(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の式（２）で表され、重量平均分子量が１５０，０００以上１０，０００，０００以下であるポリエーテル化合物を含む粘度指数向上剤と、潤滑油基油とを含む潤滑油組成物であって、
潤滑油組成物において、前記ポリエーテル化合物は、０．０１質量％以上１５質量％以下で含有される潤滑油組成物。
Ｒ1［−Ｏ−（Ｒ3Ｏ）m−Ｒ4］n        ・・・（２）
（式（２）において、Ｒ1は、結合部を１〜４個有する直鎖又は分岐の炭素数１〜６の飽和炭化水素基、Ｒ3Ｏはオキシラン単量体由来の構成単位、ｍは、重量平均分子量が１５０，０００以上１０，０００，０００以下となる値、Ｒ4はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０の炭化水素基、又は炭素数１〜１０の酸素含有炭化水素基、ｎは１〜４の整数である。）
【請求項２】
前記ポリエーテル化合物は、トリアルキルアルミニウム及びハロゲン非含有オニウム塩によりオキシラン単量体を重合させて製造する請求項１に記載の潤滑油組成物の製造方法。
【請求項３】
前記ハロゲン非含有オニウム塩が以下の式（１）で表される化合物である、請求項２に記載の潤滑油組成物の製造方法。
Ｒ1（−Ｏ−）n（ＮＲ24＋）n    ・・・（１）
（式（１）においてＲ1は、結合部を１〜４個有する直鎖又は分岐の炭素数１〜６の飽和炭化水素基、Ｒ2は直鎖又は分岐の炭素数４〜８のアルキル基、ｎは１〜４の整数である。）
【請求項４】
式（１）において、ｎが１であるとともに、Ｒ1が直鎖又は分岐の炭素数１〜６のアルキル基である、請求項３に記載の潤滑油組成物の製造方法。
【請求項５】
前記オキシラン単量体が、炭素数２〜４の鎖状アルキレンオキシドから選択される少なくとも１種である、請求項２〜４のいずれか１項に記載の潤滑油組成物の製造方法。
【請求項６】
前記ポリエーテル化合物の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は１．６２〜２．１５である、請求項２〜５のいずれか１項に記載の潤滑油組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オニウム塩を用いてポリアルキレングリコール類等のポリエーテル化合物を製造する方法、ポリエーテル化合物、及びポリエーテル化合物を含む、粘度指数向上剤及び潤滑油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリアルキレングリコール類等（以下、ＰＡＧともいう）のポリエーテル化合物は、エラストマー、接着剤、シーラント等のポリウレタン製品や、機能性油剤の原料として広く用いられている。ＰＡＧは、例えば、各種アルコール等の活性水素原子を有する開始剤に、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドなどのオキシラン単量体を付加重合させて製造される。
ＰＡＧを製造するための触媒としては、アルカリ金属アルコキシド触媒、複合金属シアン化物錯体等が一般的に使用されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、これら触媒を使用した場合には、副反応により不飽和アルコールが生成され、そのアルコールが開始剤となるため、高分子量のＰＡＧを製造することは一般的に困難なことが多い。
【０００３】
そこで、従来、種々の方法でＰＡＧ等のポリエーテル化合物の分子量を高くすることが検討されている。例えば特許文献２では、短時間の反応で高分子量のＰＡＧを得るために、アルカリ金属アルコキシド触媒、及びアルミニウムオルガニル存在下でオキシランを重合するとともに、その重合の際に、クラウンエーテル及びクリプタンドを併用しないようにすることが開示されている。
また、特許文献３には、高い分子量と狭い分子量分布を兼ね備えた、オキシラン単量体単位を含む重合体を得るために、トリアルキルアルミニウム及びオニウム塩開始剤を用いる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２９４６５８０号公報
【特許文献２】特表２００７−５３３７８３号公報
【特許文献３】特許５５６１３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、各種分野においてＰＡＧ等のポリエーテル化合物を、より高い分子量とすることが望まれつつある。例えば、潤滑油分野においては、ＰＡＧを粘度指数向上剤として用いることが検討されているが、粘度指数をより向上させるために、より高い分子量のものが望まれている。しかし、特許文献２では、分子量７万未満のＰＡＧが開示されるのみであり、高性能の粘度指数向上剤とするためには、更なる高分子量化が望まれる。
