硼素化アミノアルコール化合物、潤滑油用添加剤及び潤滑油組成物
【課題】高温安定性、高温清浄性、塩基価維持性に優れ、かつ微粒子分散性を有する無灰系清浄分散剤として有用な硼素化アミノアルコール化合物、当該化合物を含有する潤滑油用添加剤及び当該添加剤を配合してなる潤滑油組成物を提供すること。
【解決手段】本発明の硼素化アミノアルコール化合物は、分子内に１以上のアミノ基及び１以上のヒドロキシル基を有するアミノアルコール化合物がさらに硼素を含有することを特徴とする。本発明の潤滑油用添加剤は、本発明の硼素化アミノアルコール化合物を含有することを特徴とする。本発明の潤滑油組成物は、本発明の潤滑油用添加剤を配合してなることを特徴とする。
【解決手段】本発明の硼素化アミノアルコール化合物は、分子内に１以上のアミノ基及び１以上のヒドロキシル基を有するアミノアルコール化合物がさらに硼素を含有することを特徴とする。本発明の潤滑油用添加剤は、本発明の硼素化アミノアルコール化合物を含有することを特徴とする。本発明の潤滑油組成物は、本発明の潤滑油用添加剤を配合してなることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硼素化アミノアルコール化合物、該化合物を含有する潤滑油用添加剤及び該添加剤を配合してなる潤滑油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無灰系の清浄分散剤として、コハク酸イミド系及びヒドロキシベンジルアミン系等の化合物が用いられているが、高温における清浄性、安定性が十分でない。
そこで、特許文献１では、アミノアルコール系の化合物を潤滑油添加剤として用いることを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３１６５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたアミノアルコール系の潤滑油添加剤は、高温清浄性が十分でないため、金属系清浄剤を添加する必要がある。金属系清浄剤を添加すると、パティキュレートトラップや、未燃燃料や潤滑油を酸化する酸化触媒などの排ガス浄化装置のフィルター状構造が金属分によって目詰まり（閉塞）し易いという問題が生じる。さらに、特許文献１には、塩基価維持性に関する記載も無い。
【０００５】
本発明は、高温安定性、高温清浄性、塩基価維持性に優れ、かつ微粒子分散性を有する無灰系清浄分散剤として有用な硼素化アミノアルコール化合物、該化合物を含有する潤滑油用添加剤及び該添加剤を配合してなる潤滑油組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決すべく、本発明は、以下に示す硼素化アミノアルコール化合物、該化合物を含有する潤滑油用添加剤、並びに該添加剤を配合してなる潤滑油組成物を提供するものである。
【０００７】
[１] 分子内に１以上のアミノ基及び１以上のヒドロキシル基を有するアミノアルコール化合物がさらに硼素を含有することを特徴とする硼素化アミノアルコール化合物。
[２] 上述の[１]に記載の硼素化アミノアルコール化合物において、前記アミノアルコール化合物が（Ａ）エポキシ基を有する化合物と、（Ｂ）１級アミノ基及び２級アミノ基の少なくともいずれかを１つ以上有する化合物と、を反応させて得られたアミノアルコール化合物であり、前記（Ａ）化合物の炭素数が６以上４０以下であり、前記（Ｂ）化合物の総窒素数が１以上１０以下であり、かつ、総炭素数が２以上４０以下であることを特徴とする硼素化アミノアルコール化合物。
[３] 上述の[２]に記載の硼素化アミノアルコール化合物において、前記（Ａ）化合物の総モル数と前記（Ｂ）化合物の総モル数との比が０．７：１以上１２：１以下の割合であることを特徴とする硼素化アミノアルコール化合物。
[４] 上述の[２]または[３]に記載の硼素化アミノアルコール化合物において、前記（Ａ）化合物と前記（Ｂ）化合物とを反応させて得られたアミノアルコール化合物のモル数と、硼素含有化合物のモル数との比が、１：０．０１以上１：１０以下の割合で反応させて得られたことを特徴とする硼素化アミノアルコール化合物。
[５] 上述の[２]から[４]までのいずれか一項に記載の硼素化アミノアルコール化合物において、前記（Ｂ）化合物が、ポリアルキレンポリアミン、環状アミン、またはポリアルキレンポリアミン及び環状アミンを含む化合物のいずれかであることを特徴とする硼素化アミノアルコール化合物。
[６] 上述の[１]から[５]までのいずれか一項に記載の硼素化アミノアルコール化合物を含有することを特徴とする潤滑油用添加剤。
[７] 上述の[６]に記載の潤滑油用添加剤が清浄分散剤であることを特徴とする潤滑油用添加剤。
[８] 上述の[６]または[７]に記載の潤滑油用添加剤を配合してなる潤滑油組成物。
[９] 上述の[８]に記載の潤滑油組成物が内燃機関用潤滑油であることを特徴とする潤滑油組成物。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高温安定性、高温清浄性、塩基価維持性に優れ、かつ微粒子分散性を有する無灰系清浄分散剤として有用な硼素化アミノアルコール化合物、該化合物を含有する潤滑油用添加剤及び該添加剤を配合してなる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】
【０００９】
本発明の硼素化アミノアルコール化合物は、分子内に１以上のアミノ基及び１以上のヒドロキシル基を有するアミノアルコール化合物がさらに硼素を含有したものである。
そして、前記アミノアルコール化合物は、
（Ａ）エポキシ基を有する化合物と、
（Ｂ）１級アミノ基及び２級アミノ基の少なくともいずれかを１つ以上有する化合物と、
を反応させて得られたものである。
【００１０】
エポキシ基を有する化合物（（Ａ）化合物）は、炭素数が６以上４０以下であることが好ましい。この（Ａ）化合物の炭素数が６以上であれば潤滑油基油などに十分溶解し、炭素数が４０以下であれば高塩基価の化合物が得られる。さらにこの（Ａ）化合物の炭化水素基の好ましい炭素数は６以上３０以下である。
【００１１】
前記（Ａ）化合物はエポキシ基と炭化水素基とが結合していることが好ましいが、前記炭化水素基としては、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く、例えば、アルキル基またはアルケニル基が挙げられる。より具体的には、炭化水素基としては、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、ポリブテン基などが挙げられる。
【００１２】
エポキシ基を有する前記（Ａ）化合物の具体例としては、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−エポキシドデカン、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、１，２−エポキシドデセン、１，２−エポキシテトラデセン、１，２−エポキシヘキサデセン、１，２−エポキシオクタデセン、１，２−エポキシ−２−オクチルドデカン等が挙げられる。
【００１３】
１級アミノ基及び２級アミノ基の少なくともいずれかを１つ以上有する化合物（（Ｂ）化合物）は、総窒素数が１以上１０以下であり、かつ、総炭素数が２以上４０以下であることが好ましい。この総窒素数が１０以下であれば、潤滑油基油などに十分溶解する。この総炭素数が２以上であれば、潤滑油基油などに十分溶解し、４０以下であれば、高塩基価の化合物が得られる。
このような（Ｂ）化合物としては、１級アミン、２級アミン、ポリアルキレンポリアミンが挙げられる。
【００１４】
１級アミンは、総炭素数が２以上４０以下の炭化水素基を有していることが好ましく、さらに酸素原子を含んでいてもよい。この炭化水素基の総炭素数が２以上であれば潤滑油基油などに十分溶解し、総炭素数が４０以下であれば高塩基価の化合物が得られる。
このような炭化水素基としては、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く、例えば、アルキル基またはアルケニル基が挙げられる。より具体的には、炭化水素基としては、エチル基、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、ポリブテン基等などが挙げられる。
