(57)【要約】【課題】潤滑油において低粘度化を達成でき、かつ高温清浄性及び塩基価特性を維持又は向上しうる潤滑油添加剤、その製造方法及び潤滑油組成物を提供する。【解決手段】特定のアルケニル又はアルキルこはく酸イミドと、特定のカルボン酸化合物との反応により得られるアルケニル又はアルキルこはく酸イミド誘導体を含有する潤滑油添加剤、その製造方法及び該潤滑油添加剤を含有する潤滑油組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表されるアルケニル又はアルキルこはく酸イミド、及び下記一般式（２）で表されるアルケニル又はアルキルこはく酸イミドから選ばれる１種以上と、下記一般式（３）で表されるカルボン酸化合物との反応により得られるアルケニル又はアルキルこはく酸イミド誘導体を含有する潤滑油添加剤。
【化１】
2016193999.tif 000010
（上記一般式（１）及び一般式（２）において、Ｒ１、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立にアルケニル基またはアルキル基であり、重量平均分子量は、それぞれ８００以上５，０００以下である。また、Ｒ２、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ炭素数２以上５以下のアルキレン基であり、Ｒ５およびＲ６は同一でも異なっていてもよい。また、ｍ及びｎは各々１以上１０以下の整数を示す。
【化２】
2016193999.tif 000011
（上記一般式（３）において、Ｒ7は、水素又は炭素数１〜４０の炭化水素基及び含酸素炭化水素基のいずれかである。）
【請求項２】
一般式（３）で表されるカルボン酸化合物の炭素数が、２以上４１以下である、請求項１に記載の潤滑油添加剤。
【請求項３】
一般式（３）で表されるカルボン酸化合物におけるＲ７が、アルキル基である請求項１又は２に記載の潤滑油添加剤。
【請求項４】
一般式（３）で表されるカルボン酸化合物におけるＲ７が、アルケニル基である請求項１又は２に記載の潤滑油添加剤。
【請求項５】
一般式（３）で表されるカルボン酸化合物におけるＲ７が、エーテル結合を有する請求項１又は２に記載の潤滑油添加剤。
【請求項６】
前記アルケニル又はアルキルこはく酸イミドにおける総アミン基モル数（ｍ＋ｎ）に対する前記カルボン酸化合物のモル数（ｐ）の比（ｐ／（ｍ＋ｎ））が、０．０５以上５以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の潤滑油添加剤。
【請求項７】
清浄分散剤である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の潤滑油添加剤。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の潤滑油添加剤を含有する潤滑油組成物。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の潤滑油添加剤の製造方法であって、
（１）アルケニル又はアルキルこはく酸無水物及びポリアミンを反応させてアルケニル又はアルキルこはく酸イミドを得る工程と、（２）該アルケニル又はアルキルこはく酸イミド及びカルボン酸化合物を反応させてアルケニル又はアルキルこはく酸イミド誘導体を得る工程とを有する潤滑油添加剤の製造方法。
【請求項１０】
前記アルケニル又はアルキルこはく酸イミド誘導体を得る工程（２）において、前記カルボン酸化合物を、工程（１）における前記ポリアミンの配合モル数１モル当たりのカルボン酸化合物の配合モル数が０．０５モル以上５モル以下となるように配合する、請求項９に記載の潤滑油添加剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油添加剤及びその製造方法、並びに該潤滑油添加剤を含む潤滑油組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
世界規模で環境問題がクローズアップされているところ、自動車に対しては、省燃費や排ガス浄化が強く求められている。それに伴い、自動車用潤滑油にも、省燃費や排ガス浄化を実現できる新しい潤滑油開発が要求されている。従来、潤滑油には無灰系分散剤としてアルケニルこはく酸イミドが多量に使用されているが、それらの多くは、入手性、コスト等の観点から、ポリブテンを用いたポリブテニルこはく酸イミドである。
また、従来、内燃機関用潤滑油、特にディーゼルエンジン用潤滑油には、清浄分散剤として金属系と上述の無灰系の分散剤が併用されている。ディーゼルエンジンの場合、排出ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）及び粒子状排出物（ＰＭ）などによる環境汚染への対策が重要な課題となっている。ＮＯｘの削減に対しては、例えば、燃料噴射時期遅延などによって燃焼ピーク温度を低下させることなどによって対応しているが、燃焼ピーク温度を低下させると黒煙やＰＭの増加に繋がるため、ＰＭトラップあるいは酸化触媒などの排出ガス後処理装置の装着が必要となっている。
