JP4498920B2

JP4498920B2 - 内燃機関用潤滑油添加剤組成物

Info

Publication number: JP4498920B2
Application number: JP2004510359A
Authority: JP
Inventors: 宏明甲嶋; 泉寺田; 正片渕; 秀樹鎌野
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2002-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: US20050181957A1; EP1508610A1; JPWO2003102117A1; WO2003102117A1; EP1508610A4

Description

従来分野
本発明は内燃機関用潤滑油添加剤組成物及びそれを配合してなる内燃機関用潤滑油組成物に関する。これらの内燃機関用潤滑油組成物は、高温清浄性及び耐熱性に優れ，かつ低灰分で粒子状排出物（以下、ＰＭという。）トラップや未燃燃料、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もなく将来の排出ガス規制に対応できるものである。
背景技術
従来より、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無灰系が併用されており、金属系としては、一般にアルカリ金属やアルカリ土類金属のスルホネート，フェネート，サリチレート，ホスホネート及びこれらの過塩基化物などが用いられている。
内燃機関のうち、特にディーゼルエンジンの排出ガス中の窒素酸化物（以下、ＮＯｘという。）およびＰＭなどによる環境汚染対策が重要な課題となっており、排出ガス中のＮＯｘおよびＰＭの削減が急務となっている。これらの対策としてＮＯｘの削減に対しては排出ガスの再循環（ＥＧＲ）を高めたり、あるいは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によって対応している。
しかしながら、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，排出ガス後処理装置の装着が必要となってくる。この排出ガス後処理装置にはＰＭトラップあるいは酸化触媒などが検討されているが、いずれもフィルター状の構造をしているため、従来のディーゼルエンジン油では，油中の金属分による目詰まり（閉塞）が問題となっている。また、油中の金属分の削減（金属系清浄剤、耐摩耗剤の削減）は、清浄性および耐摩耗性の悪化を引き起こす。特に金属系清浄剤の低減は初期塩基価の低下に繋がり、従来油と同等のロングドレン性能（塩基性）を維持するためには、新しい内燃機関用潤滑油の開発が要望され、すなわち、内燃機関用潤滑油の新しい添加剤の開発が要望されている。
発明の開示
本発明は、上記状況下になされたものであり、ＰＭトラップ、酸化触媒などの排出ガス処理装置の性能を損なうことなく、塩基価を向上できる内燃機関用潤滑油組成物を調製できる内燃機関用潤滑油添加剤、内燃機関用潤滑油添加剤組成物、及びそれらを配合する内燃機関用潤滑油組成物を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、アルケニル又はアルキルコハク酸イミド化合物及びそのホウ素化物の分子量と窒素含有量を調節することにより、塩基価を向上できる内燃機関用潤滑油組成物ができることを見出し本発明を完成したものである。
すなわち、本発明の要旨は下記のとおりである。
１．下記一般式（１）

（式中、Ｒ^１は炭素数６〜３０のアルケニル基又はアルキル基、Ｒ^７，Ｒ^８，Ｒ^９及びＲ^１０はそれぞれ独立に水素又は炭素数１〜３のアルキル基、ｑは２〜４の整数、ｎは０〜３の整数、ｒは２〜４の整数を示し、Ａはアミノ基又はＮ−ピペラジル基を示す。）
で表されるコハク酸イミド化合物又はそのホウ素化物を含有してなる内燃機関用潤滑油添加剤組成物。
２．前記一般式（１）におけるＲ^７，Ｒ^８，Ｒ^９及びＲ^１０がいずれも水素であるコハク酸イミド化合物又はそのホウ素化物を含有してなる上記１記載の内燃機関用潤滑油添加剤組成物。
３．前記一般式（１）におけるｑ及びｒがそれぞれ２であるコハク酸イミド化合物又はそのホウ素化物を含有してなる上記２記載の内燃機関用潤滑油添加剤組成物。
４．前記一般式（１）におけるＲ^１の炭素数が１０〜２０であるコハク酸イミド化合物又はそのホウ素化物を含有してなる上記３記載の内燃機関用潤滑油添加剤組成物。
５．（Ａ）前記１〜４のいずれかに記載のコハク酸イミド化合物又はそのホウ素化物と、（Ｂ）置換ヒドロキシ芳香族エステル誘導体とを含有する内燃機関用潤滑油添加剤組成物。
６．置換ヒドロキシ芳香族エステル誘導体が、下記一般式（２）

