JP2016535161A - 磁性樹脂化合物、磁性樹脂化合物の製造方法、及びその利用 - Google Patents

磁性樹脂化合物、磁性樹脂化合物の製造方法、及びその利用 Download PDF

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Abstract

磁気デンドリマー化合物及びその製造方法を開示する。この磁気デンドリマー化合物の分子式は、下記式（Ｉ）Γ（ＣＨ２）３Ｎ（２ｎ＋１−１）Ｒ１（２ｎ＋２−２）Ｒ２（２ｎ＋１）…（Ｉ）で示される。式（Ｉ）中、Γは表面がＳｉＯ２で覆われた磁性粒子を示し、前記磁性粒子はシランカップリング剤により修飾されており、（ＣＨ２）３Ｎ（２ｎ＋１−１）Ｒ１（２ｎ＋２−２）は樹枝状基であり、Ｒ２（２ｎ＋１）は親油基であり、かつ０≦ｎ≦１００である。さらに、上記磁性デンドリマー化合物を含む潤滑剤を開示する。

Description

本発明は磁性樹脂化合物に関し、具体的には潤滑油の磁性ナノ耐摩耗添加剤として用いることが可能な磁性樹脂化合物および上記磁性樹脂化合物の製造方法に関し、特に磁性ポリアミドアミン化合物および上記磁性ポリアミドアミン化合物の製造方法に関する。
近年、工業製品、特に自動車関連工業製品の全体的な品質向上に伴い、潤滑剤の性能に対する要求が高まりつつある。新しく制定された環境保護の法律や規則により、イオウ、リン、または塩素を含む潤滑油用添加剤の使用量は厳しく規制されるようになった。現在、従来の潤滑油用耐摩耗剤としては、イオウ系耐摩耗剤（例えば、硫化アルケン、加硫エステル、加硫油など）、リン系耐摩耗剤（例えば、リン酸塩、亜リン酸塩、アルキルホスホン酸塩など）、ハロゲン系耐摩耗剤（例えば、塩素化パラフィン、塩化炭化水素、塩素化脂肪酸など）、有機金属耐摩耗剤（ナフテン酸鉛、ジアルキルジチオホスフェート（ＺｎＤＤＰ）など）などが挙げられる。
近代工業の急速な発展および人々の健康意識の持続的向上や人々の環境に対する要求により、これら従来の耐摩耗剤が厳しい動作条件および現代の開発に伴って生ずる要件を満たすことは、増々難しくなるであろう。例えば、塩素系耐摩耗剤はその毒性のために米国や西欧などの一部の地域で既に使用を禁止されている。また、ナフテン酸鉛もその毒性と環境問題のために徐々に排除されつつある。さらに、イオウ系やリン系の耐摩耗剤およびＺｎＤＤＰに含有されるリンまたはイオウが排気ガスコンバーター内の三元触媒を被毒させて酸素センサーの計測精度に悪影響を及ぼし、生態環境に毒性を生じるため、イオウ系やリン系の耐摩耗剤およびＺｎＤＤＰの使用は既に国際的に制限されている。
潤滑油用耐摩耗剤としてナノ材料の分野の研究を活発化させたのは、まさに、このような従来の潤滑油用耐摩耗剤が直面する多くの課題である。ナノ材料は１９８０年代半ばに開発が始まった新素材であり、他の微視的原子や分子、または肉眼で見ることのできる物質の特徴とは大きく異なる特徴を有している。潤滑油用添加剤としてナノ材料をベースに製造された新たな潤滑素材は、ナノ粒子自体の特徴によって耐摩擦および耐摩耗機能を実現するため、自らの構造的特徴を利用して耐摩擦および耐摩耗機能を実現していた従来の潤滑油用添加剤とは異なる形でトライボロジー性能に貢献する。ナノ粒子は粒度が細かいため、より容易に摩擦面に届き、これによって、より厚い表面被膜の形成を容易にする。その結果、摩擦対の表面同士がより上手く離され、これにより耐摩擦および耐摩耗効果を向上することができる。
デンドリマーとは、非常に規則的かつ制御可能な構造を有し、かつ多数の官能性端末基を有する高度分岐三次元分子である。段階的反応の繰返しによってデンドリマーを合成する概念は１９７８年にＶｏｇｔｌｅらによって最初に報告され、その後Ｔｏｍａｌｉａの研究グループがデンドリマーの合成を実際に行った。それ以降、デンドリマーは科学者の注目を浴びるようになった。デンドリマーの分子自体はナノスケールであり、その分子量分布は単分散にすることも可能である。また、デンドリマーは幾何学的に増えるアミノ官能基を有し、その表面は容易に修飾することが可能である。これらの構造的特徴によりデンドリマーが潤滑油中に効果的に分散され、潤滑油用ナノ添加剤に求められる基本的な要件を満たすことができる。しかし現在、潤滑油用耐摩耗添加剤として使用されたデンドリマーの報告は未だなされていない。
本発明の目的の一つは、新たな磁性デンドリマー化合物を提供することである。
本発明の別の目的は、上記の新たな磁性デンドリマー化合物の製造方法を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、潤滑油用磁性耐摩耗添加物における上記の新たな磁性デンドリマー化合物の使用を実現することである。
上記の本発明の課題を達成するために、本発明は以下の技術的解決策を提供する。
１）下記式（Ｉ）
Γ（ＣＨ２）３Ｎ（２ ｎ＋１ −１）Ｒ１ （２ ｎ＋２ −２）Ｒ２ （２ ｎ＋１ ）…（Ｉ）
（式中、Γは表面がＳｉＯ２で覆われた磁性粒子を示し、前記磁性粒子はシランカップリング剤により修飾されており、（ＣＨ２）３Ｎ（２ ｎ＋１ −１）Ｒ１ （２ ｎ＋２ −２）は樹枝状基であり、Ｒ２ （２ ｎ＋１ ）は親油基であり、かつ０≦ｎ≦１００である）で示される分子式を有する磁性デンドリマー化合物。
２）本発明の項目１）に係る磁性デンドリマー化合物の一実施形態では、前記磁性粒子が磁性ナノ粒子である。
３）本発明の項目１）または項目２）に係る磁性デンドリマー化合物の一実施形態では、０≦ｎ≦１０である。
４）本発明の項目１）〜項目３）のいずれか１項目に係る磁性デンドリマー化合物の一実施形態では、前記磁性粒子がＦｅ３Ｏ４、Ｎｉ、およびγ−Ｆｅ２Ｏ３からなる群より選択された少なくとも１つのものを含む。
５）本発明の項目１）〜項目４）のいずれか１項目に係る磁性デンドリマー化合物の一実施形態では、前記磁性粒子が外殻をＳｉＯ２で覆われたコアシェル型Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２磁性ナノ粒子から選択され、かつ該磁性粒子はシランカップリング剤で修飾されたものである。
６）本発明の項目１）〜項目５）のいずれか１項目に係る磁性デンドリマー化合物の一実施形態では、前記シランカップリング剤が３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、または３−アミノプロピルトリメトキシシランである。
７）本発明の項目１）〜項目６）のいずれか１項目に係る磁性デンドリマー化合物の一実施形態では、Ｒ１が下記式（ＩＩ）
−（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ−…（ＩＩ）
で示される繰り返し構造単位を有するポリアミドアミンデンドリマー高分子から選択される。
８）本発明の項目１）〜項目７）のいずれか１項目に係る磁性デンドリマー化合物の一実施形態では、Ｒ２が直鎖型または分岐型の炭素数が１〜１８のアルキル基からなる群より選択される。
本発明の磁性デンドリマー化合物は、下記式（ＩＩＩ）で示される分子式を有する磁性ポリアミドアミン化合物であることが好ましい。つまり、デンドリマーは、ポリアミドアミンデンドリマー高分子化合物（ＰＡＭＡＭ）であることが好ましい。
Γ（ＣＨ２）３Ｎ（２ ｎ＋１ −１）［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］（２ ｎ＋２ −２）（ＣｍＨ２ｍ＋１）２ ｎ＋１…（ＩＩＩ）
式中、Γは１ｎｍから１００ｎｍの粒径を有する磁性ナノ粒子を表し、０≦ｎ≦１０かつ１≦ｍ≦１８である。また、上記磁性ナノ粒子ΓはＦｅ３Ｏ４、Ｎｉ、およびγ−Ｆｅ２Ｏ３からなる群より選択される少なくとも１つのものを含み、かつその外殻がＳｉＯ２で覆われていることによりコアシェル型Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２磁性ナノ粒子を構成していることが好ましい。さらに、上記コアシェル型Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２磁性ナノ粒子は、例えば、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤により修飾されていることが最も好ましい。