こはく酸イミドを用いた潤滑油添加剤として、特許文献１には、コハク酸イミド、コハク酸アミド、またはそれらの混合物を無水フタル酸、またはエチレンカーボネートで後処理したコハク酸イミドまたはコハク酸アミドがスス分散性に優れていることが記載されている。また、特許文献２には、ポリスクシンイミド組成物の製造法に関する記載があり、更にこの混合物を環状カーボネート処理したポリスクシンイミド組成物の記載がある。また、特許文献３には、コハク酸イミドと、ジカルボン酸またはその無水物との反応生成物である潤滑油添加剤が記載され、高い静摩擦係数を付与でき自動変速機や無段変速機に使用されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−５１３４９５号公報
【特許文献２】特開２０１０−４３２７２号公報
【特許文献３】特開２００８−１２７４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の無灰系分散剤として用いられてきたポリブテニルこはく酸イミドは高粘度であり、従来以上の省燃費性を確保するためには、本来の性能を維持したまま、粘度を低下しうる新しい無灰系分散剤の開発が熱望されている。更に、前述のような排出ガス後処理装置を装着する場合、目詰まりの回避を目的とした油中の金属分の削減は、清浄性の悪化を引き起こすことがあり、清浄性を確保できる無灰系の清浄分散剤の開発が要望されている。
【０００５】
本発明の課題は、潤滑油において、高温清浄性や塩基価特性を維持又は向上しつつ低粘度化を達成しうる潤滑油添加剤、その製造方法及び該添加剤を配合する潤滑油組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、特定のアルケニル又はアルキルこはく酸イミド誘導体を潤滑油添加剤として用いることにより、上記本発明の課題を解決することができることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は以下の通りである。
【０００７】
［１］下記一般式（１）で表されるアルケニル又はアルキルこはく酸イミド、及び下記一般式（２）で表されるアルケニル又はアルキルこはく酸イミドから選ばれる１種以上と、下記一般式（３）で表されるカルボン酸化合物との反応により得られるアルケニル又はアルキルこはく酸イミド誘導体を含有する潤滑油添加剤。
【０００８】
【化１】
2016193999.tif 000002
【０００９】
上記一般式（１）及び一般式（２)において、Ｒ１、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立にアルケニル基またはアルキル基であり、重量平均分子量は、それぞれ８００以上５，０００以下である。また、Ｒ２、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ炭素数２以上５以下のアルキレン基であり、Ｒ５およびＲ６は同一でも異なっていてもよい。また、ｍ及びｎは各々１以上１０以下の整数を示す。
【００１０】
【化２】
2016193999.tif 000003
【００１１】
（上記一般式（３）において、Ｒ7は、水素又は炭素数１〜４０の炭化水素基及び含酸素炭化水素基のいずれかである。）
【００１２】
［２］上記［１］記載の潤滑油添加剤を含有する潤滑油組成物。
［３］上記［１］記載の潤滑油添加剤の製造方法であって、
（１）アルケニル又はアルキルこはく酸無水物及びポリアミンを反応させてアルケニル又はアルキルこはく酸イミドを得る工程と、（２）該アルケニル又はアルキルこはく酸イミド及びカルボン酸化合物を反応させてアルケニル又はアルキルこはく酸イミド誘導体を得る工程とを有する潤滑油添加剤の製造方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、潤滑油において、高温清浄性や塩基価特性を維持又は向上しつつ低粘度化を達成しうる潤滑油添加剤、その製造方法及び潤滑油組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施形態によりさらに詳細に説明する。
[潤滑油添加剤]
本発明の潤滑油添加剤は、下記一般式（１）で表されるアルケニル又はアルキルこはく酸イミド、及び下記一般式（２）で表されるアルケニル又はアルキルこはく酸イミドから選ばれる１種以上と、下記一般式（３）で表されるカルボン酸化合物との反応により得られるアルケニル又はアルキルこはく酸イミド誘導体を含有する。
【００１５】
【化３】
2016193999.tif 000004
【００１６】
