JPS63256695A - アルコ−ル系燃料用エンジン油組成物 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はメタノールまたはエタノールのようなアルコー
ル系燃料を燃焼させるエンジン用の潤滑油組成物に関し
、更に詳細にはアルコール系燃料を使用した場合に問題
となる過度のエンジン摩耗およびさびを大幅に抑制しう
るアルコール系燃料用エンジン油組成物に関する。

（従来の技術および発明が解決しようとする問題点） アルコール系燃料エンジンにおいて、通常石油系燃料エ
ンジンに用いられているエンジン油を用いたのではとく
に低温運転条件下で、過度のエンジン摩耗およびさびが
発生することが広く認められており、通常のエンジン油
はこの用途には実際上適当でない。これは、主に石油系
燃料とアルコール系燃料とで燃焼生成物の反応性に差が
あることに起因している。例えば、アルコールとしてメ
タノールを使用した場合、燃焼によって容易に多量のギ
酸と水を生成する。

生成したギ酸と水はエンジン各部を腐食させ、摩耗およ
びさびの原因となる。

一般に、エンジン油には酸中和性を付与するため清浄分
散剤が配合されているが、単なる清浄分散剤の増量やジ
アルキルジチオりん酸亜鉛の増量だけではアルコール系
燃料エンジンでの摩耗およびさびを防ぐことはできない
。

このようにアルコール系燃料と石油系燃料とでは燃焼生
成物が異質のため、石油系燃料用エンジン油の知見はア
ルコール系燃料用エンジン油には役立たない。したがっ
てアルコール系燃料エンジンにおいては摩耗防止性、腐
食防止性にすぐれた新しいエンジン油の開発が求められ
ているが、アルコール系燃料用エンジン油として満足な
ものはまだ開発されていないのが現状である。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らはアルコール系燃料エンジンに適したエンジ
ン油を開発すべく研究を重ねた結果、通常のエンジン油
の添加剤として優れたものが必ずしもアルコール系燃料
用エンジン油には有効でないこと、これは石油系燃料エ
ンジンとアルコール系燃料エンジンとでは燃焼生成物が
全く異質であり、アルコール系燃料エンジンの燃焼生成
物は配合しているある種の添加剤を無力化して動弁系の
過大摩耗を起してしまう場合があること、石油系燃料用
エンジン油の添加剤としてはあまり有効ではないとされ
ている特定の添加剤の組合せが、アルコール系燃料用エ
ンジン油として優れたものであることを見出して本発明
を完成し−たものである。

従って本発明の目的は、優れたアルコール系燃料用エン
ジン油組成物、特に過度のエンジン摩耗およびさび発生
の抑制されたアルコール系燃料用エンジン油組成物を提
供することであり、詳細にはアルコール系燃料の燃焼に
より生成する酸の中和能力および可溶化能力にすぐれ、
かつ酸混入時に摩耗防止性が低下しないアルコール系燃
料用エンジン油組成物を提供することである。

すなわち本発明の要旨は、潤滑油よりなる基油に、 （ａｌ　　高塩基価マグネシウムスルホネート０．５〜
６ｗｔ％ （ｂ）　　アルケニルこはく酸イミドまたはその誘導体
　　０．５〜１５ｗｔ％ （ｃｌ　　ジアリルジチオりん酸亜鉛　０．５〜１０ｗ
ｔ％を必須成分として含有することを特徴とするアルコ
ール系燃料用エンジン油組成物に存する。

本発明組成物に配合する添加剤のｆａｔ高塩基価マグネ
シウムスルホネートは、通常の公知の方法で合成される
もので例えば石油スルホン酸もしくは合成スルホン酸の
マグネシウム塩を炭酸化することにより真裏することが
でき、塩基価約２００　ｍｇ　ＫＯＨ／　１１以上特に
約２００〜５００ｍｇＫＯＨ１５殊に約３００〜４００
ｍ、ｐＫＯＨ／、ｐ、マグネシウム含量約５〜１２重量
％特に約８〜１１重量％のものが好ましい。塩基価およ
びマグネシウム含量の低すぎるものはエンジン摩耗およ
びさび発生の防止に有効でなく、塩基価およびマグネシ
ウム含量が上記より高いものは入手が難しい。この高塩
基価マグネシウムスルホネートの本発明組成物中におけ
る配合量は約０．５〜６重量％が適当であり、好適には
約１〜４重量％である。配合量が少なすぎると効果がな
く、多すぎ【も無駄となる。