１級アミンの具体例としては、エチルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、２−エチルヘキシルアミン、２−デシルテトラデシルアミン、オレイルアミン、エタノールアミン、プロパノールアミン、オクタデシルオキシエチルアミン、３−（２−エチルヘキシルオキシ）プロピルアミン、１２−ヒドロキシステアリルアミンを挙げることができる。
【００１５】
２級アミンは、その炭化水素基の総炭素数が２以上４０以下であることが好ましく、さらに酸素原子を含んでいても良い。このような炭化水素基としては、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。この炭化水素基の総炭素数が２以上であれば潤滑油基油などに十分溶解し、総炭素数が４０以下であれば高塩基価の化合物が得られる。
２級アミンの具体例としては、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ジデシルアミン、ジドデシルアミン、ジテトラデシルアミン、ジヘキサデシルアミン、ジオクタデシルアミン、ジ２−エチルヘキシルアミン、ジオレイルアミン、メチルステアリルアミン、エチルステアリルアミン、メチルオレイルアミン、ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、２−ブチルアミノエタノールを挙げることができる。また、ピペリジン、ピペラジン、モルホリンのように環状の２級アミンも挙げることができる。
【００１６】
ポリアルキレンポリアミンは、総窒素数が２以上１０以下であり、かつ、１つのアルキレン基の炭素数が１以上６以下である。このポリアルキレンポリアミンは、さらに酸素原子を含んでいても良い。総窒素数が１０以下であれば、潤滑油基油などに十分溶解するので好ましい。アルキレン基の炭素数が６以下であれば反応性が十分であり、目的物が得られ易くなり、高温清浄性や塩基価維持性が向上するので、好ましい。
ポリアルキレンポリアミンの具体例としては、ジエチレントリアミン、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、ジプロピレントリアミン、ジヘキシルトリアミン、Ｎ−ヒドロキシエチルジアミノプロパン等のようなポリアルキレンポリアミン、あるいはアミノエチルピペラジン、１、４−ビスアミノプロピルピペラジン、１−ピペラジンエタノールのように環状のアルキレンアミンを有するポリアルキレンポリアミンを挙げることができる。
【００１７】
上記アミノアルコール化合物は、（Ａ）化合物の総モル数と（Ｂ）化合物の総モル数との比が、０．７：１以上１２：１以下の割合で反応させて得られた化合物であることが好ましく、１：１以上１０：１以下の割合で反応させて得られた化合物であることがより好ましい。
ここで、（Ａ）化合物の総モル数と（Ｂ）化合物の総モル数との比が、０．７：１以上であれば、高温清浄性、高温安定性及び微粒子分散性に優れた硼素化アミノアルコール化合物が得られる。一方、該総モル数の比が、１２：１以下であれば塩基価維持性に優れた硼素化アミノアルコール化合物が得られる。
【００１８】
（Ａ）化合物と（Ｂ）化合物との反応は、約５０℃〜２５０℃の温度で行うことが好ましく、約８０℃〜２００℃の温度で行うことがより好ましい。
【００１９】
本発明の硼素化アミノアルコール化合物は、上記のようにして得たアミノアルコール化合物に対して、（Ｃ）硼素含有化合物を反応させて得られた化合物である。
硼素化アミノアルコール化合物は、該アミノアルコール化合物のモル数と（Ｃ）硼素含有化合物のモル数との比が、１：０．０１以上１：１０以下の割合で反応させて得られた化合物であることが好ましく、１：０．０５以上１：８以下の割合で反応させて得られた化合物であることがより好ましい。ここで、該モル数の比が１：０．０１以上であれば、高温清浄性及び高温安定性に優れた硼素化アミノアルコール化合物が得られる。一方、該モル数の比が１：１０以下であれば、硼素化アミノアルコール化合物の潤滑油基油に対する溶解性についての問題は生じない。
この反応温度は、約５０℃〜２５０℃とするのが好ましく、約１００℃〜２００℃とするのがより好ましい。反応を行うに際して、溶剤、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。（Ｃ）硼素含有化合物としては、酸化硼素、ハロゲン化硼素、硼酸、硼酸無水物、硼酸エステルなどを使用することができる。
【００２０】
本発明の潤滑油用添加剤は、本発明の硼素化アミノアルコール化合物を含有する。このような本発明の潤滑油用添加剤は、無灰系の清浄分散剤として好適である。
本発明の潤滑油用添加剤には、硼素化アミノアルコール化合物の効果を阻害しない範囲で潤滑油に通常配合される酸化防止剤、耐摩耗剤、他の清浄分散剤、粘度指数向上剤、流動性向上剤及びその他の添加剤を添加してもよい。
【００２１】
本発明の潤滑油組成物は、本発明の硼素化アミノアルコール化合物または潤滑油用添加剤が、潤滑油基油である炭化水素油や合成油に配合されて調製される。
本発明の潤滑油組成物における本発明の硼素化アミノアルコール化合物または潤滑油用添加剤の配合量は、潤滑油組成物全量基準で、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％以下の範囲で設定される。
また、本発明の硼素化アミノアルコール化合物または潤滑油用添加剤は、燃料油である炭化水素油に加えることもできる。その際、好ましい配合量は、全量基準で、０．００１質量％以上１質量％以下の範囲である。
【００２２】
潤滑油基油については、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、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。また、この基油の低温流動性の指標である流動点については特に制限はないが、通常−１０℃以下であることが好ましい。
【００２３】
炭化水素油としては、例えば、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、芳香族系鉱油などの潤滑油基油でもよいし、ガソリン、灯油、軽油などの燃料油の留分でもよく、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。
【００２４】
本発明の硼素化アミノアルコール化合物は、高温安定性、高温清浄性、塩基価維持性に優れ、微粒子分散性を有し、低灰分である。そのため、該硼素化アミノアルコール化合物を含有する本発明の潤滑油組成物は、パティキュレートトラップや、未燃燃料や潤滑油を酸化する酸化触媒などの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。
【００２５】
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及び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他に、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。
【００２６】
本発明の潤滑油組成物においては、潤滑油に通常配合される酸化防止剤、耐摩耗剤、他の清浄分散剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、あるいはその他の添加剤を併用してもよく、本発明の硼素化アミノアルコール化合物の効果を阻害するものではない。
【実施例】
【００２７】
次に、本発明の実施例を比較例と共に説明するが、本発明はこれらの実施例の記載内容に何ら制限されるものではない。
【００２８】
まず、アミノアルコール化合物の合成について、以下の合成例１〜１１に示す。
（合成例１）