［式中、Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ炭素数６以上の有機基を示し、それらはたがいに同一でも異なっていてもよく、ａ，ｂ，ｃ，ｄ及びｅは、それぞれ１≦ａ≦３，１≦ｂ≦３，０≦ｃ≦３，１≦ｄ≦３，１≦ｅ≦３，３≦（ａ＋ｂ＋ｅ）≦６及び１≦（ｃ＋ｄ）≦５の関係を満たす整数を示す。また、Ｒ^２及びＲ^３が複数ある場合は、複数のＲ^２及びＲ^３は、それぞれにおいて同一でも異なっていてもよい。］
又は下記一般式（３）

［式中、Ｒ^４，Ｒ^５及びＲ^６は、それぞれ炭素数６以上の有機基を示し、それらはたがいに同一でも異なっていてもよく、ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋ及びｍは、それぞれ０≦ｆ≦３，０≦ｇ≦３，１≦（ｆ＋ｇ）≦３，０≦ｈ≦４，０≦ｉ≦３，１≦（ｈ＋ｉ）≦６，０≦（ｆ＋ｈ）≦４，０≦（ｇ＋ｉ＋ｍ）≦４，０≦ｊ≦３，１≦ｋ≦３，１≦ｍ≦３，３≦（ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ＋ｍ）≦８及び１≦（ｊ＋ｋ）≦５の関係を満たす整数を示す。また、Ｒ^４，Ｒ^５及びＲ^６が複数ある場合は、複数のＲ^４，Ｒ^５及びＲ^６は、それぞれにおいて同一でも異なっていてもよい。］
で表されるものである前記５記載の内燃機関用潤滑油添加剤組成物。
７．前記１〜６のいずれかに記載の内燃機関用潤滑油添加剤組成物を配合してなる内燃機関用潤滑油組成物。
発明を実施するため最良の形態
本願の第一発明の内燃機関用潤滑油添加剤を構成するものは前記一般式（１）で表されるコハク酸イミド化合物である。
前記一般式（１）において、Ｒ^１は炭素数６〜３０のアルケニル基又はアルキル基を示し、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。炭素数が６より小さいとコハク酸イミド化合物が潤滑油基油などに十分溶解しないことがあり、また、炭素数が３０より大きいと高塩基価の化合物が得られなくなることがある。好ましい炭素数は１０〜２０で、具体例として、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、エイコシル基、エイコセニル基等を挙げることができる。
Ｒ^７，Ｒ^８，Ｒ^９及びＲ^１０はそれぞれ独立に水素又は炭素数１〜３のアルキル基であり、Ｒ^７及びＲ^８のいずれもが水素であるか、いずれか一方がメチル基である場合、Ｒ^９及びＲ^１０のいずれもが水素であるか、いずれか一方がメチル基である場合が好ましく、特にはＲ^７，Ｒ^８，Ｒ^９及びＲ^１０のすべてが水素であることが好ましい。
ｎは０〜３の整数で、３より大きいと、コハク酸イミド化合物の極性が大きくなりすぎ潤滑油基油などに十分溶解しない。ｎを調節するための原料のポリアミンの例としては，例えば，エチレンジアミン、プロパンジアミン、ブタンジアミン、Ｎ−メチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−プロパンジアミンなどのアルキレンジアミン、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等のようなポリアルキレンポリアミン、アミノエチルピペラジン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などを挙げることができる。
また、ｑ及びｒは２〜４の整数である。
上記のコハク酸イミド化合物の製造方法としては特に制限はないが、以下の方法で好適に製造することができる。
すなわち、（ａ）アルケニル又はアルキルコハク酸又はアルケニル又はアルキル無水コハク酸と（ｂ）前記ポリアミンを、モル比（ａ）：（ｂ）＝１：１０〜１０：１の割合で、好ましくは、１：２〜２：１の割合で反応させて得られる。反応温度については、好ましくは１４０〜２００℃、反応圧力については、好ましくは０．１〜１ＭＰａ（Ｇ）、反応時間については、好ましくは１〜１０時間である。
溶媒は特に必要ないが、使用してもよい。その溶媒はトルエン、キシレンを始め沸点が１４０〜１５０℃のものが好ましい。
溶媒を使用する場合の原料濃度は、特に制限はなく、飽和溶解度までを採用することができるが、好ましくは０．１〜１０モル／リットルである。
なお、（ａ）成分と（ｂ）成分の添加順序については、（ｂ）成分に（ａ）成分を添加しながら反応させた方が副生物を抑える点で好ましい。