一方で、特許文献３では、分子量１０万程度の高分子量体が製造されているが、その場合には、オニウム塩開始剤としてハロゲン含有のものが用いられており、少なくとも分子末端にハロゲンを含有する高分子量体が製造される。ハロゲン原子を有するＰＡＧは、環境中に放出されると長期に渡って生態系に影響を与えるため、使用が敬遠されつつある。
【０００６】
本発明は、以上の問題点を鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、重合開始末端をハロゲン非含有としつつも、高い分子量を有するＰＡＧ等のポリエーテル化合物を製造することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、鋭意検討の結果、トリアルキルアルミニウム及びハロゲン非含有オニウム塩によりオキシラン単量体を重合させ、ＰＡＧ等のポリエーテル化合物を製造することで、重合開始末端にハロゲン原子を含有しない、高分子量のポリエーテル化合物を得られることを見出し、以下の本発明を完成させた。
（１）トリアルキルアルミニウム及びハロゲン非含有オニウム塩によりオキシラン単量体を重合させ、ポリエーテル化合物を製造する、ポリエーテル化合物の製造方法。
（２）上記（１）に記載の製造方法で得たポリエーテル化合物を、潤滑油基油に配合することで潤滑油組成物を得る潤滑油組成物の製造方法。
（３）以下の式（２）で表され、重量平均分子量が８０，０００以上１０，０００，０００以下であるポリエーテル化合物。
Ｒ1［−Ｏ−（Ｒ3Ｏ）m−Ｒ4］n    ・・・（２）
（式（２）において、Ｒ1は、結合部を１〜４個有する直鎖又は分岐の炭素数１〜６の飽和炭化水素基、Ｒ3Ｏはオキシラン単量体由来の構成単位、ｍは、重量平均分子量が８０，０００以上１０，０００，０００以下となる値、Ｒ4はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０の炭化水素基、又は炭素数１〜１０の酸素含有炭化水素基、ｎは１〜４の整数である。）
（４）上記（３）に記載のポリエーテル化合物と、潤滑油基油とを含む潤滑油組成物。
（５）上記（３）に記載のポリエーテル化合物を含む粘度指数向上剤。
【発明の効果】
【０００８】
重合開始末端をハロゲン非含有としつつ、高い分子量を有するポリエーテル化合物を製造することが可能になる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明について、実施形態を用いて説明する。
［ポリエーテル化合物の製造方法］
本発明の一実施形態に係るポリエーテル化合物の製造方法は、トリアルキルアルミニウムとハロゲン非含有オニウム塩により、オキシラン単量体を重合させ、ポリエーテル化合物を得る方法である。
【００１０】
＜ハロゲン非含有オニウム塩＞
ハロゲン非含有オニウム塩は、オニウム塩中にハロゲン原子を有さない塩である。ハロゲン非含有オニウム塩は、本製造方法における重合反応において、重合開始剤となるものである。本製造方法では、重合開始剤となるオニウム塩がハロゲン原子を有さないため、得られるポリエーテル化合物は、重合開始末端にハロゲン原子を含有しない。
【００１１】
ハロゲン非含有オニウム塩としては、アンモニウム塩が挙げられ、その好適例としては、以下の式（１）で表される化合物が挙げられる。
Ｒ1（−Ｏ−）n（ＮＲ24＋）n    ・・・（１）
（式（１）においてＲ1は、結合部を１〜４個有する直鎖又は分岐の炭素数１〜６の飽和炭化水素基、Ｒ2は直鎖又は分岐の炭素数４〜８のアルキル基、ｎは１〜４の整数である。）
ここで、式（１）で表される化合物としては、ｎが１〜２の整数であるとともに、Ｒ1が結合部を１〜２個有することが好ましく、ｎが１であるとともに、Ｒ1が直鎖又は分岐の炭素数１〜６のアルキル基であることがより好ましい。
また、Ｒ1の炭素数としては、１〜５が好ましく、１〜４がより好ましい。Ｒ２の炭素数としては、４〜６が好ましく、４がより好ましい。
なお、式（１）のオニウム塩を使用する場合、得られるポリエーテル化合物において、Ｒ1（−Ｏ−）nが重合開始末端となる。
【００１２】
Ｒ1の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等の直鎖又は分岐のアルキル基；エチレン基、プロピレン基、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの多価アルコールから水酸基を除いた残基で例示される、結合部を２〜４個有する直鎖又は分岐の飽和炭化水素基が挙げられる。