具体的には、上記磁性デンドリマー化合物は、第０世代磁性ポリデンドリマー化合物（Ｇ０、ｎ＝０かつ１≦ｍ≦１８）、第１世代磁性デンドリマー化合物（Ｇ１、ｎ＝１かつ１≦ｍ≦１８）、第２世代磁性デンドリマー化合物（Ｇ２、ｎ＝２かつ１≦ｍ≦１８）、第３世代磁性デンドリマー化合物（Ｇ３、ｎ＝３、かつ１≦ｍ≦１８）、第４世代磁性デンドリマー化合物（Ｇ４、ｎ＝４かつ１≦ｍ≦１８）、第５世代磁性デンドリマー化合物（Ｇ５、ｎ＝５かつ１≦ｍ≦１８）、第６世代磁性デンドリマー化合物（Ｇ６、ｎ＝６かつ１≦ｍ≦１８）、第７世代磁性デンドリマー化合物（Ｇ７、ｎ＝７かつ１≦ｍ≦１８）、第８世代磁性デンドリマー化合物（Ｇ８、ｎ＝８かつ１≦ｍ≦１８）、第９世代磁性デンドリマー化合物（Ｇ９、ｎ＝９かつ１≦ｍ≦１８）、および第１０世代磁性デンドリマー化合物（Ｇ１０、ｎ＝１０かつ１≦ｍ≦１８）からなる群より選択されることが好ましい。
９）本発明の項目１）〜項目８）のいずれか１項目に係る磁性デンドリマー化合物の製造方法であって、（ａ）ＳｉＯ２で覆われた磁性粒子を供給する工程と、（ｂ）前記磁性粒子の表面をシランカップリング剤で修飾し、修飾後の磁性粒子をデンドリマーと反応させて、該デンドリマーを前記磁性粒子と結合する工程と、（ｃ）工程（ｂ）により得られた、前記デンドリマーと前記磁性粒子とを結合したものを、親油基を有する化合物と反応させて上記磁性デンドリマー化合物を製造する工程を含む製造方法。
１０）本発明の項目９に係る製造方法の一実施形態では、親油基を有する前記化合物がハロゲン化炭化水素であり、好ましくはハロアルカンであり、より好ましくはモノヨードアルカンである。
１１）潤滑油用耐摩耗添加剤の製造における本発明の項目１）〜項目８）のいずれか１項目に係る磁性デンドリマー化合物の使用。
１２）本発明の項目１）〜項目８）のいずれか１項目に係る磁性デンドリマー化合物を含む潤滑剤。
１３）本発明の項目１２）に係る潤滑剤の一実施形態では、上記磁性デンドリマー化合物の含有量が１００重量ｐｐｍから５重量％である。
１４）本発明の項目１２）または項目１３）に係る潤滑剤の一実施形態では、Ｆｅおよび／またはＮｉの含有量が０．０１重量ｐｐｍから０．２０重量％であり、好ましくは０．０１重量ｐｐｍから４２９重量ｐｐｍである。
１５）本発明の項目１２）〜項目１４）のいずれか１項目に係る潤滑剤の一実施形態では、Ｓｉの含有量が０．０１重量ｐｐｍから２０．１重量ｐｐｍである。
１６）本発明の項目１２）〜項目１５）のいずれか１項目に係る潤滑剤の一実施形態では、前記磁性デンドリマー化合物が、下記式（ＩＩＩ）
Γ（ＣＨ２）３Ｎ（２ ｎ＋１ −１）［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］（２ ｎ＋２ −２）（ＣｍＨ２ｍ＋１）２ ｎ＋１…（ＩＩＩ）
（式中、Γは表面がＳｉＯ２で覆われた磁性粒子を示し、前記磁性粒子はシランカップリング剤により修飾されており、（ＣＨ２）３Ｎ（２ ｎ＋１ −１）Ｒ１ （２ ｎ＋２ −２）は樹枝状基であり、（ＣｍＨ２ｍ＋１）２ ｎ＋１は親油基であり、０≦ｎ≦１０であり、かつ１≦ｍ≦１８である）で示される磁性ポリアミドアミン化合物から選択される。
１７）本発明の項目１６）に係る潤滑剤の一実施形態では、磁性ポリアミドアミン化合物において、ｎは５〜９から選択される整数であり、ｍは９〜１３から選択される整数である。
本発明の潤滑剤において、上記磁性ポリアミドアミン化合物は、第５世代磁性デンドリマー化合物（Ｇ５、ｎ＝５かつｍ＝１２）、第６世代磁性デンドリマー化合物（Ｇ６、ｎ＝６かつｍ＝１２）、第７世代磁性デンドリマー化合物（Ｇ７、ｎ＝７かつｍ＝１２）、第８世代磁性デンドリマー化合物（Ｇ８、ｎ＝８かつｍ＝１２）、第９世代磁性デンドリマー化合物（Ｇ９、ｎ＝９かつｍ＝１２）、および第１０世代磁性デンドリマー化合物（Ｇ１０、ｎ＝１０かつｍ＝１２）からなる群より選択される少なくとも１つのものであることが好ましい。
本発明の磁性デンドリマー化合物は以下の利点を有する。
１）標的効果
上記磁性デンドリマー化合物の磁気はデンドリマー化合物の添加により弱められることはない。振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いてＦｅ３Ｏ４磁性ナノ粒子およびＦｅ３Ｏ４ナノスケール磁性デンドリマー化合物に対して磁気ヒステリシスループ分析を行う。これにより、いずれの飽和磁化においても著しい低下は認められなかった。この分析からわかるように、製造された本発明の磁性デンドリマー化合物は比較的強力な磁性を有している。本発明の磁性デンドリマー化合物を含む潤滑油は正確かつ素早く摩耗部分に到達し、摩擦対の表面に保護油膜を形成することができる。従って、上記磁性デンドリマー化合物は摩耗標的効果を有する。
２）ナノ修復効果
上記コアシェル型Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２磁性ナノ粒子は上記磁性デンドリマー化合物の製造のために表面修飾されている。コア（Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２）と表面修飾剤（上記デンドリマー化合物）はいずれもナノサイズ（１〜１００ｎｍ）であるため、製造された上記磁性粒子デンドリマー化合物もまたナノサイズになる。第５世代磁性デンドリマー化合物に対する粒径分析は透過電子顕微鏡を用いて行われる。上記ナノスケールデンドリマー化合物の粒径は、好ましくは約３０ｎｍである。よって、本発明のナノデンドリマー化合物を含む潤滑油は摩耗した摩擦対の表面に対して修復効果を有する。
３）良好な油溶性
本発明の磁性デンドリマー化合物は基油への良好な溶解性を有し、Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶを基油または合成油に溶解できる。これは、本発明のデンドリマー化合物がその末端において長鎖アルキル基などの親油基を有しているためである。
４）優れた耐摩耗性能と優秀な極圧性能
耐摩耗添加剤としての本発明の磁性デンドリマー化合物は、エンジン用潤滑剤などの潤滑剤に添加することで、優秀な耐摩耗性能を示す。例えば、第５世代磁性ポリアミドアミン化合物は基油１００Ｎに溶解することができる。それによって得られた混合物の耐摩耗性能をＳＲＶ多機能摩擦摩耗試験機で検査する。負荷の増加に伴い、摩耗係数はわずかに減少し、０．１１９付近で安定する。これは、摩擦対の表面上に油膜が徐々に形成され、安定するためである。この試験で示されるように、第５世代磁性ポリアミドアミン化合物は優れた耐摩耗性能を有している。また、上記磁性デンドリマー化合物はナノスケールの粒子であるため、物体の表面に油膜を形成するだけでなく、物体の表面にある穴や傷に詰めることもできる。これにより、物体の表面にある穴や傷が埋められ、これによりその物体の表面を修復することができる。さらに、本発明の磁性デンドリマー化合物を含む潤滑剤は物体の表面を冷やしたり、封止したりする効果と共に、優秀な極圧効果も有している。
５）環境調和性と環境親和性
本発明の磁性デンドリマー化合物はＳ、Ｐ、Ｃｌ、Ｐｂなどの有害物質を当然含んでいないため、耐摩耗添加剤などの添加剤としてどんな潤滑剤に添加された場合も環境被害を引き起こすことは全くない。