２００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシドデカン８９．３ｇ（４８５ｍｍｏｌ）、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）１０．０ｇ（９７．１ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は９９．０ｇであった。
【００２９】
（合成例２）
２００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシヘキサデカン８２．２ｇ（３４２ｍｍｏｌ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）１０．０ｇ（６８．５ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は９２．０ｇであった。
【００３０】
（合成例３）
２００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシヘキサデカン７６．２ｇ（３１７ｍｍｏｌ）、テトラエチレンペンタミン（ＴＥＰＡ）１０．０ｇ（５３．０ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は８６．０ｇであった。
【００３１】
（合成例４）
５００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシドデカンと１，２−エポキシテトラデカンの混合物１２３．９ｇ（６２６ｍｍｏｌ）、テトラエチレンペンタミン（ＴＥＰＡ）２０．０ｇ（１０６．０ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は１４２．０ｇであった。
【００３２】
（合成例５）
２００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシテトラデカン５３．９ｇ（２５４ｍｍｏｌ）、Ｎ−ヒドロキシエチルジアミノプロパン（ＨＥＡＰ）１０．０ｇ（８４．７ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は６３．３ｇであった。
【００３３】
（合成例６）
２００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシオクタデカン４１．６ｇ（１５５ｍｍｏｌ）、１，２−エポキシオクタン９．９ｇ（７７．３ｍｍｏｌ）、アミノエチルピペラジン（Ａｅｐ）１０．０ｇ（７７．５ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は６０．３ｇであった。
【００３４】
（合成例７）
２００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシヘキサデカン４４．７ｇ（１８６ｍｍｏｌ）、アミノエチルピペラジン（Ａｅｐ）８．０ｇ（６２．０ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は５２．４ｇであった。
【００３５】
（合成例８）
５００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシオクタデカン８３．２ｇ（３１０ｍｍｏｌ）、アミノエチルピペラジン（Ａｅｐ）２０．０ｇ（１５５ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は１０２．０ｇであった。
【００３６】
（合成例９）
５００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシオクタデカン５８．５ｇ（２１８ｍｍｏｌ）、モルホリン（Ｍｏｒ）２０．０ｇ（２３０ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は７３．３ｇであった。
【００３７】
（合成例１０）
１００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシヘキサデカン３０．０ｇ（１２５ｍｍｏｌ）、ジヘキシルトリアミン（ＤＨＴＡ）５．４ｇ（２５．０ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は３３．１ｇであった。
【００３８】
（合成例１１）
１００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシヘキサデカン３０．０ｇ（１２５ｍｍｏｌ）、ジプロピルトリアミン（ＤＰＴＡ）３．３ｇ（２５．０ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は３０．３ｇであった。
【００３９】
次に、上記合成例１〜１１で得たアミノアルコール化合物を用いて、目的物である硼素化アミノアルコール化合物を合成した。以下の実施例１〜１３に示す。
【００４０】
（実施例１）
２００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例１で得られた１，２−エポキシドデカンとＤＥＴＡとの反応物２１．０ｇと１５０ニュートラル留分の鉱油９．０ｇ、硼酸３．８ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は３１．２ｇであった。
【００４１】
（実施例２）
２００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例２で得られた１，２−エポキシヘキサデカンとＴＥＴＡとの反応物２４．０ｇ、１５０ニュートラル留分の鉱油１６．０ｇ、硼酸４．０ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は４０．９ｇであった。
【００４２】
（実施例３）
２００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例３で得られた１，２−エポキシヘキサデカンとＴＥＰＡとの反応物２４．０ｇ、１５０ニュートラル留分の鉱油１６．０ｇ、硼酸４．１ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は４１．０ｇであった。
【００４３】
（実施例４）
２００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例４で得られた１，２−エポキシドデカンと１、２−エポキシテトラデカンの混合物とＴＥＰＡとの反応物２４．０ｇ、１５０ニュートラル留分の鉱油１６．０ｇ、硼酸５．５ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は４１．５ｇであった。
【００４４】
（実施例５）
２００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例５で得られた１，２−エポキシテトラデカンとＨＥＡＰとの反応物２１．０ｇ、１５０ニュートラル留分の鉱油９．０ｇ、硼酸３．６ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は３１．２ｇであった。
【００４５】
（実施例６）
２００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例６で得られた１，２−エポキシオクタデカンと１，２−エポキシオクタンとＡｅｐとの反応物１８．０ｇ、１５０ニュートラル留分の鉱油１２．０ｇ、硼酸１．７ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は３１．０ｇであった。
【００４６】
（実施例７）
硼酸の使用量を３．４ｇに変更した以外は、実施例６と同様に反応を行った。得られた目的物の収量は３１．３ｇであった。
【００４７】
（実施例８）
２００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例７で得られた１，２−エポキシヘキサデカンとＡｅｐとの反応物１８．０ｇ、１５０ニュートラル留分の鉱油１２．０ｇ、硼酸３．５ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は３０．６ｇであった。
【００４８】
（実施例９）