また、Ｒ2の具体例としては、直鎖又は分岐のブチル基、直鎖又は分岐のオクチル基等が挙げられる。
【００１３】
ハロゲン非含有オニウム塩は、所望する分子量に応じて使用量を変更すればよいが、反応系内の全単量体に対して、好ましくは０．００５モル％以上１．５モル％以下、より好ましくは０．０１モル％以上０．１モル％以下、さらに好ましくは０．０１モル％以上０．０６モル％以下、特に好ましくは０．０１モル％以上０．０３モル％以下である。ハロゲン非含有オニウム塩の使用量を、これら下限値以上とすることで、ハロゲン非含有オニウム塩を開始剤として適切に重合反応を進行させることが可能になる。また、これら上限値以下とすることで、得られるポリエーテル化合物の分子量が十分に高くなる。
【００１４】
ハロゲン非含有オニウム塩は、例えば、アルカリ金属アルコキシドと第４級アンモニウム塩を反応させて合成する。
アルカリ金属アルコキシドは、アルコールをアルカリ金属の水素化物でアルコキシ化することにより得られる。使用するアルコールのアルキル基は、Ｒ1の炭素数に応じて変更されるものであり、炭素数１〜６のものが使用される。アルキル基は、直鎖でも分岐構造でもよい。
アルコールとしては、１〜４価のアルコールが使用され、具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、２−プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどが挙げられる。
第４級アンモニウム塩としては、テトラブチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラオクチルアンモニウムクロリド、テトラオクチルアンモニウムブロミドなどが挙げられる。
【００１５】
＜トリアルキルアルミニウム＞
トリアルキルアルミニウムとしては、具体的には、アルキル基の炭素数が１〜１８のトリアルキルアルミニウムが挙げられ、これらの中では、アルキル基の炭素数が１〜８のトリアルキルアルミニウムが好ましく、アルキル基の炭素数が２〜６のトリアルキルアルミニウムがより好ましい。
トリアルキルアルミニウムに含有されるアルキル基は、分岐であってもよいし、直鎖であってもよい。また、１分子中に含まれるアルキル基は同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。
トリアルキルアルミニウムの具体例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリｎ−ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムなどが挙げられ、これらの中ではトリイソブチルアルミニウムが好ましい。
トリアルキルアルミニウムは、１種単独で使用してもよいし、２種を併用してもよい。
また、トリアルキルアルミニウムは、ヘキサン、トルエンなどの溶剤で希釈されているものを使用してもよい。
【００１６】
ポリエーテル化合物の製造において、トリアルキルアルミニウムは、ハロゲン非含有オニウム塩に対して、モル比で１以上１００以下であることが好ましく、５以上５０以下であることがより好ましく、１１以上４０以下であることがさらに好ましい。
本製造方法においては、トリアルキルアルミニウムをこれら範囲とすることで、高分子量のポリエーテル化合物を製造することが可能になる。
【００１７】
＜オキシラン単量体＞
オキシラン単量体とは、炭素２原子、酸素１原子からなる複素三員環を有する化合物である。オキシラン単量体としては、好ましくは、分子内にハロゲン原子を有しないものが使用される。オキシラン単量体がハロゲン原子を有しないことで、重合開始剤であるオニウム塩がハロゲン非含有であることと相俟って、ハロゲン原子を分子中に含有しないポリエーテル化合物を製造することになる。
オキシラン単量体としては、具体的には、鎖状アルキレンオキシド、脂環式エポキシド、アルキルグリシジルエーテル、芳香族エポキシドなどが挙げられる。
【００１８】
鎖状アルキレンオキシドは、その炭化水素部分が分岐又は直鎖のものであり、具体的には、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシブタン、１，２−エポキシ−イソブタン、２，３−エポキシブタン、１，２−エポキシヘキサン、１，２−エポキシオクタン、１，２−エポキシデカン、１，２−エポキシテトラデカン、１，２−エポキシヘキサデカン、１，２−エポキシオクタデカン、１，２−エポキシエイコサンなどの炭素数２〜２０の鎖状アルキレンオキシドが挙げられる。