上記一般式（１）及び一般式（２）において、Ｒ１、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立にアルケニル基またはアルキル基であり、重量平均分子量は、それぞれ８００以上５，０００以下である。また、Ｒ２、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ炭素数２以上５以下のアルキレン基であり、Ｒ５およびＲ６は同一でも異なっていてもよい。また、ｍ及びｎは各々１以上１０以下の整数を示す。
【００１７】
【化４】
2016193999.tif 000005
【００１８】
上記一般式（３）において、Ｒ7は、水素又は炭素数１〜４０の炭化水素基及び含酸素炭化水素基のいずれかである。
【００１９】
（アルケニル又はアルキルこはく酸イミド）
上記一般式（１）及び一般式（２）において、Ｒ１、Ｒ３及びＲ４は、各々アルケニル基またはアルキル基であり、重量平均分子量は、それぞれ、８００以上５，０００以下、好ましくは８５０以上４０００以下、より好ましくは９００以上３０００以下、更に好ましくは９５０以上２５００以下である。上記したＲ１、Ｒ３及びＲ４の各々の重量平均分子量が８００未満であると、基油への溶解性と高温清浄性が低下し、５，０００を超えると、塩基価が低下するおそれがある。Ｒ３及びＲ４は同一でも異なっていてもよい。なお、Ｒ１、Ｒ３及びＲ４の各々の重量平均分子量は、アルケニル又はアルキルこはく酸イミドの合成に用いるアルケニル基又はアルキル基を有する化合物について、東ソー製高速ＧＰＣ装置（ＨＬＣ−８２２０型）に、東ソー製カラム（ＴＳＫｇｅｌ ＧＭＨ−ＸＬ ２本及びＧ２０００Ｈ−ＸＬ １本）を取り付け、検出器：屈折率検出器、測定温度：４０℃、移動相：テトラヒドロフラン、流速：１．０ｍｌ／分、濃度０．５ｍｇ／ｍｌの条件で測定し、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量として評価することができる。
【００２０】
上記一般式（１）及び一般式（２）において、Ｒ２、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ炭素数２以上５以下のアルキレン基であり、Ｒ５及びＲ６は同一でも異なっていてもよい。また、ｍ及びｎは各々１以上１０以下の整数を示す。Ｒ２、Ｒ５及びＲ６の各々のアルキレン基の炭素数が２未満であると、基油に対する溶解性が低下し、上記炭素数が５を超えると高温清浄性に劣る。また、ｍ及びｎがそれぞれ１以上であると良好な高温清浄性を与えることができ、１０を超えると基油に対する溶解性が低下することとなる。
この点から、Ｒ２、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ好ましくは炭素数２以上４以下のアルキレン基であり、更に好ましくはエチレン基である。また、ｍ及びｎは各々好ましくは２以上５以下の整数、より好ましくは２以上４以下の整数である。
【００２１】
Ｒ１、Ｒ３及びＲ４の各々で表されるアルケニル基としては、炭素数２以上１６以下のモノオレフィンやジオレフィンの重合体又は共重合体であるポリオレフィンが用いられる。モノオレフィンの具体例としてはエチレン、プロピレン、ブテン、イソブテン、ブタジエン、デセン、ドデセン、ヘキサデセンなどが挙げられ、これらの中では、ブテン又はイソブテンが好ましい。Ｒ１、Ｒ３及びＲ４の各々で表される好適なアルケニル基としては、ポリブテニル基、ポリイソブテニル基、又はエチレン−プロピレン共重合体が挙げられる。ポリブテニル基は、１−ブテンとイソブテンの混合物あるいは高純度のイソブテンを重合させたものとして得られる。好適なアルキル基としては、上記ポリブテニル基又はポリイソブテニル基を水素化したものが挙げられる。本発明においては、Ｒ1、Ｒ３およびＲ４の各々が上記アルキル基である水素化ポリブテニル基であることが好ましい。なお、本明細書において、「アルケニル又はアルキルコハク酸イミド」と記すときは、「アルケニルコハク酸イミド又はアルキルコハク酸イミド」を意味する。
【００２２】
一般式（１）又は一般式（２）で表されるアルケニル又はアルキルこはく酸イミドは、ポリオレフィンと無水マレイン酸とから得られるアルケニル又はアルキルこはく酸無水物とポリアミンとから製造することができる。好ましくは、上記ポリオレフィン（Ａ）と無水マレイン酸（Ｂ）とを、（Ａ）１モルに対し（Ｂ）０．２モル以上５モル以下の割合で、５０℃以上２５０℃以下の温度で反応させてアルケニル又はアルキルこはく酸無水物（反応生成物（Ｃ））を得る反応工程（１−ａ）と、得られた反応生成物（Ｃ）とポリアミン（Ｄ）とを、（Ｃ）１モルに対し（Ｄ）０．２モル以上５モル以下の割合で、５０℃以上２５０℃以下の温度で反応させる反応工程（１−ｂ）とからなる製造方法により得ることができる。
【００２３】