本発明に係る、コアとしてＦｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２を有するナノスケール磁性粒子のデンドリマー化合物と、ナノスケールポリアミドアミンデンドリマー化合物（Ｇ０、Ｇ１、ｍ＝１２）との反応プロセスを示す。 本発明に係るＦｅ３Ｏ４ナノ粒子とＦｅ３Ｏ４磁性粒子ナノスケールポリアミドアミン化合物（Ｇ５、ｍ＝１２）との磁気ヒステリシスループを示す。 本発明に係る第５世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｍ＝１２）を透過電子顕微鏡で見た画像を示す。 本発明における、コアとしてＦｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２を有する第５世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｍ＝１２）の多機能摩擦摩耗試験の結果を示す。 コアとしてＦｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２を有する第５世代ポリアミドアミン耐摩耗剤（ｍ＝１２）の極圧性能とモリブデンジアルキルジチオホスフェートの極圧性能の比較図を示す。
実施例および添付の図面に基づいて、本発明について以下に詳細に説明する。なお、本発明の範囲は下記の実施例に限定されるものではない。
本発明では、振動試料型磁力計（Ｖｉｂｒａｔｉｎｇ Ｓａｍｐｌｅ Ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ、ＶＳＭ）を用いてＦｅ３Ｏ４ナノ粒子および磁性ポリアミドアミン化合物（Ｇ５、ｍ＝１２）に対して磁気ヒステリシスループ分析を行った。図２に示すように、第５世代磁性ポリアミドアミン化合物の特定飽和磁化は５８．５ｅｍｕ／ｇであった。この値は、純粋なＦｅ３Ｏ４のナノ粒子と比較して、著しく低いものではなかった。よって、製造されたこの磁性ポリアミドアミン化合物が比較的強い磁力を有していたことがわかる。
また、透過電子顕微鏡を用いて第５世代磁性ポリアミドアミン化合物に対する粒径分析を行った。図３に示すように、第５世代磁性ポリアミドアミン化合物の粒径は約３０ｎｍであった。
ＳＲＶ多機能摩擦摩耗試験機を用いて、本発明のナノスケールポリアミドアミン化合物を有する潤滑剤を試験した。この試験はボールとディスクとからなる摩擦対パターンを用いて振動数５０Ｈｚ、温度５０℃の条件下で行った。また、圧力は、最終的に２，０００Ｎに達するまで（または摩擦係数が０．３になるまで）、５０Ｎから開始し２分後に１００Ｎまで増加させ、その後も段階的に増加させた。
本発明の潤滑剤において、Ｆｅおよび／またはＮｉならびにＳｉの含有量は、ＡＳＴＭ Ｄ５１８５の規格に定められる方法に従って試験した。
分配係数はゲルクロマトグラフィで決定された補足的なパラメーターである。パラメーターが１に近ければ近いほど分子の分布は均一になる。
コアとしてＦｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２を有する磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝０、ｍ＝１２）の製造。
（１）第１の容器に０．１ｍｏｌ／ＬのＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ溶液と０．２ｍｏｌ／ＬのＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ溶液とを体積比２：１で加え、（３０±１）℃に設定した超音波反応器にこの容器を入れた。次に、溶液のｐＨ値が１２になるまで超音波印加下で０．１ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨ溶液を滴下し、磁界を利用して磁性粒子を分離した。洗浄液のｐＨ値が７になるまで、脱イオン水を用いて上記磁性粒子を洗浄した。そして、黒色のＦｅ３Ｏ４ナノ粒子が得られた。
（２）１８．４ｇのＦｅ３Ｏ４ナノ粒子を量って１００ｍＬの無水エタノールに分散させ、これにオレイン酸を数滴加えた。その後、超音波分散を１０分間行った。分散後の溶液を第２の容器に移し、これに２０．８ｇのテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）と７ｇのＮＨ３・Ｈ２Ｏを添加し、その後３時間撹拌した。反応が完了した後、得られた溶液が混濁しなくなるまで、磁力印加下で蒸留水を用いて繰返し洗浄した。こうして得た沈殿物を８０℃の真空下で乾燥した後、粉状に砕いて最終的なコアシェル型Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２磁性ナノ粒子を得た。
（３）５ｇの上記コアシェル型Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２磁性ナノ粒子を量ってフラスコに入れ、これに濃度が１０体積％のシランカップリング剤（ＫＨ５５０、３−アミノプロピルトリエトキシシラン）のトルエン溶液２０ｍＬを滴下した。次に、これを５０℃で６０分間反応させた。得られた混合物の温度を室温まで下げた後、この混合物を真空下で濾過し、メタノールで洗浄し、その後７０℃の真空乾燥オーブンで１２時間乾燥させた。
（４）シラン化（表面修飾）後に得られた生成物５ｇをフラスコに入れ、これに濃度が３０体積％のアクリル酸メチルのメタノール溶液２０ｍＬをゆっくり添加し、その後６０℃で９０分間撹拌した。得られた混合物の温度を室温まで下げた後、真空下で濾過し、メタノールで洗浄し、乾燥させた。得られた生成物５．８ｇをフラスコに入れ、これに濃度が３０体積％のエチレンジアミンのメタノール溶液２０ｍＬを添加し、６０℃で１８０分間撹拌した。得られた生成物の温度を室温まで下げた後、真空下で濾過し、メタノールで洗浄し、乾燥させ、ＰＡＭＡＭデンドリマー第０世代によって修飾された磁性ナノ粒子を得た。
（５）得られたＰＡＭＡＭデンドリマー第０世代１．８ｇを０．５ｇのＣ１２Ｈ２５Ｉに添加し、その後室温で１０分間撹拌した。試料をマイクロ波抽出タンクに入れ、温度５０℃、マイクロ波電力２００Ｗで３０分間反応させた。温度を室温まで下げた後、減圧下で吸引濾過を行い、その後メタノールで洗浄し、乾燥させ、２．１ｇの磁性ポリアミドアミン化合物Ｇ０、すなわち、ＰＡＭＡＭ磁性ナノ耐摩耗剤（Ｇ０、ｎ＝０、ｍ＝１２）を得た。
検査および分析により、このＰＡＭＡＭ磁性ナノ耐摩耗剤Ｇ０の分子式が（Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］２（Ｃ１２Ｈ２５）２であり、その分子量は９８９であることがわかった。
１３ＣＮＭＲ、δ（ｐｐｍ）、１７０−１８０（ｄ、Ｃ＝Ｏ）、５２−６０（ｑｕｉｎｔ、Ｃ−Ｓｉ）、４５−５１（ｄ、ＣＨ３）、３１−４０（ｄ、Ｃ−Ｎ）、１０−２０（ｑｕａｒｔ、ＣＨ２）。ＦＴＩＲ（ＫＢｒ）υ（ｃｍ−１）、２９８０（υＣＨ３）、２９４０、２８７０、１４６７（υＣＨ２）、１６４４（υＣ＝Ｏ）、１５６０（υ−Ｎ−Ｈ）、１３５０（υＣ−Ｎ）、１２７５（υｓｉ−Ｃ）、１１１６
Figure 2016535161
、１０８０（υｓｉ−Ｏ）、１４０１．８（υｓｉ−Ｏ−Ｆｅ）、５７９（υＦｅ−Ｏ−ｓｉ）。
シリカゲルで覆われ、ＰＡＭＡＭデンドリマーで修飾された第１世代から第１０世代のＦｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２の磁性粒子（ｍ＝１２）、および第１世代から第１０世代の磁性ポリアミドアミン化合物（Ｇ１〜Ｇ１０、ｎ＝１〜１０、ｍ＝１２）は、ステップ（４）と（５）の繰返しによって連続的に得られた。
ゲル浸透クロマトグラフィを用いて第１世代から第１０世代のＰＡＭＡＭ磁性ナノ耐摩耗剤を分析した。第１世代ＰＡＭＡＭ磁性ナノ耐摩耗剤（ｍ＝１２）は分子式が（Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ３［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］６（Ｃ１２Ｈ２５）４であり、その数平均分子量の実測値は１７２１であり、分配係数は１．０５であった。