脂環式エポキシドとしては、１，２−エポキシシクロペンタン、１，２−エポキシシクロヘキサン、１，２−エポキシシクロドデカンなどの炭素数５〜１２の脂環式エポキシドが挙げられる。
また、アルキルグリシジルエーテルとしては、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテルなどが挙げられ、芳香族エポキシドとしては、スチレンオキシド、フェニルグリシジルエーテルなどが挙げられる。
これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用しても良い。
【００１９】
上記した中では、鎖状アルキレンオキシドが好ましい。また、鎖状アルキレンオキシドとしては、好ましくは炭素数２〜１２、より好ましくは炭素数２〜４のものが使用される。上記した鎖状アルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシブタン、１，２−エポキシ−イソブタン、２，３−エポキシブタンが好ましく、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシブタンがより好ましい。
炭素数２〜４の鎖状アルキレンオキシドを使用することで、ポリエーテル化合物は、従来一般に使用されるＰＡＧと同様の構造となり、様々な分野で好適に使用されるようになる。例えば、潤滑油分野では、粘度指数向上剤として好適に使用される。
【００２０】
ポリエーテル化合物の合成は、トリアルキルアルミニウム、及び、ハロゲン非含有オニウム塩存在下、オキシラン単量体を開環重合することで行う。重合反応は、通常、これら原料を反応系内で混合することで行う。原料の混合は、例えば、反応系内に先に仕込んだハロゲン非含有オニウム塩に、オキシラン単量体を添加し、その後、さらにトリアルキルアルミニウムを添加して行う。或いは、反応系内に先に仕込んだトリアルキルアルミニウム、及びハロゲン非含有オニウム塩の混合物に、オキシラン単量体を添加して行ってもよい。
【００２１】
重合反応は、特に限定されないが、溶媒存在下で行うことが好ましい。溶媒存在下で行うことで、重合を制御しやすくなり、高分子量のポリエーテル化合物が製造しやすくなる。
溶媒としては、原料に対して不活性なものであれば特に限定されないが、ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン、イソオクタン、トルエンなどの炭化水素系溶媒、モノエーテル、ジエーテル、トリエーテル、テトラエーテル、ポリビニルエーテル、ポリアルキレングリコール類などのエーテル系溶媒が挙げられる。
ここで、モノエーテルとしては、アルキル基の炭素数が１〜１２であるジアルキルエーテル等が例示される。また、ジエーテルとしては、アルキル基の炭素数が１〜１２であるジアルキルジエーテルが用いられ、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコールなどのアルカンジオールのジアルキルエーテルが挙げられる。トリエーテル及びテトラエーテルとしては、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の３価又は４価アルコールのアルキルエーテルが挙げられる。
これらは、単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２２】
溶媒は、全単量体の濃度（溶媒１Ｌに対する単量体のモル量）が、通常、０．１モル／Ｌ以上１０モル／Ｌ以下、好ましくは１モル／Ｌ以上８モル／Ｌ以下、さらに好ましくは１モル／Ｌ以上４モル／Ｌ以下となるように反応系に添加される。単量体の濃度がこれらの上限値以下とすることで、高分子量のポリエーテル化合物を製造しやすくなる。また、下限値以上とすることで、反応容器のサイズが必要以上に大きくなることが防止される。
【００２３】
重合反応を行う条件は特に限定されず、用いる原料の種類、目的とする分子量などに応じて適宜設定すればよい。重合反応時の圧力は、通常、大気圧下である。また、重合時の温度は、通常、−３０〜３０℃、好ましくは−２０〜１０℃、より好ましくは−１５〜０℃である。また、重合時間は、通常、０．５〜２４時間、好ましくは１〜１５時間、より好ましくは２〜１０時間である。
【００２４】
重合反応は、例えば、水、アルコール、酸性物質、又はこれらの混合物等を添加し、触媒を失活させて停止してもよい。また、重合反応終了後、ろ過、減圧留去等の常法により、不純物、揮発成分を取り除いて重合体を回収すればよい。