前記反応工程（１−ａ）では、ポリオレフィン（Ａ）と無水マレイン酸（Ｂ）の割合を、好ましくは（Ａ）成分１モルに対し（Ｂ）成分０．７５モル以上２モル以下、より好ましくは（Ａ）成分１モルに対し（Ｂ）成分１モル以上１．５モル以下の割合とする。また、反応温度は、１００℃以上２５０℃以下であることが好ましい。反応工程（１−ａ）では、炭化水素油等の有機溶剤を使用することもできる。
【００２４】
反応工程（１−ｂ）において、使用し得るポリアミンの具体例としては、直鎖又は分岐の、即ち非環構造のポリアルキレンポリアミン、環構造を有するポリアルキレンポリアミン及びそれらの混合物のいずれであってもよいが、好ましくは、下記一般式（４）又は一般式（５）で表されるポリアミンである。
Ｈ２Ｎ−（Ｒ２ＮＨ）ｍ−Ｈ              （４）
（一般式（４）において、Ｒ２は前記と同じであり、ｍは１以上１０以下の整数を示す。）
Ｈ２Ｎ−（Ｒ５ＮＨ）ｎ−Ｒ６−ＮＨ２      （５）
（一般式（５）において、Ｒ５、Ｒ６は前記と同じであり、ｎは１以上１０以下の整数を示す。）
【００２５】
非環構造のポリアルキレンポリアミンとしては、例えば、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ヘキサエチレンヘプタミン、ヘキサエチレンオクタミン等が挙げられる。これらのポリアミンは目的とするアルケニル又はアルキルこはく酸イミドの構造に応じて適宜選択される。
上記ポリアルキレンポリアミンのうち、本実施態様においては、炭素数２以上５以下であって、ｍが２以上５以下の非環構造のポリアルキレンポリアミンが好ましく用いられる。
【００２６】
前記反応工程（１−ｂ）では、反応生成物（Ｃ）と前記一般式（４）で表されるポリアミン（Ｄ）の割合を、好ましくは（Ｃ）成分１モルに対し（Ｄ）成分０．２モル以上５モル以下、より好ましくは（Ｃ）成分１モルに対し（Ｄ）成分０．４モル以上２モル以下、更に好ましくは（Ｃ）成分１モルに対し（Ｄ）成分０．４５モル以上１．９モル以下とする。また、反応温度は１００℃以上２００℃以下であることがより好ましい。
【００２７】
アルケニル又はアルキルこはく酸イミドのうち、一般式（１）で表されるモノイミド構造体と一般式（２）で表されるビスイミド構造体の生成は、前記反応工程（１−ｂ）における反応生成物（Ｃ）に対するポリアミン（Ｄ）の仕込み割合によって決定される。すなわち、反応生成物（Ｃ）とポリアミン（Ｄ）の割合が、（Ｃ）成分１モルに対し（Ｄ）成分が０．８０モル以上１．２モル以下であれば、通常、モノイミド構造体又はモノアミド構造体が主に生成される。また、ポリアミン（Ｄ）の割合が（Ｃ）成分１モルに対し（Ｄ）成分が０．４モル以上０．６モル以下であれば、通常、ビスイミド構造体が主に生成される。
【００２８】
（一般式（３）で表されるカルボン酸化合物）
本発明の潤滑油添加剤は、上述の一般式（１）で表されるアルケニル又はアルキルこはく酸イミド、及び下記一般式（２）で表されるアルケニル又はアルキルこはく酸イミドから選ばれる１種以上と、下記一般式（３）で表されるカルボン酸化合物との反応により得られるアルケニル又はアルキルこはく酸イミド誘導体を含有する。
【００２９】
【化５】
2016193999.tif 000006
【００３０】
上記一般式（３）において、Ｒ7は、水素又は炭素数１〜４０の炭化水素基及び含酸素炭化水素基のいずれかである。
【００３１】
一般式（３）で表されるカルボン酸化合物において、Ｒ7で示される炭化水素基および含酸素炭化水素基は飽和でも不飽和でもよく、脂肪族でも芳香族でもよく、直鎖状でも分岐状でも環状でもよい。炭化水素基及び含酸素炭化水素基の炭素数が１以上であれば潤滑油の低粘度化が可能となり、炭素数が４０を超えると高塩基価の化合物が得られなくなる。この観点から、炭化水素基及び含酸素炭化水素基の炭素数は、好ましくは３以上３０以下、より好ましくは５以上２５以下、更に好ましくは９以上２０以下である。
【００３２】
Ｒ7で表される炭化水素基としては、低粘度化の点から、アルキル基またはアルケニル基が好ましい。このようなアルキル基またはアルケニル基としては、ブチル基、ブテニル基、ヘキシル基、ヘキセニル基、オクチル基、オクテニル基、デシル基、デセニル基、ドデシル基、ドデセニル基、テトラデシル基、テトラデセニル基、ヘキサデシル基、ヘキサデセニル基、オクタデシル基、オクタデセニル基、イソステアリル基、デセントリマー基、ポリブテニル基等が挙げられる。
また、Ｒ7で表される含酸素炭化水素基とは、酸素原子を含有している炭化水素基であり、上記炭化水素基の主鎖に酸素原子、例えば、エーテル結合を有するものが好ましい。
【００３３】
一般式（３）で示されるカルボン酸化合物の炭素数は、好ましくは２以上４１以下であり、より好ましくは４以上３５以下であり、更に好ましくは６以上３０以下、より更に好ましくは１０以上２５以下である。炭素数が上記範囲内にあれば、潤滑油の低粘度化が可能となり、また塩基価残存率（％）の高い化合物が得られ好ましい。
