００〜１５００のポリアルケニル
こはく酸イミドを、潤滑油中での窒素含量が０．３０重
量％〜０．４５重量％の割合となるように添加すると共
に、中性金属清浄剤を０．１重量％〜５．０重量％添加
すると、高温清浄性と共に低温性状に優れる２サイクル
エンジン用潤滑油組成物となしえることを見出したもの
である。

【００３４】また、基油を、１００℃での動粘度が９〜
１５ｃＳｔのポリオールエステル３０重量％〜７０重量
％、１００℃での動粘度が２〜５ｃＳｔのジエステル３
０重量％〜７０重量％、分子量５００〜２５００のポリ
ブテン及び／又は分子量５，０００〜４０，０００のポ
リメタクリレート１重量％〜５重量％からなる組成物と
すると、高温清浄性、低温性状に優れると共に生分解性
に優れた２サイクルエンジン用潤滑油組成物とでき、船
外機用またはチェーン・ソー用等の２サイクルエンジン
用潤滑油組成物として優れるものである。以下、実施例
により本発明を説明する。

【００３５】

【実施例１】下記組成の基油（１００℃で６ｃＳｔ）を
調製した。

【００３６】 （１）トリメチロールプロパン１モルとＣ₁₈モノカルボン酸３モルとのエステル 化物（粘度１３ｃＳｔ、１００℃） ・・・ ５１．１重量％ （２）アジピン酸とＣ₈ モノアルコールとのエステル化物（粘度２．５ｃＳｔ、 １００℃） ・・・ ４６．７重量％ （３）ポリブテン〔分子量１５００、７５０ｃＳｔ（１００℃）〕 ・・・ ２．２重量％ 得られた基油に、下記の添加剤を下記添加量で添加し、
試料油１を調製した。試料油１における窒素含量は０．
３８％である。

【００３７】 （１）ポリアルケニルこはく酸イミド〔東邦化学（株）製「ＴＯＨＯ ６」、重 量平均分子量１２００、窒素含量３．９％〕 ・・・ ９．８重量％ （２）中性カルシウムスルホネート（商品名Ｃａ−Ｐｅｔｒｏｎａ、ウイトコケ ミカル（株）製） ・・・ １．４重量％ （３）中性カルシウムサリシレート（商品名ＳＡＰ００２、シェル化学（株）製 ） ・・・ １．０重量％ 試料油１のポリアルケニルこはく酸イミドの配合量を
８．３重量％、１１．６重量％と変化させて、試料油
２、試料油３を調製した。

【００３８】また、試料油１におけるポリアルケニルこ
はく酸イミドに代えて、ポリアルケニルこはく酸イミド
〔重量平均分子量９００、窒素含量５．１％〕を７．４
重量％の割合で基油に添加した以外は、試料油１同様に
して試料油４を調製した。試料油４における窒素含量は
０．３８％である。

【００３９】また、試料油１におけるポリアルケニルこ
はく酸イミドに代えて、ポリアルケニルこはく酸イミド
〔重量平均分子量１４００、窒素含量３．３％〕を１
１．５重量％の割合で基油に添加した以外は、試料油１
同様にして試料油５を調製した。試料油５における窒素
含量は０．３８％である。

【００４０】また、試料油１におけるポリアルケニルこ
はく酸イミドに代えて、ポリアミド系無灰分散剤（商品
名ルブリゾール３９７、ルブリゾール（株）製）を１
５．０重量％の割合で基油に添加した以外は、試料油１
同様にして比較油１を調製した。

【００４１】また、試料油１におけるポリアルケニルこ
はく酸イミドに代えて、ポリアルケニルこはく酸イミド
〔重量平均分子量２１００、窒素含量２．０％〕を２
３．９重量％の割合で基油に添加した以外は、試料油１
同様にして比較油２を調製した。比較油２における窒素
含量は０．４８％である。

【００４２】また、試料油１におけるポリアルケニルこ
はく酸イミドに代えて、ポリアルケニルこはく酸イミド
がアルケニルこはく酸無水物のポリアルケン誘導体と分
子量６０のポリエチレンアミンとの１：１反応生成物
で、ポリアルケニルこはく酸イミドの重量平均分子量が
ポリイソブチレン換算で１１００、また窒素含量（元素
分析値）が１．７％のものを、２９．１重量％の割合で
基油に添加した以外は、試料油１同様にして比較油３を
調製した。比較油３における窒素含量は０．４８％であ
る。

【００４３】また、試料油１におけるポリアルケニルこ
はく酸イミドに代えて、ポリアルケニルこはく酸イミド
〔東邦化学（株）製「ＡＳＡ１６８ＰＴＥＰＡ」、重量
平均分子量６００、窒素含量９．５％〕を５重量％の割
合で基油に添加した以外は、試料油１同様にして比較油
４を調製した。比較油４における窒素含量は０．４８％
である。