第２世代磁性ナノスケールポリアミドアミン化合物（ｍ＝１２）は、分子式が（Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ７［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］１４（Ｃ１２Ｈ２５）８であり、その数平均分子量の実測値は３３３２であり、分配係数は１．０９であった。
第３世代磁性ナノスケールポリアミドアミン化合物（ｍ＝１２）は、分子式が（Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ１５［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］３０（Ｃ１２Ｈ２５）１６であり、その数平均分子量の実測値は６２４１であり、分配係数は１．１５であった。
第４世代磁性ナノスケールポリアミドアミン化合物（ｍ＝１２）は、分子式が（Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ３１［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］６２（Ｃ１２Ｈ２５）３２であり、その数平均分子量の実測値は１３０５１であり、分配係数は１．１８であった。
第５世代磁性ナノスケールポリアミドアミン化合物（ｍ＝１２）は、分子式が（Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ６３［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］１２６（Ｃ１２Ｈ２５）６４であり、その数平均分子量の実測値は２４７５２であり、分配係数は１．２３であった。
第６世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｍ＝１２）は、分子式が（Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ１２７［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］２５４（Ｃ１２Ｈ２５）１２８であり、その数平均分子量の実測値は４６０１２であり、分配係数は１．２９であった。
第７世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｍ＝１２）は、分子式が（Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ２５５［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］５１０（Ｃ１２Ｈ２５）２５６であり、その数平均分子量の実測値は９３２４５であり、分配係数は１．３４であった。
第８世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｍ＝１２）は、分子式が（Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ５１１［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］１０２２（Ｃ１２Ｈ２５）５１２であり、その数平均分子量の実測値は１８４０５９であり、分配係数は１．３８であった。
第９世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｍ＝１２）は、分子式が（Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ１０２３［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］２０４（Ｃ１２Ｈ２５）１０２４であり、その数平均分子量の実測値は３７０３７２であり、分配係数は１．４１であった。
第１０世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｍ＝１２）は、分子式が（Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ２０４７［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］４０９（Ｃ１２Ｈ２５）２０４８であり、その数平均分子量の実測値は７２８９１３であり、分配係数は１．４９であった。
コアとしてＮｉ＆ＳｉＯ２を有する磁性ポリアミドアミン化合物（ｍ＝１８）（ＰＡＭＡＭ）Ｇ０の製造。
（１）１０ｇのＮｉナノ粒子を量って１００ｍＬの無水エチルアルコールに分散させ、これにオレイン酸を添加した後、超音波分散を１０分間行った。分散後の溶液を２５０ｍＬの第１容器に移し、これに１５ｇのＴＥＯＳと５ｇのＮＨ３・Ｈ２Ｏを添加した後、３時間撹拌した。反応が完了した後、得られた溶液が混濁しなくなるまで、磁力印加下で蒸留水を用いて繰返し洗浄した。こうして得た沈殿物を８０℃の真空下で乾燥した後、粉状に砕いて最終的にコアシェル型Ｎｉ＆ＳｉＯ２磁性ナノ粒子を得た。
（２）５ｇの上記コアシェル型Ｎｉ＆ＳｉＯ２磁性ナノ粒子を量ってフラスコに入れ、これに濃度が１０体積％のシランカップリング剤（ＫＨ５５０、３−アミノプロピルトリエトキシシラン）のトルエン溶液２０ｍＬを滴下した。次に、これを５０℃で６０分間反応させた。得られた混合物の温度を室温まで下げた後、この混合物を真空下で濾過し、メタノールで洗浄し、その後７０℃の真空乾燥オーブンで１２時間乾燥させた。
（３）５ｇのシラン化後に得られた生成物を第２容器に入れ、これに濃度が３０体積％のアクリル酸メチルのメタノール溶液２０ｍＬをゆっくり添加し、その後６０℃で９０分間撹拌した。得られた混合物の温度を室温まで下げた後、真空下で濾過し、メタノールで洗浄し、乾燥させた。得られた生成物５．８ｇを量ってフラスコに入れ、これに濃度が３０体積％のエチレンジアミンのメタノール溶液２０ｍＬを添加した後、６０℃で１８０分間撹拌した。得られた生成物の温度を室温まで下げた後、真空下で濾過し、メタノールで洗浄し、乾燥させ、ＰＡＭＡＭデンドリマーＧ０によって修飾された磁性ナノ粒子を得た。
（４）得られたＰＡＭＡＭデンドリマーＧ０１．８ｇを、０．５ｇのＣ１２Ｈ２５Ｉに添加し、その後室温で１０分間撹拌した。試料をマイクロ波抽出タンクに入れ、温度５０℃、マイクロ波電力２００Ｗで３０分間反応させた。得られた混合物の温度を室温まで下げた後、真空下で濾過し、メタノールで洗浄し、乾燥させ、２．１ｇの磁性ポリアミドアミン化合物Ｇ０、すなわち、コアとしてＮｉ＆ＳｉＯ２を有するＰＡＭＡＭ磁性ナノ耐摩耗剤（Ｇ０、ｎ＝０、ｍ＝１８）を得た。
検査および分析により、このＰＡＭＡＭ磁性ナノ耐摩耗剤Ｇ０の分子式が（Ｎｉ＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］２（Ｃ１８Ｈ３７）２であり、その分子量は９８９であることがわかった。
１３ＣＮＭＲ、δ（ｐｐｍ）、１７０−１８０（ｄ、Ｃ＝Ｏ）、５２−６０（ｑｕｉｎｔ、Ｃ−Ｓｉ）、４５−５１（ｄ、ＣＨ３）、３１−４０（ｄ、Ｃ−Ｎ）、１０−２０（ｑｕａｒｔ、ＣＨ２）。ＦＴＩＲ（ＫＢｒ）υ（ｃｍ−１）、２９８０（υＣＨ３）、２９４０、２８７０、１４６７（υＣＨ２）、１６４４（υＣ＝Ｏ）、１５６０（υ−Ｎ−Ｈ）、１３５０（υＣ−Ｎ）、１２７５（υｓｉ−Ｃ）、１１１６
Figure 2016535161
、１０８０（υｓｉ−Ｏ）、４０３（υＮｉ−Ｏ）。
第１世代から第１０世代の磁性ポリアミドアミン化合物（Ｇ１〜１０、ｎ＝１〜１０、ｍ＝１２）は、ステップ（３）と（４）の繰返しによって連続的に得られた。
ゲル浸透クロマトグラフィを用いて第１世代から第１０世代のＰＡＭＡＭ磁性ナノ耐摩耗剤を分析した。第１世代ＰＡＭＡＭ磁性ナノ耐摩耗剤（ｍ＝１８）は、分子式が（Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ３［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］６（Ｃ１８Ｈ３７）４であり、その数平均分子量の実測値は１８８３であり、分配係数は１．０２であった。