さらに、本発明のコハク酸イミドのホウ素化物としては、上記のようにして得られたコハク酸イミド化合物に（ｃ）ホウ素含有化合物を、ポリアミンに対してモル比１：０．０１〜１０の割合で，好ましくは，１：０．０５〜５の割合で反応させて得られる。（ｃ）のホウ素化合物としては，例えば，酸化ホウ素，ハロゲン化ホウ素，ホウ酸，ホウ酸無水物，ホウ酸エステル等を挙げることができる。（ｃ）との反応は約５０〜２５０℃、好ましくは１００〜２００℃で行う。その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。
上記のコハク酸イミド化合物又はそのホウ素化物は、塩基価（塩酸法）５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上を有し、清浄分散剤として機能する。
上記のコハク酸イミド化合物又はそのホウ素化物［（Ａ）成分］は内燃機関用潤滑油添加剤組成物の一成分として使用できる。その内燃機関用潤滑油添加剤組成物の好適な例として（Ｂ）成分の置換ヒドロキシ芳香族エステル誘導体との組成物を挙げることができる。その置換ヒドロキシ芳香族エステル誘導体としては、特に限定されないが、前記一般式（２）又は（３）で表すことができる化合物を好適に挙げることができる。
その置換ヒドロキシ芳香族エステル誘導体について詳述する。
前記一般式（２）又は（３）で表される置換ヒドロキシ芳香族カルボン酸エステル誘導体の中から選ばれる少なくとも一種の化合物である。前記一般式（２）、（３）において、Ｒ^２，Ｒ^３，Ｒ^４，Ｒ^５及びＲ^６はそれぞれ炭素数６以上の有機基を示す。この炭素数６以上の有機基としては、好ましくは炭素数６〜１００、より好ましくは炭素数８〜２０の炭化水素基を挙げることができる。該炭化水素基としては、例えば、アルキル基，アルケニル基，シクロアルキル基，シクロアルケニル基，アラルキル基などを挙げることができ、これらは非炭化水素置換基及び鎖又は環中にヘテロ原子を有していてもよい。具体的には、ヘキシル基，オクチル基，ノニル基，デシル基，ドデシル基，ヘキサデシル基，トリアコンチル基などの炭化水素基、さらにはポリエチレン，ポリプロピレン，ポリブテンなどのオレフィン重合体から誘導される基などを挙げることができる。また、低粘度の置換ヒドロキシ芳香族カルボン酸エステル誘導体を所望する場合には、該Ｒ^２，Ｒ^３，Ｒ^４，Ｒ^５及びＲ^６は、実質上直鎖状の炭化水素基であることが好ましい。該Ｒ^２及びＲ^３は、たがいに同一であっても異なっていてもよく、また、Ｒ^４，Ｒ^５及びＲ^６は、たがいに同一であっても異なっていてもよい。
前記一般式（２）において、ａ，ｂ，ｃ，ｄ及びｅは、それぞれ１≦ａ≦３，１≦ｂ≦３，０≦ｃ≦３，１≦ｄ≦３，１≦ｅ≦３，３≦（ａ＋ｂ＋ｅ）≦６及び１≦（ｃ＋ｄ）≦５の関係を満たす整数を示す。ｂが２又は３の場合、複数のＲ^２は同一であっても異なっていてもよく、ｄが２又は３の場合、複数のＲ^３は同一であっても異なっていてもよい。
さらに、前記一般式（３）において、ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋ及びｍは、それぞれ０≦ｆ≦３，０≦ｇ≦３，１≦（ｆ＋ｇ）≦３，０≦ｈ≦４，０≦ｉ≦３，１≦（ｈ＋ｉ）≦６，０≦（ｆ＋ｈ）≦４，０≦（ｇ＋ｉ＋ｍ）≦４，０≦ｊ≦３，１≦ｋ≦３，１≦ｍ≦３，３≦（ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ＋ｍ）≦８及び１≦（ｊ＋ｋ）≦５の関係を満たす整数を示す。ｈが２，３又は４の場合、複数のＲ^４は同一であっても異なっていてもよく、ｉが２又は３の場合、複数のＲ^５は同一であっても異なっていてもよい。また、ｋが２又は３の場合、複数のＲ^６は同一であっても異なっていてもよい。
前記一般式（２）で表される置換ヒドロキシ芳香族カルボン酸エステル誘導体の具体例としては、（ヘキシルヒドロキシ安息香酸）ヘキシルフェニルエステル，（ヘキシルヒドロキシ安息香酸）ドデシルフェニルエステル，（オクチルヒドロキシ安息香酸）オクチルフェニルエステル，（ノニルヒドロキシ安息香酸）ノニルフェニルエステル，（ノニルヒドロキシ安息香酸）ヘキサデシルフェニルエステル，（ドデシルヒドロキシ安息香酸）ノニルフェニルエステル，（ドデシルヒドロキシ安息香酸）ドデシルフェニルエステル，（ドデシルヒドロキシ安息香酸）ヘキサデシルフェニルエステル，（ヘキサデシルヒドロキシ安息香酸）ヘキシルフェニルエステル，（ヘキサデシルヒドロキシ安息香酸