一般式（３）で示されるカルボン酸化合物の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【００３４】
まず、飽和のカルボン酸化合物としては、ギ酸（メタン酸）、酢酸（エタン酸）、プロピオン酸（プロパン酸）、酪酸（ブタン酸）、吉草酸（ペンタン酸）、カプロン酸（ヘキサン酸）、エナント酸（ヘプタン酸）、カプリル酸（オクタン酸）、ペラルゴン酸（ノナン酸）、カプリン酸（デカン酸）、ウンデカン酸、ラウリン酸（ドデカン酸）、トリデシル酸（トリデカン酸）、ミリスチン酸（テトラデカン酸）、ペンタデシル酸（ペンタデカン酸）、パルミチン酸（ヘキサデカン酸）、マルガリン酸（ヘプタデカン酸）、ステアリン酸（オクタデカン酸）、ノナデシル酸（ノナデカノン酸）、アラキジン酸（エイコサン酸）、ヘンイコシル酸、ベヘン酸、トリコシル酸、リグノセリン酸（テトラコサン酸）などが挙げられる。
【００３５】
また、不飽和のカルボン酸化合物としては、ミリストル酸、パルミトレイン酸、ヘプタデセン酸、オレイン酸、エライジン酸、オクタデセン酸、バクセン酸、ペテロセリン酸、ノナデセン酸、エイコセン酸、ドコセン酸、ネルボン酸、リノール酸、リノールエライジン酸、リノレイン酸、オクタデカトリエン酸、エイコサジエン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサン酸などが挙げられる。
【００３６】
さらに、分岐のカルボン酸化合物としては、イソ酪酸（イソブタン酸）、イソ吉草酸（イソペンタン酸）、イソカプロン酸（イソヘキサン酸）、イソエナント酸（イソヘプタン酸）、イソカプリル酸（イソオクタン酸）、イソペラルゴン酸（イソノナン酸）、イソカプリン酸（イソデカン酸）、イソウンデカン酸、イソラウリン酸（イソドデカン酸）、イソトリデシル酸（イソトリデカン酸）、イソミリスチン酸（イソテトラデカン酸）、イソペンタデシル酸（イソペンタデカン酸）、イソパルミチン酸（イソヘキサデカン酸）、イソマルガリン酸（イソヘプタデカン酸）、イソステアリン酸（イソオクタデカン酸、２−ヘプチルウンデカン酸）、イソノナデシル酸（イソノナデカン酸）、及びイソアラキン酸（イソイコサン酸）などが挙げられる。
【００３７】
（アルケニル又はアルキルこはく酸イミドとカルボン酸化合物との反応）
本発明の潤滑油添加剤に含有されるアルケニル又はアルキルこはく酸イミド誘導体は、前記一般式（１）で表されるアルケニル又はアルキルこはく酸イミド、及び前記一般式（２）で表されるアルケニル又はアルキルこはく酸イミドから選ばれる１種以上と、前記一般式（３）で表されるカルボン酸化合物との反応により得られる。
一般式（１）又は一般式（２）で表されるアルケニル又はアルキルこはく酸イミドと一般式（３）で表されるカルボン酸化合物との反応は、好ましくは反応温度５０℃以上２５０℃以下、より好ましくは１００℃以上２００℃以下、更に好ましくは１３０℃以上１８０℃以下の温度で行う。
【００３８】
得られるアルケニル又はアルキルこはく酸イミド誘導体において、前記アルケニル又はアルキルこはく酸イミドにおける総アミン基モル数（ｍ＋ｎ、ただし得られるこはく酸イミド誘導体が一般式（１）、一般式（２）で表されるこはく酸イミド各々の単独の誘導体である場合はそれぞれｍ、ｎ）に対する前記カルボン酸化合物のモル数（ｐ）の比（ｐ／（ｍ＋ｎ））は、０．０５以上５以下であることが、前記低粘度化、高温清浄性などに優れる点から好ましい。
このことは、アルケニル又はアルキルこはく酸イミドとカルボン酸化合物（Ｅ）との反応において、前述した、反応工程（１−ａ）及び反応工程（１−ｂ）を経由する実施態様の場合、前記反応工程（１−ｂ）で使用したポリアミン（Ｄ）に対するカルボン酸化合物（Ｅ）の割合を、（Ｄ）成分１モルに対し（Ｅ）成分を０．０５モル以上５モル以下として反応させる反応工程（２）を有することにより達成できる。
【００３９】
反応工程（２）における、ポリアミン（Ｄ）に対するカルボン酸化合物（Ｅ）の配合量は、上記観点から、好ましくは、（Ｄ）成分１モルに対して（Ｅ）成分０．０５モル以上４モル以下、より好ましくは（Ｄ）成分１モルに対して（Ｅ）成分０．１モル以上２モル以下、更に好ましくは（Ｄ）成分１モルに対して（Ｅ）成分０．２５モル以上１モル以下である。なお、反応に際しては、例えば、炭化水素油等の有機溶剤を使用することもできる。
【００４０】
（潤滑油添加剤）
一般式（１）で表されるアルケニル又はアルキルこはく酸イミド及び一般式（２）で表されるアルケニル又はアルキルこはく酸イミドから選ばれる１種以上と、一般式（３）で表されるカルボン酸化合物との反応により得られるアルケニル又はアルキルこはく酸イミド誘導体は、潤滑油に添加する潤滑油添加剤として使用できる。
上記アルケニル又はアルキルこはく酸イミド誘導体の塩基価は、１ｍｇＫＯＨ／ｇ以上２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましく、１ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることがより好ましい。なお当該塩基価は、ＪＩＳ  Ｋ  ２５０１に基づく塩酸法により測定されるものである。