第２世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｍ＝１８）は、分子式が（Ｎｉ＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ７［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］１４（Ｃ１８Ｈ３７）８であり、その数平均分子量の実測値は３８３０であり、分配係数は１．０５であった。
第３世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｍ＝１８）は、分子式が（Ｎｉ＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ１５［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］３０（Ｃ１８Ｈ３７）１６であり、その数平均分子量の実測値は７４１１であり、分配係数は１．０９であった。
第４世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｍ＝１８）は、分子式が（Ｎｉ＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ３１［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］６２（Ｃ１８Ｈ３７）３２であり、その数平均分子量の実測値は１５５６５であり、分配係数は１．１５であった。
第５世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｍ＝１８）は、分子式が（Ｎｉ＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ６３［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］１２６（Ｃ１８Ｈ３７）６４であり、その数平均分子量の実測値は２７２６６であり、分配係数は１．１９であった。
第６世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｍ＝１８）は、分子式が（Ｎｉ＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ１２７［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］２５４（Ｃ１８Ｈ３７）１２８であり、その数平均分子量の実測値は５６５９０であり、分配係数は１．２２であった。
第７世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｍ＝１８）は、分子式が（Ｎｉ＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ２５５［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］５１０（Ｃ１８Ｈ３７）２５６であり、その数平均分子量の実測値は１１４５７５であり、分配係数は１．２９であった。
第８世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｍ＝１８）は、分子式が（Ｎｉ＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ５１１［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］１０２２（Ｃ１８Ｈ３７）５１２であり、その数平均分子量の実測値は２２６８９５であり、分配係数は１．３３であった。
第９世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｍ＝１８）は、分子式が（Ｎｉ＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ１０２３［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］２０４６（Ｃ１８Ｈ３７）１０２４であり、その数平均分子量の実測値は４５６２１４であり、分配係数は１．３９であった。
第１０世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｍ＝１８）は、分子式が（Ｎｉ＆ＳｉＯ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（ＣＨ２）３Ｎ２０４７［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］４０９４（Ｃ１８Ｈ３７）２０４８であり、その数平均分子量の実測値は９００７７１であり、分配係数は１．４５であった。
コアとしてＦｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２を有する第４世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝４、ｍ＝１５）をガソリンエンジン用潤滑油において磁性ナノ耐摩耗剤として用いた。表１に示す調合法に従って、第４世代磁性ナノ耐摩耗剤Ａ（Ｆｅ：２．５８ｐｐｍ、Ｓｉ：０．０５ｐｐｍ）としての第４世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝４、ｍ＝１５）と、一般に市販されている有機モリブデン耐摩耗剤（例えば、モリブデンジアルキルジチオホスフェート）とをそれぞれガソリンエンジン用潤滑油ＳＭ５ Ｗ−３０に配合した。
Figure 2016535161
ガソリンエンジン用潤滑油ＳＭ ５Ｗ−３０の分析結果は下記の通りである。
Figure 2016535161
表２の分析データによると、本発明の第４世代磁性ナノ耐摩耗剤Ａを配合した潤滑油ＳＭ ５Ｗ―３０の摩擦係数が０．０７であるのに対して、モリブデンジアルキルジチオホスフェートを耐摩耗剤として配合した潤滑油ＳＭ ５Ｗ―３０の摩擦係数は０．１１である。ここから分かるように、第４世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝４、ｍ＝１５）は非常に優れた磁性ナノ耐摩耗剤である。
コアとしてγ−Ｆｅ２Ｏ３＆ＳｉＯ２を有する第４世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝４、ｍ＝１８）をディーゼルエンジン用潤滑油において磁性ナノ耐摩耗剤として用いた。
表３に示す調合法に従って、第４世代磁性ナノ耐摩耗剤Ｂ（Ｆｅ：４２９ｐｐｍ、Ｓｉ：９．１ｐｐｍ）としての第４世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝４、ｍ＝１８）をディーゼルエンジン用潤滑油ＣＪ−４ ５Ｗ−４０に配合した。
Figure 2016535161
ディーゼルエンジン用潤滑油ＣＪ−４ ５Ｗ−４０の分析結果は下記の通りである。
Figure 2016535161
表４は、ＳＲＶを用いて調合物１の耐摩耗性能を試験した場合、摩擦係数の曲線が不安定であったことを示す。一方、本実施例の第４世代磁性ナノ耐摩耗剤Ｂを添加した後、ディーゼルエンジン用潤滑油ＣＪ−４ ５Ｗ−４０の摩擦係数はわずか０．０９になり安定した。ここから結論づけられるように、第４世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝４、ｍ＝１８）はより良好な耐摩耗性能を有するため、非常に優れた耐摩耗添加剤である。
コアとしてγ−Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２を有する第４世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝４、ｍ＝１８）をディーゼルエンジン用潤滑油において磁性ナノ耐摩耗剤として用いた。