硼酸の使用量を５．３ｇ、鉱油の使用量を１２．６ｇに変更した以外は、実施例８と同様に反応を行った。得られた目的物の収量は３２．８ｇであった。
【００４９】
（実施例１０）
２００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例８で得られた１，２−エポキシオクタデカンとＡｅｐとの反応物１４．０ｇ、１５０ニュートラル留分の鉱油６．０ｇ、硼酸２．５ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は１９．３ｇであった。
【００５０】
（実施例１１）
２００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例９で得られた１，２−エポキシオクタデカンとＭｏｒとの反応物３０．０ｇと１５０ニュートラル留分の鉱油２０．０ｇ、硼酸３．１ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は５０．９ｇであった。
【００５１】
（実施例１２）
１００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例１０で得られた１，２−エポキシヘキサデカンとＤＨＴＡとの反応物１０．０ｇと１５０ニュートラル留分の鉱油７．３ｇ、硼酸２．１ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は１７．５ｇであった。
【００５２】
（実施例１３）
１００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例１１で得られた１，２−エポキシヘキサデカンとＤＰＴＡの反応物１０．０ｇと１５０ニュートラル留分の鉱油７．３ｇ、硼酸２．２ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は１７．６ｇであった。
【００５３】
次に、比較例として評価する比較化合物の合成について、以下に示す。
（比較例１）
２Ｌオートクレーブ中に、ポリブテン（Ｍｗ：９８７）１，１００ｇ、臭化セチル６．４ｇ（０．０２１ｍｏｌ）、無水マレイン酸１１５ｇ（１．２ｍｏｌ）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１，１００ｇであった。
２Ｌ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、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）４９．５ｇ（０．３４ｍｏｌ）、１５０ニュートラル留分の鉱油２５０ｇ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７６５ｇであった。
【００５４】
（比較例２）
１００ｍｌのセパラブルフラスコに、エチレンジアミン１．５６ｇ（２６．０ｍｍｏｌ）、を入れ、１，２−エポキシオクタン１０．０ｇ（７８．０ｍｍｏｌ）を室温で滴下した。そのまま１時間攪拌後、６０℃に昇温し８時間反応した。さらに１００℃に昇温し８時間反応した。反応物をトルエンに溶解させ、不溶解分をろ過した。溶媒を留去し目的物を得た。得られた目的物の収量は９．５ｇであった。
【００５５】
（比較例３）
２００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、比較例１で得られたポリブテニルコハク酸イミド５０ｇと硼酸５．８ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。
【００５６】
（実施例１４〜２６及び比較例４〜６）
実施例１〜１３で得た硼素化アミノアルコール化合物、及び比較例１〜３で得た比較化合物を用いて潤滑油組成物を調製した。具体的には、５００ニュートラル留分の鉱油を９０質量％、硼素化アミノアルコール化合物または比較化合物を１０質量％の割合で配合して潤滑油組成物を調製した。
調製した潤滑油組成物と、その調製に用いた化合物との対応関係について、実施例または比較例の番号を対応させて、表１に示す。さらに、硼素化化合物の硼素含有量についても表１に示す。硼素含有量は、ＩＣＰ発光分析装置によって測定した。
【００５７】
【表１】
【００５８】
調製した潤滑油組成物の性能を、下記に示す条件でホットチューブ試験により評価した。その結果を表２に示す。
【００５９】
〔ホットチューブ試験条件〕
内径２ｍｍのガラス管中に供試油０．３ミリリットル／ｈｒ、空気１０ミリリットル／ｍｉｎをガラス管の温度を２７０℃に保ちながら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点として評点を付けるとともに、ガラス管に付着したラッカー質量を測定した。評点が高いほど、また、ラッカーが少ないほど高性能であることを示す。
【００６０】
前述のホットチューブ試験後の試験油を回収し、塩酸法により塩基価(残存塩基価)を測定した。この残存塩基価と試験前の供試油の塩基価(初期塩基価)を比較し、残存塩基価率(％)をもとにして、塩基価維持性能を評価した。残存塩基価率が高いほど、塩基価維持性能が高いことを示す。算出式は、以下の通りである。
残存塩基価率＝（残存塩基価／初期塩基価）×１００
【００６１】
【表２】
【００６２】
本発明の硼素化アミノアルコール化合物は、エポキシ基を有する化合物と、１級アミノ基及び２級アミノ基の少なくともいずれかを１つ以上有する化合物とを反応させたものに、さらに硼素含有化合物とを反応させて得られた化合物である。
実施例１４〜２６の潤滑油組成物は、このような硼素化アミノアルコール化合物を含んでおり、表２に示すように、ホットチューブ試験における評点が優れ、ラッカー質量が小さく、残存塩基価率が大きかった。つまり、実施例１４〜２６の潤滑油組成物は、高温における安定性、高温における清浄性、塩基価維持性能にすぐれ、かつ微粒子分散性を有することがわかった。
したがって、本発明の硼素化アミノアルコール化合物は、潤滑油用添加剤として好適であり、特に内燃機関用として好適であり、さらに、この潤滑油用添加剤を含有する潤滑油組成物にも優れた効果を発揮するものである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硼素化アミノアルコール化合物、該化合物を含有する潤滑油用添加剤及び該添加剤を配合してなる潤滑油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無灰系の清浄分散剤として、コハク酸イミド系及びヒドロキシベンジルアミン系等の化合物が用いられているが、高温における清浄性、安定性が十分でない。
そこで、特許文献１では、アミノアルコール系の化合物を潤滑油添加剤として用いることを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３１６５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたアミノアルコール系の潤滑油添加剤は、高温清浄性が十分でないため、金属系清浄剤を添加する必要がある。金属系清浄剤を添加すると、パティキュレートトラップや、未燃燃料や潤滑油を酸化する酸化触媒などの排ガス浄化装置のフィルター状構造が金属分によって目詰まり（閉塞）し易いという問題が生じる。さらに、特許文献１には、塩基価維持性に関する記載も無い。
【０００５】
本発明は、高温安定性、高温清浄性、塩基価維持性に優れ、かつ微粒子分散性を有する無灰系清浄分散剤として有用な硼素化アミノアルコール化合物、該化合物を含有する潤滑油用添加剤及び該添加剤を配合してなる潤滑油組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決すべく、本発明は、以下に示す硼素化アミノアルコール化合物、該化合物を含有する潤滑油用添加剤、並びに該添加剤を配合してなる潤滑油組成物を提供するものである。
【０００７】
[１] 分子内に１以上のアミノ基及び１以上のヒドロキシル基を有するアミノアルコール化合物がさらに硼素を含有することを特徴とする硼素化アミノアルコール化合物。