【００４１】
本発明の潤滑油添加剤は、上記アルケニル又はアルキルこはく酸イミド誘導体をそのまま使用してもよいが、その効果を有効に奏する量で含有することもできる。潤滑油添加剤中におけるアルケニル又はアルキルこはく酸イミド誘導体の含有量は、好ましくは０．０１質量％以上５０質量%以下であり、より好ましくは０．１質量％以上３０質量%以下である。
【００４２】
本発明の潤滑油添加剤の使用により、潤滑油の低粘度化が図れ、高温清浄性及び塩基価特性を維持又は向上しうる。この点から、本発明の潤滑油添加剤は無灰系の清浄分散剤として潤滑油組成物に使用することが好ましい。
また、本発明の潤滑油添加剤は、燃料油である炭化水素油に配合することもできる。炭化水素系の燃料油に配合したものは、内燃機関の気化器への夾雑物の付着防止及び付着物を除去する清浄剤として使用することができる。その際の好ましい含有量は、好ましくは燃料油基準で０．００１質量％以上１質量％以下程度である。
【００４３】
［潤滑油添加剤の製造方法］
本発明の潤滑油添加剤の製造方法は、（１）アルケニル又はアルキルこはく酸無水物及びポリアミンを反応させてアルケニル又はアルキルこはく酸イミドを得る工程と、（２）該アルケニル又はアルキルこはく酸イミド及びカルボン酸化合物を反応させてアルケニル又はアルキルこはく酸イミド誘導体を得る工程とを有する。
【００４４】
上記工程（１）は前述の反応工程（１−ａ）及び（１−ｂ）を含み、上記工程（２）は前述の反応工程（２）に相当し、その内容は前述した通りである。また、使用する原料及び生成物、反応条件等についても前述の通りである。特に、工程（２）において、アルケニル又はアルキルこはく酸イミドとカルボン酸化合物との反応を、工程（１）における前記ポリアミンの配合モル数１モルに対し、カルボン酸化合物のモル数を好ましくは０．０５モル以上５モル以下、より好ましくは０．０５モル以上４モル以下、更に好ましくは０．１モル以上２モル以下、特に好ましくは０．２５モル以上１モル以下となるようにして行うことが、潤滑油の低粘度化を図り、高温清浄性、分散性などを向上させる点で好ましい。
【００４５】
［潤滑油組成物］
本発明の潤滑油組成物は、前述の本発明の潤滑油添加剤を含有する。本発明の潤滑油組成物中における本発明の潤滑油添加剤の含有量は、潤滑油添加剤の効果を有効に奏するべく、潤滑油組成物全量基準、アルケニル又はアルキルこはく酸イミド誘導体換算で、０．０１質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは０．１質量％以上３０質量％以下である。
【００４６】
本発明の潤滑油組成物に使用する基油としては、一般に潤滑油の基油として用いられるものであれば鉱油でも合成油でもよく、特に制限はないが、１００℃における動粘度が１ｍｍ２／ｓ以上５０ｍｍ２／ｓ以下の範囲にあるものが好ましく、２ｍｍ２／ｓ以上２０ｍｍ２／ｓ以下の範囲にあるものがより好ましい。
ここで、鉱油としては、例えば、パラフィン系原油、ナフテン系原油、芳香族系原油などからの潤滑油留分またはガソリン、灯油、軽油などの燃料油の留分のいずれでもよく、溶剤精製、水素化精製または水素化分解などのいかなる精製方法を経たものでも使用することができる。合成油としては、ポリフェニルエーテル、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、エステル油、グリコール系またはポリオレフィン系合成油などを使用することができる。
【００４７】
本発明の潤滑油添加剤を含有する本発明の潤滑油組成物は、高温清浄性や塩基価特性を維持又は向上しつつ低粘度化を達成しうるものであり、また、潤滑油の灰分値を増加させることなく塩基価を増加させ、ＰＭトラップや、排ガス浄化装置への悪影響を防止でき、将来の排出ガス規制にも対応可能である。それ故、本発明の潤滑油組成物は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンおよび２サイクルエンジンのような内燃機関用の潤滑油として好適に用いられる。また、本発明の潤滑油組成物は、ギヤ油、軸受油、変速機油、ショックアブソーバー油あるいは工業用潤滑油としても好適に用いられる。
【００４８】
本発明の潤滑油組成物には、本発明の効果を阻害しない限り、潤滑油に通常配合される酸化防止剤、耐摩耗剤、摩擦調整剤、極圧剤、他の清浄分散剤、粘度指数向上剤、流動点向上剤、金属不活性化剤、防錆剤、消泡剤、抗乳化剤及び着色剤およびその他の添加剤を適宜含有することもできる。
【実施例】
【００４９】
次に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら制限されるものではない。
［評価項目・評価方法］