【００４４】

【実施例２】 （１）鉱油１（粘度１３ｃＳｔ、１００℃） ・・・ ６１．０重量％ （２）鉱油２（粘度３１ｃＳｔ、１００℃） ・・・ １９．０重量％ （３）ケロシン（沸点範囲１５５〜２７０℃） ・・・ ２０．０重量％ からなる組成を有する基油に、下記の組成の添加剤を下
記の添加割合で添加し、試料油６を調製した。試料油６
における窒素含量は０．３８％である。

【００４５】 （１）ポリアルケニルこはく酸イミド〔東邦化学（株）製、「ＴＯＨＯ ６」重 量平均分子量１２００、窒素含量３．９％〕 ・・・ ９．８重量％ （２）中性カルシウムスルホネート（商品名Ｃａ−Ｐｅｔｒｏｎａ、ウイトコケ ミカル（株）製） ・・・ １．４重量％ （３）中性カルシウムサリシレート（商品名ＳＡＰ００２、シェル化学（株）製 ） ・・・ １．０重量％

【００４６】

【実施例３】 （１）ポリブテン１（粘度１１ｃＳｔ、１００℃） ・・・ ３４．８重量％ （２）ポリブテン２（粘度９０ｃＳｔ、１００℃） ・・・ ２８．２重量％ （３）ポリブテン３（粘度６３０ｃＳｔ、１００℃）・・・ ５．０重量％ （４）ポリ−α−オレフィン（粘度４ｃＳｔ、１００℃）・・１２．０重量％ （５）ケロシン（沸点範囲１５５〜２７０℃） ・・・ ２０．０重量％ からなる組成の基油に、実施例２で使用した添加剤を配
合し、試料油７を調製した。

【００４７】上記で調製した各試料油、比較油につい
て、下記の方法で高温清浄性、流動点、生分解性、耐焼
き付き性の各項目について測定した。高温清浄性は、
（株）小松製作所製「ホットチューブテスト（ＨＴ
Ｔ）」を用いて評価した。ＨＴＴは内径２ｍｍ、長さ３
００ｍｍのガラスチューブ内を空気流量１０±０．５ｃ
ｃ／ｍｉｎ．、油流量０．３１±０．０１ｃｃ／ｈ．、
温度条件２８０℃で１６時間、及び３００℃で１６時
間、各試料油、比較油をそれぞれ通過させた後、ガラス
チューブをｎ−ヘキサンで洗浄し、十分乾燥させてか
ら、ガラスチューブの汚れをホットチューブテスト評点
見本によりカラー評点（０〜１０点：満点）として判定
するもので、その値が高い程、清浄性に優れるものであ
る。

【００４８】低温粘度は、船外機に関する規定であるＴ
ＣＷ ＩＩに基づき、−１０℃でのブルックフィルド粘
度（ｃＰ）を測定するもので、その値の低いもの程、低
温粘度に優れるものである。

【００４９】生分解性は、試料油、比較油３０ｍｇのそ
れぞれに、修正ＭＩＴＩ法に基づき、それぞれ基礎培養
液３００ｃｃ、及び菌培養物（都市下水処理プラントか
らの汚水を人工下水にて順化したもの）を添加し、２５
℃、２８日間攪拌し、微生物が油を分解するために消費
する酸素量をクーロメーターで測定し、その理論酸素量
との比（酸素量／理論酸素量：％）から生分解性を評価
した。

【００５０】耐焼き付き性は、下記の条件で、点火プラ
グ温度の上昇により、試験開始温度２４５℃より５℃ず
つ上げ、エンジンが焼きつき状態に至った時のプラグ温
度（℃）で評価した。供試エンジン：富士重工ロビンエ
ンジン（ＥＣ−１０Ｄ）、燃料／オイル＝１００：１、
試験サイクル：全負荷（５分）、無負荷（１分）を１サ
イクルで計４サイクル その測定結果を下記の表に示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】この結果から、本発明の２サイクルエンジ
ン用潤滑油組成物（試料油１〜７）は、高温清浄性と共
に低温粘度にすぐれることがわかる。また、試料油１〜
５からわかるように、基油を特定すると、高温清浄性、
低温粘度と共に生分解性、耐焼き付き性に優れ、より優
れた２サイクルエンジン用潤滑油組成物となしえること
がわかる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 149:06 129:54 135:10 105:04 101:02 129:10） Ｃ１０Ｎ 10:04 30:02 30:04 40:26

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １００℃での動粘度が５ｃＳｔ〜９ｃＳ
   ｔの潤滑油基油に、ポリイソブチレン換算で重量平均分
   子量が８００〜１５００のポリアルケニルこはく酸イミ
   ドを、潤滑油中での窒素含量が０．３０重量％〜０．４
   ５重量％の割合となるように添加すると共に、中性金属
   清浄剤を０．１重量％〜５．０重量％添加したことを特
   徴とする２サイクルエンジン用潤滑油組成物。