[２] 上述の[１]に記載の硼素化アミノアルコール化合物において、前記アミノアルコール化合物が（Ａ）エポキシ基を有する化合物と、（Ｂ）１級アミノ基及び２級アミノ基の少なくともいずれかを１つ以上有する化合物と、を反応させて得られたアミノアルコール化合物であり、前記（Ａ）化合物の炭素数が６以上４０以下であり、前記（Ｂ）化合物の総窒素数が１以上１０以下であり、かつ、総炭素数が２以上４０以下であることを特徴とする硼素化アミノアルコール化合物。
[３] 上述の[２]に記載の硼素化アミノアルコール化合物において、前記（Ａ）化合物の総モル数と前記（Ｂ）化合物の総モル数との比が０．７：１以上１２：１以下の割合であることを特徴とする硼素化アミノアルコール化合物。
[４] 上述の[２]または[３]に記載の硼素化アミノアルコール化合物において、前記（Ａ）化合物と前記（Ｂ）化合物とを反応させて得られたアミノアルコール化合物のモル数と、硼素含有化合物のモル数との比が、１：０．０１以上１：１０以下の割合で反応させて得られたことを特徴とする硼素化アミノアルコール化合物。
[５] 上述の[２]から[４]までのいずれか一項に記載の硼素化アミノアルコール化合物において、前記（Ｂ）化合物が、ポリアルキレンポリアミン、環状アミン、またはポリアルキレンポリアミン及び環状アミンを含む化合物のいずれかであることを特徴とする硼素化アミノアルコール化合物。
[６] 上述の[１]から[５]までのいずれか一項に記載の硼素化アミノアルコール化合物を含有することを特徴とする潤滑油用添加剤。
[７] 上述の[６]に記載の潤滑油用添加剤が清浄分散剤であることを特徴とする潤滑油用添加剤。
[８] 上述の[６]または[７]に記載の潤滑油用添加剤を配合してなる潤滑油組成物。
[９] 上述の[８]に記載の潤滑油組成物が内燃機関用潤滑油であることを特徴とする潤滑油組成物。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高温安定性、高温清浄性、塩基価維持性に優れ、かつ微粒子分散性を有する無灰系清浄分散剤として有用な硼素化アミノアルコール化合物、該化合物を含有する潤滑油用添加剤及び該添加剤を配合してなる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】
【０００９】
本発明の硼素化アミノアルコール化合物は、分子内に１以上のアミノ基及び１以上のヒドロキシル基を有するアミノアルコール化合物がさらに硼素を含有したものである。
そして、前記アミノアルコール化合物は、
（Ａ）エポキシ基を有する化合物と、
（Ｂ）１級アミノ基及び２級アミノ基の少なくともいずれかを１つ以上有する化合物と、
を反応させて得られたものである。
【００１０】
エポキシ基を有する化合物（（Ａ）化合物）は、炭素数が６以上４０以下であることが好ましい。この（Ａ）化合物の炭素数が６以上であれば潤滑油基油などに十分溶解し、炭素数が４０以下であれば高塩基価の化合物が得られる。さらにこの（Ａ）化合物の炭化水素基の好ましい炭素数は６以上３０以下である。
【００１１】
前記（Ａ）化合物はエポキシ基と炭化水素基とが結合していることが好ましいが、前記炭化水素基としては、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く、例えば、アルキル基またはアルケニル基が挙げられる。より具体的には、炭化水素基としては、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、ポリブテン基などが挙げられる。
【００１２】
エポキシ基を有する前記（Ａ）化合物の具体例としては、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−エポキシドデカン、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、１，２−エポキシドデセン、１，２−エポキシテトラデセン、１，２−エポキシヘキサデセン、１，２−エポキシオクタデセン、１，２−エポキシ−２−オクチルドデカン等が挙げられる。
【００１３】
１級アミノ基及び２級アミノ基の少なくともいずれかを１つ以上有する化合物（（Ｂ）化合物）は、総窒素数が１以上１０以下であり、かつ、総炭素数が２以上４０以下であることが好ましい。この総窒素数が１０以下であれば、潤滑油基油などに十分溶解する。この総炭素数が２以上であれば、潤滑油基油などに十分溶解し、４０以下であれば、高塩基価の化合物が得られる。
このような（Ｂ）化合物としては、１級アミン、２級アミン、ポリアルキレンポリアミンが挙げられる。
【００１４】
１級アミンは、総炭素数が２以上４０以下の炭化水素基を有していることが好ましく、さらに酸素原子を含んでいてもよい。この炭化水素基の総炭素数が２以上であれば潤滑油基油などに十分溶解し、総炭素数が４０以下であれば高塩基価の化合物が得られる。
このような炭化水素基としては、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く、例えば、アルキル基またはアルケニル基が挙げられる。より具体的には、炭化水素基としては、エチル基、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、ポリブテン基等などが挙げられる。
１級アミンの具体例としては、エチルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、２−エチルヘキシルアミン、２−デシルテトラデシルアミン、オレイルアミン、エタノールアミン、プロパノールアミン、オクタデシルオキシエチルアミン、３−（２−エチルヘキシルオキシ）プロピルアミン、１２−ヒドロキシステアリルアミンを挙げることができる。
【００１５】
２級アミンは、その炭化水素基の総炭素数が２以上４０以下であることが好ましく、さらに酸素原子を含んでいても良い。このような炭化水素基としては、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。この炭化水素基の総炭素数が２以上であれば潤滑油基油などに十分溶解し、総炭素数が４０以下であれば高塩基価の化合物が得られる。
２級アミンの具体例としては、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ジデシルアミン、ジドデシルアミン、ジテトラデシルアミン、ジヘキサデシルアミン、ジオクタデシルアミン、ジ２−エチルヘキシルアミン、ジオレイルアミン、メチルステアリルアミン、エチルステアリルアミン、メチルオレイルアミン、ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、２−ブチルアミノエタノールを挙げることができる。また、ピペリジン、ピペラジン、モルホリンのように環状の２級アミンも挙げることができる。
【００１６】
ポリアルキレンポリアミンは、総窒素数が２以上１０以下であり、かつ、１つのアルキレン基の炭素数が１以上６以下である。このポリアルキレンポリアミンは、さらに酸素原子を含んでいても良い。総窒素数が１０以下であれば、潤滑油基油などに十分溶解するので好ましい。アルキレン基の炭素数が６以下であれば反応性が十分であり、目的物が得られ易くなり、高温清浄性や塩基価維持性が向上するので、好ましい。
ポリアルキレンポリアミンの具体例としては、ジエチレントリアミン、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、ジプロピレントリアミン、ジヘキシルトリアミン、Ｎ−ヒドロキシエチルジアミノプロパン等のようなポリアルキレンポリアミン、あるいはアミノエチルピペラジン、１、４−ビスアミノプロピルピペラジン、１−ピペラジンエタノールのように環状のアルキレンアミンを有するポリアルキレンポリアミンを挙げることができる。
【００１７】
上記アミノアルコール化合物は、（Ａ）化合物の総モル数と（Ｂ）化合物の総モル数との比が、０．７：１以上１２：１以下の割合で反応させて得られた化合物であることが好ましく、１：１以上１０：１以下の割合で反応させて得られた化合物であることがより好ましい。