さらに、得られる重合体の末端は、水酸基となるものであるが、その末端水酸基は変性剤により官能基を導入してもよい。具体的には、重合体の末端は、水酸基をエステル化、又はエーテル化等することで、炭素数１〜１０の炭化水素基又は炭素数１〜１０の酸素含有炭化水素基等を導入してもよい。なお、炭化水素基としてはアルキル基が挙げられ、酸素含有炭化水素基としてはアシル基が挙げられるが、これら炭化水素基及び酸素含有炭化水素基の詳細は、後述するＲ4と同様である。
【００２５】
上記製造方法では、高分子量のポリエーテル化合物を得ることが可能になる。具体的には、重量平均分子量が１０，０００以上であるポリエーテル化合物を製造可能である。重量平均分子量を１０，０００以上とすることで、ポリエーテル化合物は、様々な分野で有用となり、例えば、潤滑油分野では、粘度指数を向上させる粘度指数向上剤として有益に使用される。
また、重量平均分子量が８０，０００以上のポリエーテル化合物、さらには、重量平均分子量が１５０，０００以上と極めて高分子のポリエーテル化合物も製造可能である。
得られるポリエーテル化合物の重量平均分子量の上限値は、特に限定されないが、取り扱い性、製造の容易性の観点から、通常、１０，０００，０００以下、好ましくは３，０００，０００以下である。
【００２６】
［ポリエーテル化合物］
本発明の一実施形態に係るポリエーテル化合物は、以下の式（２）で表される化合物であり、重量平均分子量が８０，０００以上１０，０００，０００以下となるものである。
Ｒ1［−Ｏ−（Ｒ3Ｏ）m−Ｒ4］n        ・・・（２）
式（２）においてＲ1、ｎは、上記と同様である。また、Ｒ3Ｏはオキシラン単量体由来の構成単位、ｍは、重量平均分子量が８０，０００以上１０，０００，０００以下となる値である。Ｒ4はそれぞれ、水素原子、炭素数１〜１０の炭化水素基、又は炭素数１〜１０の酸素含有炭化水素基である。
【００２７】
従来、式（２）で示される分子構造のポリエーテル化合物は、分子量８万以上の高分子とすることが困難であったが、上記した本発明の一実施形態に係る製造方法によれば、製造することが可能になる。
重量平均分子量が８０，０００以上の式（２）で示される構造を有するポリエーテル化合物は、分子量が高いことで様々な特性を有する。例えば、高分子量のポリエーテル化合物は、潤滑油組成物に配合することで、潤滑油組成物の粘度指数を向上させることができるが、８０，０００以上とすることで、粘度指数をより高くすることが可能になる。
ポリエーテル化合物は、その重量平均分子量が１５０，０００以上が好ましく、２００，０００以上がより好ましい。ポリエーテル化合物は、このように分子量を極めて高くすることで、高分子にしたときに得られる様々な特性をより発揮しやすくなる。例えば、粘度指数向上剤として使用する場合には、粘度指数をさらに高くすることが可能である。
また、ポリエーテル化合物は、その重量平均分子量が１０，０００，０００より大きくなると、その製造や取り扱い性が難しくなることがある。製造や取り扱い性の観点からは、ポリエーテル化合物の重量平均分子量は、３，０００，０００以下であることが好ましい。
【００２８】
式（２）におけるオキシラン単量体の具体的な化合物は、上述したとおりである。式（２）におけるＲ3としては、具体的には、炭素数２〜２０の二価の炭化水素基、又は酸素原子を有する炭素数２〜２０の二価の炭化水素基が挙げられる。これらは、１分子中において一種単独で使用されてもよいし、２種以上が併用されてもよい。
オキシラン単量体としては、上記のように、鎖状アルキレンオキシドが好ましい。したがって、上記式（２）において、Ｒ3Ｏは、好ましくは、−ＣＲ52ＣＲ52Ｏ−（ただし、Ｒ5は、それぞれ独立に水素原子又はアルキル基を表す）の構造を有し、かつ合計炭素数が２〜２０の基であり、より好ましくは、合計炭素数２〜１２、さらに好ましくは合計炭素数２〜４である。
なお、さらに好ましいＲ3Ｏの具体例としては、−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）Ｏ−、−ＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）2Ｏ−、−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ−が挙げられ、これらの中では、−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）Ｏ−が特に好ましい。Ｒ3Ｏの炭素数が、２〜４となることで上記したように、ポリエーテル化合物が、様々な分野で好適に使用されやすくなり、例えば、潤滑油分野では、粘度指数向上剤として好適に使用される。