潤滑油組成物の各性状及び性能は以下の方法で測定した。
（１）粘度特性
動粘度は、Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ社製、ＳＶＭ３０００／Ｇ２の比重計も兼ね備えたスタビンガー粘度計を用い、４０℃、１００℃における動粘度（ｍｍ２／ｓ）を測定した。
また、粘度比は、[原料コハク酸イミドとカルボン酸化合物との反応で得られるコハク酸イミド誘導体の１００℃における動粘度（ｍｍ２／ｓ）］／[原料コハク酸イミドの１００℃における動粘度（ｍｍ２／ｓ）］を示す。
【００５０】
（２）ホットチューブ試験
５００ニュートラル留分の鉱油に下記実施例及び比較例で得られたポリブテニルコハク酸イミド又はポリブテニルコハク酸イミド誘導体１０質量％を配合し、潤滑油組成物を調製した。この潤滑油組成物の性能を、以下のホットチューブ試験により評価した。
２３０℃に保たれた内径２ｍｍのガラス管中に潤滑油組成物を０．３ミリリットル／時、空気を１０ミリリットル／分で１６時間流し続けた。ガラス管中に付着したラッカーと色見本とを比較し、透明の場合は１０点、黒の場合は０点として１１段階の評点を付けた。評点が高いほど高性能であることを示す。本試験はＪＰＩ−５Ｓ−５５−９９に基づいて行なった。
【００５１】
（３）塩基価維持性能試験
前述のホットチューブ試験後の試験油を回収し、ＪＩＳ  Ｋ  ２５０１に基づく塩酸法により塩基価を測定した。試験後の塩基価（残存塩基価）と試験前の塩基価（初期塩基価）を比較し、塩基価残存率（％）として示し、塩基価維持性能を評価した［塩基価残存率（％）＝（残存塩基価/初期塩基価）×１００］。塩基価残存率が高いほど、塩基価維持性能が高性能であることを示す。
【００５２】
＜比較例１＞
１Ｌオートクレーブ中に、ポリブテン（Ｍｗ：９６０）（出光興産製；出光ポリブテン１００Ｒ）４８０ｇ、臭化セチル０．７６（０．０２５ｍｏｌ）、無水マレイン酸５１．５ｇ（０．５３ｍｏｌ）を入れ、窒素置換し、２４０℃で５時間反応させた。２１５℃に降温し、未反応の無水マレイン酸と臭化セチルを減圧留去し、１４０℃に降温して濾過した。得られたポリブテニルコハク酸無水物の収量は４９９ｇであった。１Ｌセパラブルフラスコ中に、得られたポリブテニルコハク酸無水物４３７ｇ、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）２５ｇ（０．１７ｍｏｌ）、鉱油（１５０ニュートラル留分の鉱油、１００℃動粘度：５．３ｍｍ２／ｓ）１８７ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で２時間反応させた。２００℃に昇温し未反応のＴＥＴＡと生成水を減圧留去し、１４０℃に降温して濾過した。得られたポリブテニルコハク酸イミドの収量は６１４ｇであった。生成物の性状を表１に示す。
【００５３】
＜実施例１＞
３００ｍＬのオートクレーブに、窒素雰囲気下、比較例１で製造したポリブテニルコハク酸イミド１８０ｇとラウリン酸（ドデカン酸）１６．０ｇ（０．０８０ｍｏｌ）とを１６０乃至１７０℃で８時間加熱撹拌し、ポリブテニルコハク酸イミド誘導体を得た。生成物の性状を表１に示す。
【００５４】
＜実施例２＞
３００ｍＬのオートクレーブに、窒素雰囲気下、比較例１で製造したポリブテニルコハク酸イミド１８０ｇとステアリン酸（オクタデカン酸）２３ｇ（０．０８０ｍｏｌ）とを１６０乃至１７０℃で８時間加熱撹拌し、ポリブテニルコハク酸イミド誘導体を得た。生成物の性状を表１に示す。
【００５５】
＜実施例３＞
３００ｍＬのオートクレーブに、窒素雰囲気下、比較例１で製造したポリブテニルコハク酸イミド１８０ｇとオレイン酸２３ｇ（０．０８０ｍｏｌ）とを１６０乃至１７０℃で８時間加熱撹拌し、実施例３のポリブテニルコハク酸イミド誘導体を得た。生成物の性状を表１に示す。
【００５６】
【表１】
2016193999.tif 000007
【００５７】
＜比較例２＞
１Ｌのオートクレーブに、ポリブテン（Ｍｗ：１３００）（大林産業製；ポリブテンＨＲＰＢ１３００）４８０ｇ、臭化セチル０．５６（０．０１８ｍｏｌ）、無水マレイン酸３８．０ｇ（０．３８８ｍｏｌ）を入れ、窒素置換し、２４０℃で５時間反応させた。２１５℃に降温し、未反応の無水マレイン酸と臭化セチルを減圧留去し、１４０℃に降温して濾過した。得られたポリブテニルコハク酸無水物の収量は５０９ｇであった。１Ｌセパラブルフラスコ中に、得られたポリブテニルコハク酸無水物５０９ｇ、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）２１．６ｇ（０．１４８ｍｏｌ）、鉱油（１５０ニュートラル留分の鉱油、１００℃動粘度：５．３ｍｍ２／ｓ）２１８ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で２時間反応させた。２００℃に昇温し未反応のＴＥＴＡと生成水を減圧留去し、１４０℃に降温して濾過した。得られたポリブテニルコハク酸イミドの収量は７０７ｇであった。生成物の性状を表２に示す。