）ドデシルフェニルエステル，（ヘキサデシルヒドロキシ安息香酸）ヘキサデシルフェニルエステル，（エイコシルヒドロキシ安息香酸）エイコシルフェニルエステル，（炭素数１１〜１５の混合アルキルヒドロキシ安息香酸）炭素数１１〜１５の混合アルキルフェニルエステル，（長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕ヒドロキシ安息香酸）ドデシルフェニルエステル，（長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕ヒドロキシ安息香酸）長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕フェニルエステル，（ヘキシルヒドロキシ安息香酸）ヘキシルヒドロキシフェニルエステル，（オクチルヒドロキシ安息香酸）オクチルヒドロキシフェニルエステル，（ドデシルヒドロキシ安息香酸）ノニルヒドロキシフェニルエステル，（ドデシルヒドロキシ安息香酸）ドデシルヒドロキシフェニルエステル，（ヘキサデシルヒドロキシ安息香酸）ドデシルヒドロキシフェニルエステル，（ヘキサデシルヒドロキシ安息香酸）ヘキサデシルヒドロキシフェニルエステル，（エイコシルヒドロキシ安息香酸）エイコシルヒドロキシフェニルエステル，（炭素数１１〜１５の混合アルキルヒドロキシ安息香酸）炭素数１１〜１５の混合アルキルヒドロキシフェニルエステル，（長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕ヒドロキシ安息香酸）ドデシルヒドロキシフェニルエステル，（長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕ヒドロキシ安息香酸）長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕ヒドロキシフェニルエステル，（ヘキシルジヒドロキシ安息香酸）ヘキシルフェニルエステル，（ノニルジヒドロキシ安息香酸）ノニルフェニルエステル，（ノニルジヒドロキシ安息香酸）ドデシルフェニルエステル，（ドデシルジヒドロキシ安息香酸）ノニルフェニルエステル，（ドデシルジヒドロキシ安息香酸）ドデシルフェニルエステル，（ヘキサデシルジヒドロキシ安息香酸）ヘキサデシルフェニルエステル，（エイコシルジヒドロキシ安息香酸）ヘキサデシルフェニルエステル，（エイコシルジヒドロキシ安息香酸）エイコシルフェニルエステル，（炭素数１１〜１５の混合アルキルジヒドロキシ安息香酸）炭素数１１〜１５の混合アルキルフェニルエステル，（長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕ジヒドロキシ安息香酸）ドデシルフェニルエステル，（長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕ジヒドロキシ安息香酸）長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕フェニルエステル，（ヘキシルジヒドロキシ安息香酸）ヘキシルヒドロキシフェニルエステル，（ノニルジヒドロキシ安息香酸）ノニルヒドロキシフェニルエステル，（ノニルジヒドロキシ安息香酸）ドデシルヒドロキシフェニルエステル，（ドデシルジヒドロキシ安息香酸）ノニルヒドロキシフェニルエステル，（ドデシルジヒドロキシ安息香酸）ドデシルヒドロキシフェニルエステル，（ヘキサデシルジヒドロキシ安息香酸）ヘキサデシルヒドロキシフェニルエステル，（エイコシルジヒドロキシ安息香酸）ヘキサデシルヒドロキシフェニルエステル，（エイコシルジヒドロキシ安息香酸）エイコシルヒドロキシフェニルエステル，（炭素数１１〜１５の混合アルキルジヒドロキシ安息香酸）炭素数１１〜１５の混合アルキルヒドロキシフェニルエステル，（長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕ジヒドロキシ安息香酸）ドデシルヒドロキシフェニルエステル，（長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕ジヒドロキシ安息香酸）長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕ヒドロキシフェニルエステルなどを挙げることができる。