【００２９】
Ｒ4における炭素数１〜１０の炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。炭化水素基はアルキル基が好ましく、その具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、分岐又は直鎖のブチル基、分岐又は直鎖のペンチル基、分岐又は直鎖のヘキシル基、分岐又は直鎖のヘプチル基、分岐又は直鎖のオクチル基、分岐又は直鎖のノニル基、分岐又は直鎖のデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。
Ｒ４における炭素数１〜１０の酸素含有炭化水素基としては、炭素数２〜１０のアシル基、エーテル結合を有する鎖状の脂肪族基、エーテル結合を有する環状の脂肪族基（例えば、テトラヒドロフルフリル基）などが挙げられる。炭素数２〜１０のアシル基が有する炭化水素基部分は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。該アシル基の炭化水素基部分は、アルキル基が好ましく、その具体例としては、上述のＲ４として選択し得るアルキル基のうち炭素数１〜９のものが挙げられる。
Ｒ4は、上記した中では、好ましくは、水素原子又はアルキル基が好ましく、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基がより好ましい。
１分子中にＲ4が複数ある場合、各分子においてＲ4は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００３０】
［潤滑油組成物］
本発明の一実施形態に係る潤滑油組成物は、潤滑油基油と、上記ポリエーテル化合物を含むものである。潤滑油組成物は、上記のように分子量の高いポリエーテル化合物を含有することで、粘度指数が向上する。
潤滑油組成物において、ポリエーテル化合物は、通常０．０１質量％以上５０質量％以下、好ましくは０．１質量％以上３０質量％以下、より好ましくは０．１質量％以上１５質量％以下で含有される。
潤滑油基油としては、一般に潤滑油の基油として用いられるものであればよく、特に制限はないが、鉱油、合成油、又はこれらの混合物が挙げられ、中でも含酸素基油が好ましい。含酸素基油としては、脂肪族系モノエステル、脂肪族系ジエステル、脂肪族系トリエステル、ポリオールエステル（ＰＯＥ）、脂肪族系モノエーテル、脂肪族系ジエーテル、脂肪族系トリエーテル、脂肪族系テトラエーテル、脂肪族系ポリビニルエーテル（ＰＶＥ）等が挙げられる。
潤滑油基油は、特に制限はないが、通常、１００℃における動粘度が０．５ｍｍ２／ｓ以上５０ｍｍ２／ｓ以下の範囲にあり、１ｍｍ２／ｓ以上２５ｍｍ２／ｓ以下の範囲にあるものが好ましい。なお、動粘度はＪＩＳＫ２２８３−２０００に準じ、ガラス製毛管式粘度計を用いて測定したものである。
【００３１】
潤滑油組成物は、ポリエーテル化合物の効果を阻害しない範囲で、酸化防止剤、油性剤、極圧剤、清浄分散剤、上記ポリエーテル化合物以外の粘度指数向上剤、防錆剤、金属不活性化剤、消泡剤などの添加剤を含有してもよい。これらは一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、潤滑油組成物は、用途によっては、ポリエーテル化合物以外の添加剤を配合せず、潤滑油基油とポリエーテル化合物からなるものであってもよい。
【００３２】
潤滑油組成物は、冷凍機油として使用されることが好ましい。すなわち、潤滑油組成物は、冷媒とともに冷凍機内部に充填して使用され、例えば、冷凍機に設けられた圧縮機等の摺動部分を潤滑するために使用されるものである。
また、潤滑油組成物は、冷凍機以外にも、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関、変速機、ショックアブソーバー、各種歯車構造、各種軸受機構、その他の各種の工業用装置等において使用されてもよい。
なお、潤滑油組成物は、潤滑油基油に、上記ポリエーテル化合物、及びその他必要に応じて使用される上記の各種添加剤を配合して製造されるものである。
【００３３】
［粘度指数向上剤］
上記ポリエーテル化合物は、上記のように、潤滑油組成物の粘度指数を向上する添加剤として使用されるものである。粘度指数向上剤は、上記ポリエーテル化合物単体からなるものであってもよいが、ポリエーテル化合物に加えて他の成分を含有していてもよい。例えば、粘度指数向上剤は、上記ポリエーテル化合物に加えて、ポリエーテル化合物を希釈するための基油等を含有していてもよい。基油としては、上記潤滑油基油で列挙した各種の基油を使用可能である。