ここで、（Ａ）化合物の総モル数と（Ｂ）化合物の総モル数との比が、０．７：１以上であれば、高温清浄性、高温安定性及び微粒子分散性に優れた硼素化アミノアルコール化合物が得られる。一方、該総モル数の比が、１２：１以下であれば塩基価維持性に優れた硼素化アミノアルコール化合物が得られる。
【００１８】
（Ａ）化合物と（Ｂ）化合物との反応は、約５０℃〜２５０℃の温度で行うことが好ましく、約８０℃〜２００℃の温度で行うことがより好ましい。
【００１９】
本発明の硼素化アミノアルコール化合物は、上記のようにして得たアミノアルコール化合物に対して、（Ｃ）硼素含有化合物を反応させて得られた化合物である。
硼素化アミノアルコール化合物は、該アミノアルコール化合物のモル数と（Ｃ）硼素含有化合物のモル数との比が、１：０．０１以上１：１０以下の割合で反応させて得られた化合物であることが好ましく、１：０．０５以上１：８以下の割合で反応させて得られた化合物であることがより好ましい。ここで、該モル数の比が１：０．０１以上であれば、高温清浄性及び高温安定性に優れた硼素化アミノアルコール化合物が得られる。一方、該モル数の比が１：１０以下であれば、硼素化アミノアルコール化合物の潤滑油基油に対する溶解性についての問題は生じない。
この反応温度は、約５０℃〜２５０℃とするのが好ましく、約１００℃〜２００℃とするのがより好ましい。反応を行うに際して、溶剤、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。（Ｃ）硼素含有化合物としては、酸化硼素、ハロゲン化硼素、硼酸、硼酸無水物、硼酸エステルなどを使用することができる。
【００２０】
本発明の潤滑油用添加剤は、本発明の硼素化アミノアルコール化合物を含有する。このような本発明の潤滑油用添加剤は、無灰系の清浄分散剤として好適である。
本発明の潤滑油用添加剤には、硼素化アミノアルコール化合物の効果を阻害しない範囲で潤滑油に通常配合される酸化防止剤、耐摩耗剤、他の清浄分散剤、粘度指数向上剤、流動性向上剤及びその他の添加剤を添加してもよい。
【００２１】
本発明の潤滑油組成物は、本発明の硼素化アミノアルコール化合物または潤滑油用添加剤が、潤滑油基油である炭化水素油や合成油に配合されて調製される。
本発明の潤滑油組成物における本発明の硼素化アミノアルコール化合物または潤滑油用添加剤の配合量は、潤滑油組成物全量基準で、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％以下の範囲で設定される。
また、本発明の硼素化アミノアルコール化合物または潤滑油用添加剤は、燃料油である炭化水素油に加えることもできる。その際、好ましい配合量は、全量基準で、０．００１質量％以上１質量％以下の範囲である。
【００２２】
潤滑油基油については、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、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。また、この基油の低温流動性の指標である流動点については特に制限はないが、通常−１０℃以下であることが好ましい。
【００２３】
炭化水素油としては、例えば、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、芳香族系鉱油などの潤滑油基油でもよいし、ガソリン、灯油、軽油などの燃料油の留分でもよく、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。
【００２４】
本発明の硼素化アミノアルコール化合物は、高温安定性、高温清浄性、塩基価維持性に優れ、微粒子分散性を有し、低灰分である。そのため、該硼素化アミノアルコール化合物を含有する本発明の潤滑油組成物は、パティキュレートトラップや、未燃燃料や潤滑油を酸化する酸化触媒などの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。
【００２５】
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及び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他に、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。
【００２６】
本発明の潤滑油組成物においては、潤滑油に通常配合される酸化防止剤、耐摩耗剤、他の清浄分散剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、あるいはその他の添加剤を併用してもよく、本発明の硼素化アミノアルコール化合物の効果を阻害するものではない。
【実施例】
【００２７】
次に、本発明の実施例を比較例と共に説明するが、本発明はこれらの実施例の記載内容に何ら制限されるものではない。
【００２８】
まず、アミノアルコール化合物の合成について、以下の合成例１〜１１に示す。
（合成例１）
２００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシドデカン８９．３ｇ（４８５ｍｍｏｌ）、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）１０．０ｇ（９７．１ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は９９．０ｇであった。
【００２９】
（合成例２）
２００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシヘキサデカン８２．２ｇ（３４２ｍｍｏｌ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）１０．０ｇ（６８．５ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は９２．０ｇであった。
【００３０】
（合成例３）
２００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシヘキサデカン７６．２ｇ（３１７ｍｍｏｌ）、テトラエチレンペンタミン（ＴＥＰＡ）１０．０ｇ（５３．０ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は８６．０ｇであった。
【００３１】
（合成例４）
５００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシドデカンと１，２−エポキシテトラデカンの混合物１２３．９ｇ（６２６ｍｍｏｌ）、テトラエチレンペンタミン（ＴＥＰＡ）２０．０ｇ（１０６．０ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は１４２．０ｇであった。
【００３２】
（合成例５）
２００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシテトラデカン５３．９ｇ（２５４ｍｍｏｌ）、Ｎ−ヒドロキシエチルジアミノプロパン（ＨＥＡＰ）１０．０ｇ（８４．７ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は６３．３ｇであった。
【００３３】
（合成例６）
２００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシオクタデカン４１．６ｇ（１５５ｍｍｏｌ）、１，２−エポキシオクタン９．９ｇ（７７．３ｍｍｏｌ）、アミノエチルピペラジン（Ａｅｐ）１０．０ｇ（７７．５ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は６０．３ｇであった。
【００３４】
（合成例７）
２００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシヘキサデカン４４．７ｇ（１８６ｍｍｏｌ）、アミノエチルピペラジン（Ａｅｐ）８．０ｇ（６２．０ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は５２．４ｇであった。
【００３５】
（合成例８）