一方、前記一般式（３）で表される置換ヒドロキシ芳香族カルボン酸エステル誘導体の具体例としては、（ヘキシルヒドロキシナフトエ酸）ヘキシルフェニルエステル，（ヘキシルヒドロキシナフトエ酸）ヘキサデシルフェニルエステル，（ノニルヒドロキシナフトエ酸）ノニルフェニルエステル，（ドデシルヒドロキシナフトエ酸）ドデシルフェニルエステル，（ヘキサデシルヒドロキシナフトエ酸）ヘキサデシルフェニルエステル，（ドデシルヒドロキシナフトエ酸）エイコシルフェニルエステル，（エイコシルヒドロキシナフトエ酸）エイコシルフェニルエステル，（炭素数１１〜１５の混合アルキルヒドロキシナフトエ酸）炭素数１１〜１５の混合アルキルフェニルエステル，（長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕ヒドロキシナフトエ酸）ドデシルフェニルエステル，（長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕ヒドロキシナフトエ酸）長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕フェニルエステル，（ヘキシルヒドロキシナフトエ酸）ドデシルヒドロキシフェニルエステル，（オクチルヒドロキシナフトエ酸）ドデシルヒドロキシフェニルエステル，（ドデシルヒドロキシナフトエ酸）ドデシルヒドロキシフェニルエステル，（ドデシルヒドロキシナフトエ酸）ヘキサデシルヒドロキシフェニルエステル，（ヘキサデシルヒドロキシナフトエ酸）ヘキサデシルヒドロキシフェニルエステル，（ヘキサデシルヒドロキシナフトエ酸）エイコシルヒドロキシフェニルエステル，（炭素数１１〜１５の混合アルキルヒドロキシナフトエ酸）炭素数１１〜１５の混合アルキルヒドロキシフェニルエステル，（長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕ヒドロキシナフトエ酸）ドデシルヒドロキシフェニルエステル，（長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕ヒドロキシナフトエ酸）長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕ヒドロキシフェニルエステル，（ヘキシルジヒドロキシナフトエ酸）ヘキシルフェニルエステル，（ヘキシルジヒドロキシナフトエ酸）ヘキサデシルフェニルエステル，（ノニルジヒドロキシナフトエ酸）ノニルフェニルエステル，（ドデシルジヒドロキシナフトエ酸）ドデシルフェニルエステル，（ドデシルジヒドロキシナフトエ酸）エイコシルフェニルエステル，（ヘキサデシルジヒドロキシナフトエ酸）ヘキサデシルフェニルエステル，（エイコシルジヒドロキシナフトエ酸）エイコシルフェニルエステル，（炭素数１１〜１５の混合アルキルジヒドロキシナフトエ酸）炭素数１１〜１５の混合アルキルフェニルエステル，（長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕ジヒドロキシナフトエ酸）ドデシルフェニルエステル，（長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕ジヒドロキシナフトエ酸）長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕フェニルエステル，（ヘキシルジヒドロキシナフトエ酸）ドデシルヒドロキシフェニルエステル，（オクチルジヒドロキシナフトエ酸）ドデシルヒドロキシフェニルエステル，（ドデシルジヒドロキシナフトエ酸）ドデシルヒドロキシフェニルエステル，（ドデシルジヒドロキシナフトエ酸）ヘキサデシルヒドロキシフェニルエステル，（ヘキサデシルジヒドロキシナフトエ酸）ヘキサデシルヒドロキシフェニルエステル，（ヘキサデシルジヒドロキシナフトエ酸）エイコシルヒドロキシフェニルエステル，（炭素数１１〜１５の混合アルキルジヒドロキシナフトエ酸）炭素数１１〜１５の混合アルキルヒドロキシフェニルエステル，（長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕ジヒドロキシナフトエ酸）ドデシルヒドロキシフェニルエステル，（長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕ジヒドロキシナフトエ酸）長鎖アルキル〔例えば、炭素数３０以上のポリデセンから誘導される基，重量平均分子量４００以上のポリブテンから誘導される基〕ヒドロキシフェニルエステルなどを挙げることができる。
これらの置換ヒドロキシ芳香族カルボン酸エステル誘導体の中で、下記一般式（４）