【００３４】
また、上記ポリエーテル化合物は、潤滑油用途以外にも様々な用途で使用可能であり、エラストマー、樹脂、ゴム等を構成するウレタン等の高分子材料の原料として使用することが可能である。ウレタンは例えばシーラント、接着剤等に使用される。
【実施例】
【００３５】
以下に、本発明を、実施例により、さらに具体的に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
【００３６】
なお、物性の測定は、以下に示す要領に従って求めた。
［重量平均分子量（Ｍｗ）及び数平均分子量（Ｍｎ）］
重量平均分子量（Ｍｗ）及び数平均分子量（Ｍｎ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）を用いて測定した。ＧＰＣは、カラムとして東ソー株式会社製ＴＳＫｇｅｌ  ＳｕｐｅｒＭｕｌｔｉｐｏｒｅＨＺ−Ｍ２本を用い、テトラヒドロフランを溶離液として、検出器に屈折率検出器を用いて測定を行い、ポリスチレンを標準試料として重量平均分子量（Ｍｗ）及び数平均分子量（Ｍｎ）を求めた。
【００３７】
［ハロゲン非含有オニウム塩の合成］
５０ｍｌのナスフラスコに、水素化ナトリウム１．８ｇとシクロヘキサン２０ｍｌを仕込んだ。そこに２−プロパノール６ｍｌを滴下し、室温で撹拌した。その後、溶媒をエバポレーターで留去し、ナトリウムイソプロポキシドを合成した。１００ｍｌの３口フラスコに、得られたナトリウムイソプロポキシド２ｇとジクロロメタン２０ｍｌとテトラブチルアンモニウムクロリド６ｇを加え、４時間撹拌した。沈殿物をろ過した後、溶媒をエバポレーターで留去し、以下の化学式で表されるハロゲン非含有オニウム塩を得た。
【化１】
0006628355.tif 000002
【００３８】
［実施例１］
１Ｌセパラブルフラスコに、重合開始剤として上記ハロゲン非含有オニウム塩を０．２５ｇ、溶媒としてシクロヘキサンを２５０ｍｌ、単量体としてプロピレンオキシド（ＰＯ）を１００ｍｌ（８３ｇ）仕込んだ。反応系内を、−１５℃に冷却した後、トリイソブチルアルミニウム１．０Ｍトルエン溶液を７．５ｍｌ滴下した。滴下終了後、大気圧下で２時間撹拌し、エタノール：塩酸=５：１（質量比）の混合溶液を１０ｍｌ添加して反応を終了させた。得られた粗生成物を加圧濾過した後、減圧下１２０℃で揮発成分を留去し目的物７６ｇを得た。目的物は、式（２）において、Ｒ1がイソプロピル基、Ｒ3がプロピレン基、Ｒ4が水素原子、ｎが１、ｍが重量平均分子量に対応した数となるポリエーテル化合物である。
【００３９】
［実施例２］
実施例１において、ハロゲン非含有オニウム塩を０．２５ｇ用いる代わりに０．１２ｇ用いたこと以外は同様に操作して目的物７３ｇを得た。
【００４０】
［実施例３］
実施例２において、１Ｌセパラブルフラスコとシクロヘキサン溶媒を２５０ｍｌ用いる代わりに、２Ｌセパラブルフラスコとシクロヘキサン溶媒を５００ｍｌ用いたこと以外は同様に操作して目的物７５ｇを得た。
【００４１】
［比較例１］
２００ｍｌオートクレーブに重合開始剤であるナトリウムメトキシド０．７４ｇと溶媒としてトルエン１０ｍｌを仕込み、密閉した。その後、単量体としてプロピレンオキシド４０ｍｌをチャージし１３５℃に加熱して撹拌した。圧力の低下を確認後、プロピレンオキシド５６ｍｌを１ｍｌ／分でチャージした。チャージ終了後、圧力が０．５ｋｇ／ｃｍ3になるまで反応させた。反応終了後、得られた粗生成物にイオン交換樹脂を添加して撹拌した。イオン交換樹脂をろ過で除去し、減圧下１２０℃で揮発成分を留去した。
【００４２】
【表１】
0006628355.tif 000003
【００４３】
以上のように、各実施例１〜３では、重合反応をトリアルキルアルミニウム及びハロゲン非含有オニウム塩存在下で行うことで、高分子量のポリエーテル化合物を製造することができた。それに対して、比較例１ではトリアルキルアルミニウム及びハロゲン非含有オニウム塩を使用しなかったため、ポリエーテル化合物の分子量を高くすることができなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本実施形態に係るポリエーテル化合物は、冷凍機、内燃機関、歯車構造、軸受機構、変速機、ショックアブソーバー等に使用される潤滑油組成物に配合され、例えば粘度指数向上剤として使用されるものである。また、接着剤、シーラント等を構成するウレタン等の各種原料としても使用可能なものである。