本発明組成物に配合する添加剤の（ｂｌアルケニルこは
く酸イミドまたはその誘導体は、通常の公知の方法で合
成されるもので、例えばポリブテンなど分子量約３００
〜５０００のポリオレフィンを無水マレイン酸と反応さ
せてモノアルケニル無水こはく酸とした後、さらにエチ
レンジアミン、ジエチレントリアミン、ジエチレントリ
アミン、テトラエチレンペンタミンのようなポリアミン
を用いてイミド化したものなどが使用される。また特公
昭４２−８０１３、特公昭４２−８０１４、咎開昭５１
−５２３８１、特開昭５１−１３０４０８に記載されて
いるようなアルケニルこはく酸イ之ドのホウ素化合物誘
導体、有機ホスホネート誘導体など、あるいはアルケニ
ルこはく酸イミドをアルデヒド、ケトン、カルボン酸、
スルホン酸、アルキレンオキシド、イオウなどと反応さ
せたアルケニルこはく酸イミドの誘導体も使用できる。

本発明組成物中における（ｂｌアルケニルこはく酸イミ
ドまたはその誘導体の配合量は約０．５〜１５重量％好
ましくは約１〜１０重量％であり、配合量が少なすぎる
と効果がなく、多すぎても無駄となる。

本発明組成物に配合する添加剤のｔｅｌジアリルジチオ
りん酸亜鉛は次の一般式、 で表わされ、式中基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４はいず
れも例えばノニルフェニル基、デシルフェニル基、ドデ
シルフヱニル基のようなアリル基で、同一または異種の
ものでもよい。基油への溶解性の点で上記アリル基は炭
素数的６〜１８％に約９〜１６最も好適には約１０〜１
２のアルキル基を有するアルキルフェニル基が好ましい
。通常エンジン油に配合される動弁系摩耗の防止剤とし
ては基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４がアヤキル基のジア
ルキルジチオりん酸亜鉛がジアリルジチオりん酸亜鉛よ
り有効であるが、アルコール系燃料用エンジン油ではジ
アルキルジチオりん酸亜鉛は好ましくない。本発明組成
物中における（Ｃ）ジアリルジチオりん酸亜鉛の配合量
は約０．５〜１０重量％、好ましくは約１〜７重量％で
あり、配合量が少なすぎると効果がなく、多すぎても無
駄となる。

本発明エンジン油組成物には上記３ａｌの添加剤（ａｔ
、（ｂ）、（ｃｌが必須の成分であり、いずれか１成分
を欠くもの、あるいは配合量が少なすぎるものは、摩耗
防止性またはさび止め性が悪くなる。これら添加剤（ａ
ｔ高塩基価マグネシウムスルホネート、（ｂ）アルケニ
ルこはく酸イミドもしくはその誘導体、（Ｃ）ジアリル
ジチオりん酸亜鉛はいずれもそれ自体は石油系燃料用エ
ンジン油添加剤として公知であり、上記したほか、例え
ば「石油製品添加剤」（桜井俊男編　昭和５４年６月１
５日幸書房発行）のそれぞれ２９３〜２９５頁、２９６
頁、３８４〜３８５頁等にも記載されている。

本発明に用いられる潤滑油基油はと（に限定されず、通
常の潤滑油粘度例えば約２〜３０ｃＳｔ（１００℃）を
有し、潤滑油基油として常用されている鉱油系、合成油
系またはこれらを任意の割合で混合したものが使用でき
る。鉱油としては、原油の常圧蒸留残渣物を減圧蒸留し
て得られる潤滑油留分またはこの留分な溶剤精製、水素
化精展等適宜組合わせ【精製した鉱油を用いれば良い。

一方、合成油としては炭素数４〜１２のα−オレフィン
の重合体であるα−オレフィンオリゴマー、ジー２−エ
チルへキシルセバケート、ジオクチルアジペート、ジト
リデシルグルタレートなとに代表される二塩基酸とｍ個
アルコールとのジエステル油、トリメチロールプロパン
カプリレート、トリメチロールプロパンカプリレ−ト、
ペンタエリスリトール−２エチルヘキサノエート、ヘン
タエリスＩＪ）−ルペラルゴネートなどに代表されるポ
リオールエステル油といった各種の合成系潤滑油を単独
あるいは混合して使用することができる。本発明組成物
中における潤滑油基油の配合量は多割合、すなわち添加
剤を除いた残部で、通常約６０〜９８．５重量％、好ま
しくは約８０〜９５重量％である。