（式中、Ｒ^２，Ｒ^３，ｂ，ｄ及びｅは、前記と同じであり、ｂとｅの合計は２〜５である。）
又は下記一般式（５）

（式中、Ｒ^４，Ｒ^５，Ｒ^６，ｈ，ｋ及びｍは、前記と同じであり、ｐは０，１又は２を示し、ｈとｐの合計は１〜６、ｈとｍとｐの合計は２〜７である。）
で表される化合物がさらに好適である。
本発明の内燃機関用潤滑油添加剤組成物において、（Ｂ）成分は、前記一般式（２）で表される化合物一種からなるものであってもよく、二種以上からなるものであってもよい。また、前記一般式（３）で表される化合物一種からなるものであってもよく、二種以上からなるものであってもよい。さらに、該一般式（２）で表される化合物一種以上と該一般式（３）で表される化合物一種以上とからなるものであってもよい。
上記内燃機関用潤滑油添加剤組成物においては，該（Ａ）成分と（Ｂ）成分との配合割合は，質量比で１：９９〜９９：１，好ましくは１０：９０〜９０：１０の範囲にあるのが望ましい。
前記内燃機関用潤滑油添加剤組成物については、これら添加剤を潤滑油基油である鉱油や合成油に０．１〜５０質量％の割合で配合して内燃機関用潤滑油組成物を調製することができる。その際の好ましい配合量は０．１〜３０質量％の範囲である。
潤滑油基油として使用する鉱油や合成油については、一般に内燃機関用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２〜３５ｍｍ^２／ｓの範囲にあるものが好ましく、３〜２５ｍｍ^２／ｓの範囲にあるものがより好ましい。基油の動粘度が３５ｍｍ^２／ｓより高いと燃費が悪化する可能性があり、逆に、２ｍｍ^２／ｓより低いと潤滑性能が低下したり、蒸発性が高く、オイル消費が多くなる可能性があり好ましくない。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。
このような鉱油、合成油は各種のものがあり、適宜選定すればよい。鉱油としては、例えば、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、中間基系鉱油などを挙げることができ、具体例としては、溶剤精製または水添精製による軽質ニュートラル油、中質ニュートラル油、重質ニュートラル油、ブライトストックなどを挙げることができる。
一方、合成油としては、例えば、ポリα−オレフィン、α−オレフィンコポリマー、ポリブテン、アルキルベンゼン、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、多価アルコールエステル、ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレングリコールエステル、ポリオキシアルキレングリコールエーテルなどを挙げることができる。これらの基油は、それぞれ単独で、あるいは二種以上を組み合わせて使用することができ、鉱油と合成油とを組み合わせて使用してもよい。本発明の内燃機関用潤滑油組成物には、コハク酸イミド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，流動点向上剤及びその他の添加剤を添加してもよい。
実施例
次に、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何ら限定されるものではない。
［実施例１］
２００ミリリットルセパラブルフラスコに、キシレン２０ミリリットルに溶解したジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）１０．３ｇ（０．１モル）を入れ、窒素置換し５０℃に維持した。それにキシレン５０ミリリットルに溶解したヘキサデセニルコハク酸無水物（ＨＤＳＡ）３２．４ｇ（０．１モル）と１５０ニュートラル相当の鉱物油１７．５ｇ（最終製品において約３０質量％相当）を十分に攪拌しながら滴下した。反応混合物は発熱により、約８０℃に上昇した。窒素気流下脱水しながら約１００℃で４時間反応させた。その後，未反応のＤＥＴＡ、生成水とキシレンを減圧留去し、降温してろ過した。得られたヘキサデセニルコハク酸イミドの収量は５７ｇ、塩基価（塩酸法）は１０１ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
［実施例２］
実施例１において、ＤＥＴＡの代わりにアミノエチルピペラジン（ＡＥＰ）１２．９ｇ（０．１モル）を使用した以外は、同様に反応を行った。得られたヘキサデセニルコハク酸イミドの収量は５８ｇ、塩基価は９８ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
［実施例３］
実施例１において、ＤＥＴＡの代わりにＡＥＰ６．５ｇ（０．０５モル）とＤＥＴＡ５．２ｇ（０．０５モル）の混合物を使用した以外は，同様に反応を行った。得られたヘキサデセニルコハク酸イミドの収量は５７ｇ、塩基価は９３ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
［実施例４］
２００ミリリットルのセパラブルフラスコに、キシレン２０ｍｌに溶解したＡＥＰ６．５ｇ（０．０５モル）とＤＥＴＡ５．２ｇ（０．０５モル）の混合物を入れ、窒素置換し５０℃に維持した。それにキシレン５０ミリリットルに溶解したドデセニルコハク酸無水物（ＤＤＳＡ）２６．７ｇ（０．１モル）と１５０ニュートラル相当の鉱物油１５．５ｇ（最終製品において約３０質量％相当）を十分に攪拌しながら滴下した。窒素気流下脱水しながら約１５０℃で４時間反応させた。その後，未反応のＡＥＰ、ＤＥＴＡ、生成水とキシレンを減圧留去し、降温してろ過した。得られたドデセニルコハク酸イミドの収量は５０ｇ、塩基価は１２９ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
［実施例５］
実施例４において、ＤＤＳＡの代わりにオクタデセニルコハク酸無水物（ＯＤＳＡ）３５．２ｇ（０．１モル）及び１５０ニュートラル相当の鉱物油１８．５ｇ（最終製品において約３０質量％相当）を使用した以外は、同様に反応を行った。得られたオクタデセニルコハク酸イミドの収量は５９ｇ、塩基価は８９ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