５００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシオクタデカン８３．２ｇ（３１０ｍｍｏｌ）、アミノエチルピペラジン（Ａｅｐ）２０．０ｇ（１５５ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は１０２．０ｇであった。
【００３６】
（合成例９）
５００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシオクタデカン５８．５ｇ（２１８ｍｍｏｌ）、モルホリン（Ｍｏｒ）２０．０ｇ（２３０ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は７３．３ｇであった。
【００３７】
（合成例１０）
１００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシヘキサデカン３０．０ｇ（１２５ｍｍｏｌ）、ジヘキシルトリアミン（ＤＨＴＡ）５．４ｇ（２５．０ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は３３．１ｇであった。
【００３８】
（合成例１１）
１００ｍｌのセパラブルフラスコに、１，２−エポキシヘキサデカン３０．０ｇ（１２５ｍｍｏｌ）、ジプロピルトリアミン（ＤＰＴＡ）３．３ｇ（２５．０ｍｍｏｌ）、を入れた。１３０℃〜１４０℃で２時間反応させた後、１７０℃まで昇温し、２時間反応させた。反応物を冷却し目的物を得た。得られた目的物の収量は３０．３ｇであった。
【００３９】
次に、上記合成例１〜１１で得たアミノアルコール化合物を用いて、目的物である硼素化アミノアルコール化合物を合成した。以下の実施例１〜１３に示す。
【００４０】
（実施例１）
２００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例１で得られた１，２−エポキシドデカンとＤＥＴＡとの反応物２１．０ｇと１５０ニュートラル留分の鉱油９．０ｇ、硼酸３．８ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は３１．２ｇであった。
【００４１】
（実施例２）
２００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例２で得られた１，２−エポキシヘキサデカンとＴＥＴＡとの反応物２４．０ｇ、１５０ニュートラル留分の鉱油１６．０ｇ、硼酸４．０ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は４０．９ｇであった。
【００４２】
（実施例３）
２００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例３で得られた１，２−エポキシヘキサデカンとＴＥＰＡとの反応物２４．０ｇ、１５０ニュートラル留分の鉱油１６．０ｇ、硼酸４．１ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は４１．０ｇであった。
【００４３】
（実施例４）
２００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例４で得られた１，２−エポキシドデカンと１、２−エポキシテトラデカンの混合物とＴＥＰＡとの反応物２４．０ｇ、１５０ニュートラル留分の鉱油１６．０ｇ、硼酸５．５ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は４１．５ｇであった。
【００４４】
（実施例５）
２００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例５で得られた１，２−エポキシテトラデカンとＨＥＡＰとの反応物２１．０ｇ、１５０ニュートラル留分の鉱油９．０ｇ、硼酸３．６ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は３１．２ｇであった。
【００４５】
（実施例６）
２００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例６で得られた１，２−エポキシオクタデカンと１，２−エポキシオクタンとＡｅｐとの反応物１８．０ｇ、１５０ニュートラル留分の鉱油１２．０ｇ、硼酸１．７ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は３１．０ｇであった。
【００４６】
（実施例７）
硼酸の使用量を３．４ｇに変更した以外は、実施例６と同様に反応を行った。得られた目的物の収量は３１．３ｇであった。
【００４７】
（実施例８）
２００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例７で得られた１，２−エポキシヘキサデカンとＡｅｐとの反応物１８．０ｇ、１５０ニュートラル留分の鉱油１２．０ｇ、硼酸３．５ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は３０．６ｇであった。
【００４８】
（実施例９）
硼酸の使用量を５．３ｇ、鉱油の使用量を１２．６ｇに変更した以外は、実施例８と同様に反応を行った。得られた目的物の収量は３２．８ｇであった。
【００４９】
（実施例１０）
２００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例８で得られた１，２−エポキシオクタデカンとＡｅｐとの反応物１４．０ｇ、１５０ニュートラル留分の鉱油６．０ｇ、硼酸２．５ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は１９．３ｇであった。
【００５０】
（実施例１１）
２００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例９で得られた１，２−エポキシオクタデカンとＭｏｒとの反応物３０．０ｇと１５０ニュートラル留分の鉱油２０．０ｇ、硼酸３．１ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は５０．９ｇであった。
【００５１】
（実施例１２）
１００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例１０で得られた１，２−エポキシヘキサデカンとＤＨＴＡとの反応物１０．０ｇと１５０ニュートラル留分の鉱油７．３ｇ、硼酸２．１ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は１７．５ｇであった。
【００５２】
（実施例１３）
１００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、合成例１１で得られた１，２−エポキシヘキサデカンとＤＰＴＡの反応物１０．０ｇと１５０ニュートラル留分の鉱油７．３ｇ、硼酸２．２ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。得られた目的物の収量は１７．６ｇであった。
【００５３】
次に、比較例として評価する比較化合物の合成について、以下に示す。
（比較例１）
２Ｌオートクレーブ中に、ポリブテン（Ｍｗ：９８７）１，１００ｇ、臭化セチル６．４ｇ（０．０２１ｍｏｌ）、無水マレイン酸１１５ｇ（１．２ｍｏｌ）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１，１００ｇであった。
２Ｌ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、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）４９．５ｇ（０．３４ｍｏｌ）、１５０ニュートラル留分の鉱油２５０ｇ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７６５ｇであった。
【００５４】
（比較例２）
１００ｍｌのセパラブルフラスコに、エチレンジアミン１．５６ｇ（２６．０ｍｍｏｌ）、を入れ、１，２−エポキシオクタン１０．０ｇ（７８．０ｍｍｏｌ）を室温で滴下した。そのまま１時間攪拌後、６０℃に昇温し８時間反応した。さらに１００℃に昇温し８時間反応した。反応物をトルエンに溶解させ、不溶解分をろ過した。溶媒を留去し目的物を得た。得られた目的物の収量は９．５ｇであった。