【００５８】
＜実施例４＞
３００ｍＬのオートクレーブに、窒素雰囲気下、比較例２で製造したポリブテニルコハク酸イミド１８５ｇとオレイン酸１０．５ｇ（０．３７ｍｏｌ）を仕込み、１６０乃至１７０℃で８時間加熱撹拌し、ポリブテニルコハク酸イミド誘導体を得た。生成物の性状を表２に示す。
【００５９】
【表２】
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【００６０】
＜比較例３＞
１Ｌのオートクレーブに、ポリブテン（Ｍｗ：１３００）（大林産業製；ポリブテンＨＲＰＢ１３００）５２２ｇ、臭化セチル０．６１（０．０２０ｍｏｌ）、無水マレイン酸４１．４ｇ（０．４２ｍｏｌ）を入れ、窒素置換し、２４０℃で５時間反応させた。２１５℃に降温し、未反応の無水マレイン酸と臭化セチルを減圧留去し、１４０℃に降温して濾過した。得られたポリブテニルコハク酸無水物の収量は５００ｇであった。１Ｌセパラブルフラスコ中に、得られたポリブテニルコハク酸無水物５００ｇ、ペンタエチレンヘキサミン（ＰＥＨＡ）３３．８ｇ（０．１４５ｍｏｌ）、鉱油（１５０ニュートラル留分の鉱油、１００℃動粘度：５．３ｍｍ２／ｓ）２１６ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で２時間反応させた。２００℃に昇温し未反応のＰＥＨＡと生成水を減圧留去し、１４０℃に降温して濾過した。得られたポリブテニルコハク酸イミド誘導体の収量は７１２ｇであった。生成物の性状を表３に示す。
【００６１】
＜実施例５＞
３００ｍＬのオートクレーブに、窒素雰囲気下、比較例３で合成したポリブテニルコハク酸イミド１８４ｇとオレイン酸２０．５ｇ（０．０７３ｍｏｌ）を仕込み、１６０乃至１７０℃で８時間加熱撹拌し、ポリブテニルコハク酸イミド誘導体を得た。生成物の性状を表３に示す。
【００６２】
＜比較例４＞
１Ｌのオートクレーブに、ポリブテン（Ｍｗ：２３００）（大林産業製；ポリブテンＨＲＰＢ２３００）６４２ｇ、臭化セチル０．４３（０．０１４ｍｏｌ）、無水マレイン酸２８．７ｇ（０．２９ｍｏｌ）を入れ、窒素置換し、２４０℃で５時間反応させた。２１５℃に降温し、未反応の無水マレイン酸と臭化セチルを減圧留去し、１４０℃に降温して濾過した。得られたポリブテニルコハク酸無水物の収量は５６７ｇであった。１Ｌセパラブルフラスコ中に、得られたポリブテニルコハク酸無水物５００ｇ、ペンタエチレンヘキサミン（ＰＥＨＡ）２２．２ｇ（０．０９５ｍｏｌ）、鉱油（１５０ニュートラル留分の鉱油、１００℃動粘度：５．３ｍｍ２／ｓ）２４３ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で２時間反応させた。２００℃に昇温し未反応のＰＥＨＡと生成水を減圧留去し、１４０℃に降温して濾過した。得られたポリブテニルコハク酸イミドの収量は７９５ｇであった。生成物の性状を表３に示す。
【００６３】
＜実施例６＞
３００ｍＬのオートクレーブに、窒素雰囲気下、比較例４で製造したポリブテニルコハク酸イミド２０７ｇとオレイン酸６．７ｇ（０．０２４ｍｏｌ）を仕込み、１６０乃至１７０℃で８時間加熱撹拌し、ポリブテニルコハク酸イミド誘導体を得た。生成物の性状を表３に示す。
【００６４】
＜比較例５＞
３００ｍＬのオートクレーブ中で、比較例１で製造したポリブテニルコハク酸イミド９３ｇを窒素雰囲気下１６０℃に加熱し、次に、エチレンカーボネート７．３ｇ（０．０８３ｍｏｌ）を添加し、混合物を１６０乃至１７０℃で４時間加熱撹拌し、エチレンカーボネート後処理ポリブテニルコハク酸イミド誘導体を得た。生成物の性状を表２に示す。
【００６５】
＜比較例６＞
３００ｍＬのオートクレーブ中で、比較例１で製造したポリブテニルコハク酸イミド９３ｇを窒素雰囲気下１６０℃に加熱し、次に、エチレンカーボネート３．６ｇ（０．０４１ｍｏｌ）を添加し、混合物を１６０乃至１７０℃で４時間加熱撹拌し、エチレンカーボネート後処理ポリブテニルコハク酸イミド誘導体を得た。生成物の性状を表２に示す。
【００６６】
【表３】
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【００６７】
本実施例の潤滑油添加剤は、従来品やその他の本発明外品よりもホットチューブ試験における評点が高く、高温清浄性が良好であることが判った。
また、本実施例の潤滑油添加剤は、比較例で製造された化合物よりも動粘度が低く、これを潤滑油添加剤として含む潤滑油組成物の流動性を向上でき、潤滑油組成物の低粘度化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の潤滑油添加剤は、低粘度化を達成でき、かつ高温清浄性及び塩基価特性を維持又は向上しうることから、例えば、潤滑油組成物に添加する清浄分散剤等として好適に使用することができる。