［実施例６］
実施例１において、ＤＥＴＡの代わりに１，３−プロパンジアミン（ＰＤＡ）７．４ｇ（０．１モル）を使用した以外は、同様に反応を行った。得られたヘキサデセニルコハク酸イミドの収量は５４ｇ、塩基価は６５ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
［実施例７］
実施例１において、ＤＥＴＡの代わりにＮ−メチル−１，３−プロパンジアミン（ＭｅＰＤＡ）８．８ｇ（０．１モル）を使用した以外は、同様に反応を行った。得られたヘキサデセニルコハク酸イミドの収量は５４ｇ、塩基価は６６ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
［実施例８］
実施例１において、ＤＥＴＡの代わりにＮ，Ｎ−ジメチル−１，３−プロパンジアミン（ｄｉＭｅＰＤＡ）１０．２ｇ（０．１モル）を使用した以外は、同様に反応を行った。得られたヘキサデセニルコハク酸イミドの収量は５６ｇ、塩基価は９５ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
以上実施例１〜８で得られた生成物の性状を第１表に示す。
［実施例９〜１３］
２００ミリリットルのセパラブルフラスコ中に、実施例１〜５で得られたイミド化合物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、ろ過した。生成物の性状を第１表に示す。
［実施例１４〜１６］
２００ミリリットルのセパラブルフラスコ中に、実施例６〜８で得られたイミド化合物５０ｇと硼酸１．４ｇ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、ろ過した。生成物の性状を第１表に示す。
［実施例１７〜２４］
５００ニュートラル留分の鉱油に実施例１〜８で得られたコハク酸イミド化合物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ホットチューブ試験により評価した。その結果を第２表に示す。
［実施例２５〜３２］
５００ニュートラル留分の鉱油に（ドデシルサリチル酸）ドデシルフェニルエステル２質量％と実施例１〜８で得られたコハク酸イミド化合物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ホットチューブ試験により評価した。その結果を第３表に示す。
［実施例３３〜４０］
５００ニュートラル留分の鉱油に実施例９〜１６で得られたホウ素化コハク酸イミド化合物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ホットチューブ試験により評価した。その結果を第４表に示す。
［実施例４１〜４８］
５００ニュートラル留分の鉱油に（ドデシルサリチル酸）ドデシルフェニルエステル２質量％と実施例９〜１６で得られたホウ素化コハク酸イミド化合物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ホットチューブ試験により評価した。その結果を第５表に示す。
［比較例１］
１リットルオートクレーブ中に、ポリブテン（Ｍｎ：９８７）１，１００ｇ，臭化セチル６．４ｇ（０．０２１モル）、無水マレイン酸１１５ｇ（１．２モル）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℃に降温してろ過した。得られたポリブテニルコハク酸無水物の収量は１，１００ｇ，ケン化価は８０ｍｇＫＯＨ／ｇであった。５００ミリリットル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１００ｇ、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）９．９ｇ（０．０６８モル）、鉱油５０ｇ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℃に降温してろ過した。得られたポリブテニルコハク酸イミドの収量は１５３ｇ、塩基価は４４ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
［比較例２］
比較例１において、ＤＥＴＡの代わりにジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）７ｇ（０．０６８モル）を使用した以外は、比較例１と同様に反応を行った。得られたポリブテニルコハク酸イミドの収量は１５１ｇ、塩基価は３３ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
［比較例３］
比較例１において、ＤＥＴＡの代わりにアミノエチルピペラジン（ＡＥＰ）８．８ｇ（０．０６８モル）を使用した以外は、同様に反応を行った。得られたポリブテニルコハク酸イミドの収量は１５１ｇ、塩基価は３１ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
［比較例４］
２００ミリリットル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、ろ過した。
以上の比較例１〜４で得られた生成物の性状を第１表に示す。
［比較例５〜７］
５００ニュートラル留分の鉱油に比較例１〜３で得られたポリブテニルコハク酸イミド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ホットチューブ試験により評価した。その結果を第２表に示す。
［比較例８］
５００ニュートラル留分の鉱油に比較例４で得られたポリブテニルコハク酸イミド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ホットチューブ試験により評価した。その結果を第４表に示す。
なお、ホットチューブ試験は下記の要領で行った。
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所定の評価温度に保ちながら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た。評点が高いほど、また、評価油の残存塩基価が多いほど高性能であることを示す。