本発明のエンジン油組成物には潤滑油基油および上記３
種の必須添加剤（ａｌ、（ｂ）、（ｃｌのほか、必要Ｋ
［じて各種の公知添加剤、例えばアルカリ土類金属スル
ホネート、アルカリ土類金属フェネート、アルカリ土類
金属フォスフォネート、アルカリ土類金属サリチレート
、こはく酸エステル、ベンジルアミンなどの各Ｓ清浄分
散剤、フェノール系、アミン系、ジアルキルジチオりん
酸亜鉛などの酸化防止剤、ポリメタクリレート系、エチ
レン−プロピレン共重合体、スチレン−イソプレン共重
合体、スチレン−イソプレン共重合体の水素化物あるい
はポリイソブチレンなどの粘度指数向上剤、各種極圧剤
、各種さび止め剤、各種摩擦調整剤、各種消泡剤などを
単独または２種類以上組合わせて適宜配合することがで
きる。粘度指数向上剤の配合量は通常約１〜３０重量％
、消泡剤の配合量は通常約ｏ、ｏｏｏｓ〜１重量％、そ
の他の添加剤の配合量はそれぞれ通常約０．５〜１５重
量％程度である。

またアルコール系燃料エンジンに使用するアルコール系
燃料は、よく知られているようにメタノール、エタノー
ル、プロパツールなどのアルコール１００％、モジ＜ハ
こレラアルコールと石油系燃料との混合物でアルコール
含有量が１０％以上の混合物である。

（発明の効果） アルコール系燃料エンジンにおいては、低温での運転の
方が高温での運転より摩耗、さびの発生が顕著となるが
、本発明の組成物を用いると低温から高温まであらゆる
条件下でもすぐれた性能を示す。本発明の組成物は、摩
耗、さびの抑制に効果があるだけでなく、通常のエンジ
ン油に要求される性能、例えば清浄性、酸化安定性など
の諸性能も具備していることは言うまでもない。なお、
本発明の組成物は燃料がアルコール系燃料単独でありて
も、アルコール系と石油系との混合系燃料であっても適
用できる。

（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。

実施例１〜４および比較例１〜８ 第１表に示した組成の各種組成物を調製した。

各組成物につき、メタノール燃料用に改造した国産のガ
ソリンエンジン（排気量２０００ｃｃ）を用いて、次に
示す摩耗およびさびに対してもっとも厳しい低温低速条
件により性能を評価した。

なお、燃料は工業用メタノール１００％を使用した。

回転数　１５００　ｒｐｍ 負　　荷　　マニホールド負圧１５０　ｍｍＨｇ油　　
　＠　　　５０℃ 冷却水温　　５０℃ 試験時間　　１００時間 試験後の動弁系摩耗の損傷状態をカムノーズ摩耗量およ
びロッカーアームバッドのメリット評点（１０点最良、
１点最悪）で表わし、さびの発生状態をオイルポンププ
レートのメリット評点（１０点最良、１点最悪）で表わ
す。以上の結果を第１表に一括して示した。

本発明の特徴である必須３成分を含有するものだけが動
弁系摩耗およびさびに関し【きわめてすぐれた成績を示
し、必須３成分のうち１つでも欠けた場合、動弁系摩耗
防止性およびさび止め性の両方を満足することができな
いことは明らかである。すなわち実施例１〜４ではさび
発生および動弁系摩耗がいずれも極めて少ない。

これと異なり、高塩基価マグネシウムスルホネートを配
合していない比較例１〜３の潤滑油組成物、ジアリルジ
テオりん酸亜鉛を配合していない比較例４〜６の潤滑油
組成物、アルケニルこはく酸イミドもしくはそのホウ素
化合物誘導体を配合していない比較例７の潤滑油組成物
、市販のメタノール燃料用エンジン油用パッケイジ添加
剤を配合した比較例８の潤滑油組成物は、いずれも過度
の動弁系摩耗あるいはさびを発生し、アルコール系燃料
用エンジン油としては使用に適しないことがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 潤滑油からなる基油に、 （ａ）高塩基価マグネシウムスルホネート０．５〜６ｗ
   ｔ％ （ｂ）アルケニルこはく酸イミドまたはその誘導体０．
   ５〜１５ｗｔ％ （ｃ）ジアリルジチオりん酸亜鉛０．５〜１０ｗｔ％を
   必須成分として含有することを特徴とするアルコール系
   燃料用エンジン油組成物。