【００５５】
（比較例３）
２００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、比較例１で得られたポリブテニルコハク酸イミド５０ｇと硼酸５．８ｇを入れ、窒素気流下１５０℃で４時間反応させた。１５０℃で生成水を減圧留去し、濾過した。
【００５６】
（実施例１４〜２６及び比較例４〜６）
実施例１〜１３で得た硼素化アミノアルコール化合物、及び比較例１〜３で得た比較化合物を用いて潤滑油組成物を調製した。具体的には、５００ニュートラル留分の鉱油を９０質量％、硼素化アミノアルコール化合物または比較化合物を１０質量％の割合で配合して潤滑油組成物を調製した。
調製した潤滑油組成物と、その調製に用いた化合物との対応関係について、実施例または比較例の番号を対応させて、表１に示す。さらに、硼素化化合物の硼素含有量についても表１に示す。硼素含有量は、ＩＣＰ発光分析装置によって測定した。
【００５７】
【表１】
【００５８】
調製した潤滑油組成物の性能を、下記に示す条件でホットチューブ試験により評価した。その結果を表２に示す。
【００５９】
〔ホットチューブ試験条件〕
内径２ｍｍのガラス管中に供試油０．３ミリリットル／ｈｒ、空気１０ミリリットル／ｍｉｎをガラス管の温度を２７０℃に保ちながら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点として評点を付けるとともに、ガラス管に付着したラッカー質量を測定した。評点が高いほど、また、ラッカーが少ないほど高性能であることを示す。
【００６０】
前述のホットチューブ試験後の試験油を回収し、塩酸法により塩基価(残存塩基価)を測定した。この残存塩基価と試験前の供試油の塩基価(初期塩基価)を比較し、残存塩基価率(％)をもとにして、塩基価維持性能を評価した。残存塩基価率が高いほど、塩基価維持性能が高いことを示す。算出式は、以下の通りである。
残存塩基価率＝（残存塩基価／初期塩基価）×１００
【００６１】
【表２】
【００６２】
本発明の硼素化アミノアルコール化合物は、エポキシ基を有する化合物と、１級アミノ基及び２級アミノ基の少なくともいずれかを１つ以上有する化合物とを反応させたものに、さらに硼素含有化合物とを反応させて得られた化合物である。
実施例１４〜２６の潤滑油組成物は、このような硼素化アミノアルコール化合物を含んでおり、表２に示すように、ホットチューブ試験における評点が優れ、ラッカー質量が小さく、残存塩基価率が大きかった。つまり、実施例１４〜２６の潤滑油組成物は、高温における安定性、高温における清浄性、塩基価維持性能にすぐれ、かつ微粒子分散性を有することがわかった。
したがって、本発明の硼素化アミノアルコール化合物は、潤滑油用添加剤として好適であり、特に内燃機関用として好適であり、さらに、この潤滑油用添加剤を含有する潤滑油組成物にも優れた効果を発揮するものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子内に１以上のアミノ基及び１以上のヒドロキシル基を有するアミノアルコール化合物がさらに硼素を含有することを特徴とする硼素化アミノアルコール化合物。
【請求項２】
請求項１に記載の硼素化アミノアルコール化合物において、
前記アミノアルコール化合物が（Ａ）エポキシ基を有する化合物と、（Ｂ）１級アミノ基及び２級アミノ基の少なくともいずれかを１つ以上有する化合物と、を反応させて得られたアミノアルコール化合物であり、
前記（Ａ）化合物の炭素数が６以上４０以下であり、
前記（Ｂ）化合物の総窒素数が１以上１０以下であり、かつ、総炭素数が２以上４０以下である
ことを特徴とする硼素化アミノアルコール化合物。
【請求項３】
請求項２に記載の硼素化アミノアルコール化合物において、
前記（Ａ）化合物の総モル数と前記（Ｂ）化合物の総モル数との比が０．７：１以上１２：１以下の割合である
ことを特徴とする硼素化アミノアルコール化合物。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の硼素化アミノアルコール化合物において、
前記（Ａ）化合物と前記（Ｂ）化合物とを反応させて得られたアミノアルコール化合物のモル数と、硼素含有化合物のモル数との比が、１：０．０１以上１：１０以下の割合で反応させて得られた
ことを特徴とする硼素化アミノアルコール化合物。
【請求項５】
請求項２から請求項４までのいずれか一項に記載の硼素化アミノアルコール化合物において、
前記（Ｂ）化合物が、ポリアルキレンポリアミン、環状アミン、またはポリアルキレンポリアミン及び環状アミンを含む化合物のいずれかである
ことを特徴とする硼素化アミノアルコール化合物。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の硼素化アミノアルコール化合物を含有する
ことを特徴とする潤滑油用添加剤。
【請求項７】
請求項６に記載の潤滑油用添加剤が清浄分散剤である
ことを特徴とする潤滑油用添加剤。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の潤滑油用添加剤を配合してなる潤滑油組成物。
【請求項９】
請求項８に記載の潤滑油組成物が内燃機関用潤滑油である
ことを特徴とする潤滑油組成物。
【請求項１】
分子内に１以上のアミノ基及び１以上のヒドロキシル基を有するアミノアルコール化合物がさらに硼素を含有することを特徴とする硼素化アミノアルコール化合物。
【請求項２】
請求項１に記載の硼素化アミノアルコール化合物において、
前記アミノアルコール化合物が（Ａ）エポキシ基を有する化合物と、（Ｂ）１級アミノ基及び２級アミノ基の少なくともいずれかを１つ以上有する化合物と、を反応させて得られたアミノアルコール化合物であり、
前記（Ａ）化合物の炭素数が６以上４０以下であり、
前記（Ｂ）化合物の総窒素数が１以上１０以下であり、かつ、総炭素数が２以上４０以下である
ことを特徴とする硼素化アミノアルコール化合物。
【請求項３】
請求項２に記載の硼素化アミノアルコール化合物において、
前記（Ａ）化合物の総モル数と前記（Ｂ）化合物の総モル数との比が０．７：１以上１２：１以下の割合である
ことを特徴とする硼素化アミノアルコール化合物。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の硼素化アミノアルコール化合物において、
前記（Ａ）化合物と前記（Ｂ）化合物とを反応させて得られたアミノアルコール化合物のモル数と、硼素含有化合物のモル数との比が、１：０．０１以上１：１０以下の割合で反応させて得られた
ことを特徴とする硼素化アミノアルコール化合物。
【請求項５】
請求項２から請求項４までのいずれか一項に記載の硼素化アミノアルコール化合物において、
前記（Ｂ）化合物が、ポリアルキレンポリアミン、環状アミン、またはポリアルキレンポリアミン及び環状アミンを含む化合物のいずれかである
ことを特徴とする硼素化アミノアルコール化合物。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の硼素化アミノアルコール化合物を含有する
ことを特徴とする潤滑油用添加剤。
【請求項７】
請求項６に記載の潤滑油用添加剤が清浄分散剤である
ことを特徴とする潤滑油用添加剤。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の潤滑油用添加剤を配合してなる潤滑油組成物。
【請求項９】
請求項８に記載の潤滑油組成物が内燃機関用潤滑油である
ことを特徴とする潤滑油組成物。
【公開番号】特開２０１２−１９３１２９（Ｐ２０１２−１９３１２９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５６６３２（Ｐ２０１１−５６６３２）
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【Ｆターム（参考）】
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