表５に示す調合法に従って、第４世代磁性ナノ耐摩耗剤Ｃ（Ｆｅ：２５９ｐｐｍ、Ｓｉ：５．４１ｐｐｍ）としての第４世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝４、ｍ＝１８）をディーゼルエンジン用潤滑油ＣＪ−４ ５Ｗ−４０に配合した。
Figure 2016535161
ディーゼルエンジン用潤滑油ＣＪ−４ ５Ｗ−４０の分析結果は下記の通りである。
Figure 2016535161
表６は、ＳＲＶを用いて調合物１の耐摩耗性能を試験した場合、摩擦係数の曲線が不安定であったことを示す。一方、本実施例の第４世代磁性ナノ耐摩耗剤Ｃを添加した後、ディーゼルエンジン用潤滑油ＣＪ−４ ５Ｗ−４０の摩擦係数はわずか０．０９になり安定した。ここから結論づけられるように、第４世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝４、ｍ＝１８）はより良好な耐摩耗性能を有するため、非常に優れた耐摩耗添加剤である。
コアとしてＮｉ＆ＳｉＯ２を有する第５世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝５、ｍ＝１２）をディーゼルエンジン用潤滑油において磁性ナノ耐摩耗剤として用いた。
表７に示す調合法に従って、磁性ナノ耐摩耗剤Ｄ（Ｎｉ：１０８ｐｐｍ、Ｓｉ：２０．１ｐｐｍ）としての第５世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝５、ｍ＝１２）をディーゼルエンジン用潤滑油ＣＦ−４ ５Ｗ−３０に配合した。
Figure 2016535161
ディーゼルエンジン用潤滑油ＣＦ−４ ５Ｗ−３０の分析結果は下記の通りである。
Figure 2016535161
表８は、ＳＲＶを用いて調合物１の耐摩耗性能を試験した場合、摩擦係数の曲線が不安定であったことを示す。一方、本実施例の第５世代磁性ナノ耐摩耗剤Ｄを添加した後、ディーゼルエンジン用潤滑油ＣＦ−４ ５Ｗ−３０の摩擦係数はわずか０．０８になり安定した。ここから結論づけられるように、第５世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝５、ｍ＝１２）はより良好な耐摩耗性能を有するため、非常に優れた耐摩耗添加剤である。
コアとしてＦｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２を有する第５世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝５、ｍ＝５）をディーゼルエンジン用潤滑油において磁性ナノ耐摩耗剤として用いた。
表９に示す調合法に従って、磁性ナノ耐摩耗剤Ｅ（Ｆｅ：６８ｐｐｍ、Ｓｉ：１．４５ｐｐｍ）としての第５世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝５、ｍ＝５）をディーゼルエンジン用潤滑油ＣＦ−４ ５Ｗ−３０に配合した。
Figure 2016535161
ディーゼルエンジン用潤滑油ＣＦ−４ ５Ｗ−３０の分析結果は下記の通りである。
Figure 2016535161
表１０は、ＳＲＶを用いて調合物１の耐摩耗性能を試験した場合、摩擦係数の曲線が不安定であったことを示す。一方、本実施例の第５世代磁性ナノ耐摩耗剤Ｅを添加した後、ディーゼルエンジン用潤滑油ＣＦ−４ ５Ｗ−３０の摩擦係数はわずか０．０８になり安定した。ここから結論づけられるように、第５世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝５、ｍ＝５）はより良好な耐摩耗性能を有するため、非常に優れた耐摩耗添加剤である。
コアとしてＦｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２を有する第６世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝６、ｍ＝１２）をディーゼルエンジン用潤滑油において磁性ナノ耐摩耗剤として用いた。
表９に示す調合法に従って、磁性ナノ耐摩耗剤Ｆ（Ｆｅ：７３ｐｐｍ、Ｓｉ：１．５２ｐｐｍ）としての第６世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝６、ｍ＝１２）をディーゼルエンジン用潤滑油ＣＦ−４ ５Ｗ−３０に配合した。
Figure 2016535161
ディーゼルエンジン用潤滑油ＣＦ−４ ５Ｗ−３０の分析結果は下記の通りである。
Figure 2016535161
表１２は、ＳＲＶを用いて調合物１の耐摩耗性能を試験した場合、摩擦係数の曲線が不安定であったことを示す。一方、本実施例の第６世代磁性ナノ耐摩耗剤Ｆを添加した後、ディーゼルエンジン用潤滑油ＣＦ−４ ５Ｗ−３０の摩擦係数はわずか０．０７になり安定した。ここから結論づけられるように、第６世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝６、ｍ＝１２）はより良好な耐摩耗性能を有するため、非常に優れた耐摩耗添加剤である。
コアとしてγ−Ｆｅ２Ｏ３＆ＳｉＯ２を有する第６世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝６、ｍ＝３）をディーゼルエンジン用潤滑油において磁性ナノ耐摩耗剤として用いた。
表１３に示す調合法に従って、磁性ナノ耐摩耗剤Ｈ（Ｆｅ：４９ｐｐｍ、Ｓｉ：１．０８ｐｐｍ）としての第６世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝６、ｍ＝３）をディーゼルエンジン用潤滑油ＣＦ−４ ５Ｗ−３０に配合した。
Figure 2016535161
ディーゼルエンジン用潤滑油ＣＦ−４ ５Ｗ−３０の分析結果は下記の通りである。
Figure 2016535161
表１４は、ＳＲＶを用いて調合物１の耐摩耗性能を試験した場合、摩擦係数の曲線が不安定であったことを示す。一方、本実施例の第６世代磁性ナノ耐摩耗剤Ｈを添加した後、ディーゼルエンジン用潤滑油ＣＦ−４ ５Ｗ−３０の摩擦係数はわずか０．０８になり安定した。ここから結論づけられるように、第６世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝６、ｍ＝３）はより良好な耐摩耗性能を有するため、非常に優れた耐摩耗添加剤である。
コアとしてＦｅ２Ｏ３＆ＳｉＯ２を有する第７世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝７、ｍ＝１）をディーゼルエンジン用潤滑油において磁性ナノ耐摩耗剤として用いた。
表１５に示す調合法に従って、磁性ナノ耐摩耗剤Ｊ（Ｆｅ：５０ｐｐｍ、Ｓｉ：１．０ｐｐｍ）としての第７世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝７、ｍ＝１）をディーゼルエンジン用潤滑油ＣＦ−４ ５Ｗ−４０に配合した。
Figure 2016535161
ディーゼルエンジン用潤滑油ＣＦ−４ ５Ｗ−４０の分析結果は下記の通りである。
Figure 2016535161
表１６は、ＳＲＶを用いて調合物１の耐摩耗性能を試験した場合、摩擦係数の曲線が不安定であったことを示す。一方、本実施例の第７世代磁性ナノ耐摩耗剤Ｊを添加した後、ディーゼルエンジン用潤滑油ＣＦ−４ ５Ｗ−４０の摩擦係数はわずか０．０６になり安定した。ここから結論づけられるように、第７世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝７、ｍ＝１）はより良好な耐摩耗性能を有するため、非常に優れた耐摩耗添加剤である。
コアとしてＦｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２を有する第７世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝７、ｍ＝１２）をガソリンエンジン用潤滑油において磁性ナノ耐摩耗剤として用いた。