産業上の利用の可能性
本発明によれば、ＰＭトラップ、酸化触媒などの排出ガス処理装置の性能を損なうことなく、塩基価を向上できる内燃機関用潤滑油組成物を調製できる内燃機関用潤滑油添加剤、内燃機関用潤滑油添加剤組成物、及びそれらを配合する内燃機関用潤滑油組成物を提供することができる。

Claims

下記一般式（１）

（式中、Ｒ¹は炭素数６〜３０のアルケニル基又はアルキル基、Ｒ⁷，Ｒ⁸，Ｒ⁹及びＲ¹⁰はそれぞれ独立に水素又は炭素数１〜３のアルキル基、ｑは２〜４の整数、ｎは０〜３の整数、ｒは２〜４の整数を示し、ＡはＮ−ピペラジル基を示す。）
で表され、塩基価が８５〜１２９ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲であるコハク酸イミド化合物又はそのホウ素化物を含有してなる内燃機関用潤滑油添加剤組成物。
前記一般式（１）におけるＲ^７，Ｒ^８，Ｒ^９及びＲ^１０がいずれも水素であるコハク酸イミド化合物又はそのホウ素化物を含有してなる請求項１記載の内燃機関用潤滑油添加剤組成物。
前記一般式（１）におけるｑ及びｒがそれぞれ２であるコハク酸イミド化合物又はそのホウ素化物を含有してなる請求項２記載の内燃機関用潤滑油添加剤組成物。
前記一般式（１）におけるＲ^１の炭素数が１０〜２０であるコハク酸イミド化合物又はそのホウ素化物を含有してなる請求項３記載の内燃機関用潤滑油添加剤組成物。
（Ａ）請求項１〜４のいずれかに記載のコハク酸イミド化合物又はそのホウ素化物と、（Ｂ）置換ヒドロキシ芳香族エステル誘導体とを含有する内燃機関用潤滑油添加剤組成物。
置換ヒドロキシ芳香族エステル誘導体が、下記一般式（２）

［式中、Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ炭素数６以上の有機基を示し、それらはたがいに同一でも異なっていてもよく、ａ，ｂ，ｃ，ｄ及びｅは、それぞれ１≦ａ≦３，１≦ｂ≦３，０≦ｃ≦３，１≦ｄ≦３，１≦ｅ≦３，３≦（ａ＋ｂ＋ｅ）≦６及び１≦（ｃ＋ｄ）≦５の関係を満たす整数を示す。また、Ｒ^２及びＲ^３が複数ある場合は、複数のＲ^２及びＲ^３は、それぞれにおいて同一でも異なっていてもよい。］
又は下記一般式（３）

［式中、Ｒ^４，Ｒ^５及びＲ^６は、それぞれ炭素数６以上の有機基を示し、それらはたがいに同一でも異なっていてもよく、ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋ及びｍは、それぞれ０≦ｆ≦３，０≦ｇ≦３，１≦（ｆ＋ｇ）≦３，０≦ｈ≦４，０≦ｉ≦３，１≦（ｈ＋ｉ）≦６，０≦（ｆ＋ｈ）≦４，０≦（ｇ＋ｉ＋ｍ）≦４，０≦ｊ≦３，１≦ｋ≦３，１≦ｍ≦３，３≦（ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ＋ｍ）≦８及び１≦（ｊ＋ｋ）≦５の関係を満たす整数を示す。また、Ｒ^４，Ｒ^５及びＲ^６が複数ある場合は、複数のＲ^４，Ｒ^５及びＲ^６は、それぞれにおいて同一でも異なっていてもよい。］
で表されるものである請求項５記載の内燃機関用潤滑油添加剤組成物。
請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関用潤滑油添加剤組成物を配合してなる内燃機関用潤滑油組成物。