表１７に示す調合法に従って、磁性ナノ耐摩耗剤Ｋ（Ｆｅ：２８ｐｐｍ、Ｓｉ：０．６１ｐｐｍ）としての第７世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝７、ｍ＝１２）と、一般に市販されている有機モリブデン耐摩耗剤（例えば、モリブデンジアルキルジチオホスフェート）とをそれぞれガソリンエンジン用潤滑油ＳＮ／ＧＦ−５ ０Ｗ−２０に配合した。
Figure 2016535161
ガソリンエンジン用潤滑油ＳＮ／ＧＦ−５ ０Ｗ−２０の分析結果は下記の通りである。
Figure 2016535161
表１８の分析データによると、本発明の第７世代磁性ナノ耐摩耗剤Ｋを配合した潤滑油ＳＮ／ＧＦ−５ ０Ｗ−２０の摩擦係数が０．０７であるのに対して、モリブデンジアルキルジチオホスフェートを耐摩耗剤として配合した潤滑油ＳＮ／ＧＦ−５ ０Ｗ−２０の摩擦係数は０．１０である。ここから分かるように、第７世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝７、ｍ＝１２）は非常に優れた磁性ナノ耐摩耗剤である。
コアとしてＮｉ＆ＳｉＯ２を有する第８世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝８、ｍ＝８）をガソリンエンジン用潤滑油において磁性ナノ耐摩耗剤として用いた。
表１９に示す調合法に従って、磁性ナノ耐摩耗剤Ｌ（Ｎｉ：０．３１ｐｐｍ、Ｓｉ：０．０６ｐｐｍ）としての第８世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝８、ｍ＝８）と、一般に市販されている有機モリブデン塩耐摩耗剤（例えば、モリブデンジアルキルジチオホスフェート）とをそれぞれガソリンエンジン用潤滑油ＳＮ／ＧＦ−５ ０Ｗ−３０に配合した。
Figure 2016535161
ガソリンエンジン用潤滑油ＳＮ／ＧＦ−５ ０Ｗ−３０の分析結果は下記の通りである。
Figure 2016535161
表２０の分析データによると、本発明の第８世代磁性ナノ耐摩耗剤Ｌを配合した潤滑油ＳＮ／ＧＦ−５ ０Ｗ−３０の摩擦係数が０．０８であるのに対して、モリブデンジアルキルジチオホスフェートを耐摩耗剤として配合した潤滑油ＳＮ／ＧＦ−５ ０Ｗ−２０の摩擦係数は０．１１である。ここから分かるように、第８世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝８、ｍ＝８）は非常に優れた磁性ナノ耐摩耗剤である。
コアとしてＮｉ＆ＳｉＯ２を有する第９世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝９、ｍ＝５）をディーゼルエンジン用潤滑油において磁性ナノ耐摩耗剤として用いた。
表２１が示す調合法に従って、磁性ナノ耐摩耗剤Ｍ（Ｎｉ：６．４ｐｐｍ、Ｓｉ：１．２ｐｐｍ）としての第９世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝９、ｍ＝５）と、一般に市販されている有機モリブデン塩耐摩耗剤（例えば、モリブデンジアルキルジチオホスフェート）とをそれぞれディーゼルエンジン用潤滑油ＣＩ−４ １０Ｗ−３０に配合した。
Figure 2016535161
ディーゼルエンジン用潤滑油ＣＩ−４ １０Ｗ−３０の分析結果は下記の通りである。
Figure 2016535161
表２２の分析データによると、本発明の第９世代磁性ナノ耐摩耗剤を配合した潤滑油ＣＩ−４ １０Ｗ−３０の摩擦係数が０．０６であるのに対して、モリブデンジアルキルジチオホスフェートを耐摩耗剤として配合した潤滑油ＣＩ−４ １０Ｗ−３０の摩擦係数は０．１３である。ここから分かるように、第９世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝９、ｍ＝５）は非常に優れた磁性ナノ耐摩耗剤である。
コアとしてγ−Ｆｅ２Ｏ３＆ＳｉＯ２を有する第１０世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝１０、ｍ＝４）をディーゼルエンジン用潤滑油において磁性ナノ耐摩耗剤として用いた。
表２３に示す調合法に従って、磁性ナノ耐摩耗剤Ｎ（Ｆｅ：７ｐｐｍ、Ｓｉ：０．１７ｐｐｍ）としての第１０世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝１０、ｍ＝４）と、一般に市販されている有機モリブデン塩耐摩耗剤（例えば、モリブデンジアルキルジチオホスフェート）とをそれぞれディーゼルエンジン用潤滑油ＣＦ−４ １５Ｗ−４０に配合した。
Figure 2016535161
ディーゼルエンジン用潤滑油ＣＦ−４ １５Ｗ−４０の分析結果は下記の通りである。
Figure 2016535161
表２４の分析データによると、本発明の第１０世代磁性ナノ耐摩耗剤を配合した潤滑油ＣＦ−４ １５Ｗ−４０の摩擦係数が０．０９であるのに対して、モリブデンジアルキルジチオホスフェートを耐摩耗剤として配合した潤滑油ＣＦ−４ １５Ｗ−４０の摩擦係数は０．１３である。ここから分かるように、第１０世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝１０、ｍ＝４）は非常に優れた磁性ナノ耐摩耗剤である。
コアとしてＦｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２を有する第６世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝６、ｍ＝１２）をガソリンエンジン用潤滑油において磁性ナノ耐摩耗剤として用いた。
表２５に示す調合法に従って、磁性ナノ耐摩耗剤Ｐ（Ｆｅ：０．３ｐｐｍ、Ｓｉ：０．０１ｐｐｍ）としての第６世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝６、ｍ＝１２）と、一般に市販されている有機モリブデン塩耐摩耗剤（例えば、モリブデンジアルキルジチオホスフェート）とをそれぞれガソリンエンジン用潤滑油ＳＭ ０Ｗ−３０に配合した。
Figure 2016535161
ガソリンエンジン用潤滑油ＳＭ ０Ｗ−３０の分析結果は下記の通りである。
Figure 2016535161
表２６の分析データによると、本発明の第６世代磁性ナノ耐摩耗剤を配合した潤滑油ＳＭ ０Ｗ−３０の摩擦係数が０．０６であるのに対して、モリブデンジアルキルジチオホスフェートを耐摩耗剤として配合した潤滑油ＳＭ ０Ｗ−３０の摩擦係数は０．１２である。ここから分かるように、第６世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝６、ｍ＝１２）は非常に優れた磁性ナノ耐摩耗剤である。
コアとしてγ−Ｆｅ２Ｏ３＆ＳｉＯ２を有する第３世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝３、ｍ＝１７）をガソリンエンジン用潤滑油において磁性ナノ耐摩耗剤として用いた。
表２７に示す調合法に従って、磁性ナノ耐摩耗剤Ｑ（Ｆｅ：２．３ｐｐｍ、Ｓｉ：０．０５ｐｐｍ）としての第３世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝３、ｍ＝１７）と、一般に市販されている有機モリブデン塩耐摩耗剤（例えば、モリブデンジアルキルジチオホスフェート）とをそれぞれガソリンエンジン用潤滑油ＳＮ ５Ｗ−３０に配合した。
Figure 2016535161
ガソリンエンジン用潤滑油ＳＮ ５Ｗ−３０の分析結果は下記の通りである。
Figure 2016535161
表２８の分析データによると、本発明の第３世代磁性ナノ耐摩耗剤Ｑを配合した潤滑油ＳＮ ５Ｗ−３０の摩擦係数が０．０８であるのに対して、モリブデンジアルキルジチオホスフェートを耐摩耗剤として配合した潤滑油ＳＮ ５Ｗ−３０の摩擦係数は０．１２である。ここから分かるように、第６世代磁性ポリアミドアミン化合物（ｎ＝３、ｍ＝１７）は非常に優れた磁性ナノ耐摩耗剤である。
コアとしてＦｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２を有する第１世代磁性ポリアミドアミン化合物をガソリンエンジン用潤滑油において磁性ナノ耐摩耗剤として用いた。
表２９に示す調合法に従って、磁性ナノ耐摩耗剤Ｏ（Ｆｅ：１０ｐｐｍ、Ｓｉ：０．２ｐｐｍ）としての第１世代磁性ポリアミドアミン化合物と、一般に市販されている有機モリブデン塩耐摩耗剤（例えば、モリブデンジアルキルジチオホスフェート）とをそれぞれガソリンエンジン用潤滑油ＳＭ ５Ｗ−２０に配合した。
Figure 2016535161
ガソリンエンジン用潤滑油ＳＭ ５Ｗ−２０の分析結果は下記の通りである。
Figure 2016535161
表３０の分析データによると、本発明の第１世代磁性ナノ耐摩耗剤Ｏを配合した潤滑油ＳＭ ５Ｗ−２０の摩擦係数が０．０８であるのに対して、モリブデンジアルキルジチオホスフェートを耐摩耗剤として配合した潤滑油ＳＭ ５Ｗ−２０の摩擦係数は０．１１である。ここから分かるように、第１世代磁性ポリアミドアミン化合物は非常に優れた磁性ナノ耐摩耗剤である。
コアとしてγ−Ｆｅ２Ｏ３＆ＳｉＯ２を有する第５世代磁性ポリアミドアミン化合物を基油１００Ｎに溶解し、その耐摩耗性能をＳＲＶで試験した。図４はこの試験結果を示しており、負荷が増加するにつれて摩擦係数がわずかに減少し、０．１１９付近で安定した様子を示している。これは、摩擦対の表面に油膜が徐々に形成され、安定したためであった。この結果に示されるように、第５世代磁性ポリアミドアミン化合物は優れた耐摩耗性能を有していた。負荷が１１００Ｎになるまで加えられた時に摩擦係数が急激に増加した。これは摩擦対の表面の上記油膜が破壊して、潤滑剤としての役割を果たさなくなったためである。しかし、モリブデンジアルキルジチオホスフェートなどの一般的に使用されている有機モリブデン塩については、同一条件において、負荷が８００Ｎに増加した時点で摩擦対の表面の油膜が破壊した（図５参照）。これらの結果により、第５世代ポリアミドアミン化合物が優れた極圧性能を有していたことがされた。
以上、本発明を一般的な説明および具体的な例で説明したが、当業者にとって明らかに自明なようにこれらの例は本発明に基づいて変更、改良することが可能である。従って、本発明の精神において行われる変更や改良は本発明の技術的範囲に含まれる。

Claims (17)

  1. 下記式（Ｉ）
    Γ（ＣＨ２）３Ｎ（２ ｎ＋１ −１）Ｒ１ （２ ｎ＋２ −２）Ｒ２ （２ ｎ＋１ ）…（Ｉ）
    （式中、Γは表面がＳｉＯ２で覆われた磁性粒子を示し、前記磁性粒子はシランカップリング剤により修飾されており、（ＣＨ２）３Ｎ（２ ｎ＋１ −１）Ｒ１ （２ ｎ＋２ −２）は樹枝状基であり、Ｒ２ （２ ｎ＋１ ）は親油基であり、かつ０≦ｎ≦１００である）で示される分子式を有する磁性デンドリマー化合物。
  2. 前記磁性粒子が磁性ナノ粒子であることを特徴とする、請求項１に記載の磁性デンドリマー化合物。
  3. ０≦ｎ≦１０であることを特徴とする、請求項１または２に記載の磁性デンドリマー化合物。
  4. 前記磁性粒子がＦｅ３Ｏ４、Ｎｉ、およびγ−Ｆｅ２Ｏ３からなる群より選択された少なくとも１つのものを含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁性デンドリマー化合物。
  5. 前記磁性粒子が外殻をＳｉＯ２で覆われたコアシェル型Ｆｅ３Ｏ４＆ＳｉＯ２磁性ナノ粒子から選択され、かつ該磁性粒子はシランカップリング剤で修飾されたものであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁性デンドリマー化合物。
  6. 前記シランカップリング剤が３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、または３−アミノプロピルトリメトキシシランであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁性デンドリマー化合物。
  7. Ｒ１が下記式（ＩＩ）
    −（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ−…（ＩＩ）
    で示される繰り返し構造単位を有するポリアミドアミンデンドリマーから選択されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の磁性デンドリマー化合物。
  8. Ｒ２が直鎖または分岐鎖の炭素数が１〜１８のアルキル基からなる群より選択されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の磁性デンドリマー化合物。
  9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の磁性デンドリマー化合物の製造方法であって、
    （ａ）ＳｉＯ２で覆われた磁性粒子を供給する工程と、
    （ｂ）前記磁性粒子の表面をシランカップリング剤で修飾し、修飾後の磁性粒子をデンドリマーと反応させて、該デンドリマーを磁性ナノ粒子と結合する工程と、
    （ｃ）工程（ｂ）により得られた、前記デンドリマーと磁性ナノ粒子とを結合したものを、親油基を有する化合物と反応させて上記磁性デンドリマー化合物を製造する工程を含む製造方法。
  10. 親油基を有する前記化合物がハロゲン化炭化水素であり、好ましくはハロアルカンであり、より好ましくはモノヨードアルカンであることを特徴とする、請求項９に記載の製造方法。
  11. 潤滑油用耐摩耗添加剤の製造における請求項１〜８のいずれか１項に記載の磁性デンドリマー化合物の使用。
  12. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の磁性デンドリマー化合物を含む潤滑剤。
  13. 上記磁性デンドリマー化合物の含有量が１００重量ｐｐｍから５重量％であることを特徴とする、請求項１２に記載の潤滑剤。
  14. Ｆｅおよび／またはＮｉの含有量が０．０１重量ｐｐｍから０．２０重量％であり、好ましくは０．０１重量ｐｐｍから４２９重量ｐｐｍであることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の潤滑剤。
  15. Ｓｉの含有量が０．０１重量ｐｐｍから０．２０重量％であり、好ましくは０．０１重量ｐｐｍから２０．１重量ｐｐｍであることを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の潤滑剤。
  16. 前記磁性デンドリマー化合物が、下記式（ＩＩＩ）
    Γ（ＣＨ２）３Ｎ（２ ｎ＋１ −１）［（ＣＨ２）２ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ］（２ ｎ＋２ −２）（ＣｍＨ２ｍ＋１）２ ｎ＋１…（ＩＩＩ）
    （式中、Γは表面がＳｉＯ２で覆われた磁性粒子を示し、前記磁性粒子はシランカップリング剤により修飾されており、（ＣＨ２）３Ｎ（２ ｎ＋１ −１）Ｒ１ （２ ｎ＋２ −２）は樹枝状基であり、（ＣｍＨ２ｍ＋１）２ ｎ＋１は親油基であり、０≦ｎ≦１０であり、かつ１≦ｍ≦１８である）で示される磁性ポリアミドアミン化合物から選択されることを特徴とする、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の潤滑剤。
  17. 前記磁性ポリアミドアミン化合物において、ｎは５〜９から選択される整数であり、ｍは９〜１３から選択される整数であることを特徴とする、請求項１６に記載の潤滑油。
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