JP5584049B2 - 潤滑油用極圧剤及びそれを含有する潤滑油組成物 - Google Patents

Description

本発明は、新規の極圧剤に関する。更に詳しくは、金属元素や、リン、硫黄等の元素を含有する既存の極圧剤と同等の性能を持ち、金属元素や、リン、硫黄等の元素を含有しない新規の極圧剤に関する。

潤滑剤の用途には、金属加工油、エンジン油、駆動系油、作動油等の様々な用途があるが、近年、機械類の高性能化や大型化、省燃費性追及による潤滑油の低粘度化等が進んでいる。これらの影響で潤滑が必要な接触面には今まで以上に高い圧力がかかる場合が増え、その弊害として接触面で摩耗が発生する問題も増加している。こうした摩耗を防止するために極圧剤を使用することが一般的である（例えば、特許文献１〜３を参照）。

特許文献１には、潤滑油用の極圧剤として、スルフィド類、スルフォキサイド類、スルフォン類、チオホスフィネート類、チオカーボネート類、ジチオカーバイト類、アルキルチオカルバモイル類、油脂、硫化油脂、硫化オレフィン、リン酸エステル、亜リン酸エステル、リン酸エステルアミン塩、亜リン酸エステルアミン塩、塩素化炭化水素、塩素化油脂、ジチオリン酸亜鉛、チオカルバミン酸塩等が記載されている。

特許文献２には、潤滑油の極圧剤として、ナフテン酸鉛、硫化脂肪酸エステル、硫化スパーム油、硫化テルペン、ジベンジルダイサルファイド、塩素化パラフィン、クロロナフサザンテート、トリクレジルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリクレジルホスファイト、ｎ−ブチルジ−ｎ−オクチルホスフィネート、ジ−ｎ−ブチルジヘキシルホスホネート、ジ−ｎ−ブチルフェニルホスホネート、ジブチルホスホロアミデート、アミンジブチルホスフェート等が記載されている。

特許文献３には、潤滑油の極圧剤として、硫化油脂、オレフィンポリスルフィド、ジベンジルスルフィド、モノオクチルフォスフェート、トリブチルフォスフェート、トリフェニルフォスファイト、トリブチルフォスファイト、チオリン酸エステル、チオリン酸金属塩、チオカルバミン酸金属塩、酸性リン酸エステル金属塩等が記載されている。

しかしながらこうした既知の極圧剤は、上記の通りそのほとんどが硫黄、リン、鉛、亜鉛、塩素等の元素を含有している。これらの元素は極圧剤として重要な役割を果たすが、その一方で潤滑面に対する腐食の原因になる場合や、人体の健康等に悪影響を与える場合、あるいは潤滑油の廃棄において環境に悪影響を与える場合がある。近年の環境問題や人体に対する安全性の意識の向上から、こうした元素を含有する化合物の使用は敬遠され、炭素、水素および酸素の３つの元素からなる化合物で効果を出したいという要望が強い。一方、油脂（特許文献１を参照）や脂肪酸エステル等の金属元素等を含有しない化合物にも極圧剤としての性能があることが知られているが、これらの化合物の極圧剤としての性能は低く、厳しい条件下においては使用できない。こうしたことから、既存の金属元素等を含有する極圧剤と同等の性能を持ち、且つ上記の金属元素等を含まない安全性の高い極圧剤が望まれていた。

特開平１−２８７１９６号公報 特開２００２−０１２８８１号公報 特開２００５−３２５２４１号公報

従って、本発明が解決しようとする課題は、潤滑の用途において、金属元素等を含有する既存の極圧剤と同等の性能を持ち、金属元素等を含まない安全性の高い極圧剤を提供することにある。

そこで本発明者等は鋭意検討し、金属元素等を含まずに高い極圧性を発揮する添加剤を見出し、本発明に至った。即ち、本発明は、下記の一般式（１）で表されるアルキルアクリレート（ａ）及び下記の一般式（２）で表されるヒドロキシアルキルアクリレート（ｂ）を必須の構成単量体として含む共重合体（Ａ）からなり、（ａ）と（ｂ）の反応比が（ａ）／（ｂ）＝５０／５０〜８０／２０（モル比）であり、かつ共重合体（Ａ）の重量平均分子量が４０，０００〜１５０，０００であることを特徴とする潤滑油用極圧剤である。

（式中、Ｒ¹は炭素数１０〜１８のアルキル基を表す。）

（式中、Ｒ²は炭素数２〜４のアルキレン基を表す。）

本発明の効果は、潤滑剤の用途において、既存の金属元素等を含有する極圧剤と同等の性能を持ち、金属元素等を含まない安全性の高い極圧剤、具体的には、炭素、水素および酸素の３つの元素からなる極圧剤を提供したことにある。

本発明に使用できるアルキルアクリレート（ａ）は、炭素数１０〜１８のアルキル基を有するアルキルアクリレートであり、下記の一般式（１）で表すことができる。

（式中、Ｒ¹は炭素数１０〜１８のアルキル基を表す。）

上記一般式（１）のＲ¹としては、例えば、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基等の直鎖アルキル基；分岐デシル基、分岐ウンデシル基、分岐ドデシル基、分岐トリデシル基、分岐テトラデシル基、分岐ペンタデシル基、分岐ヘキサデシル基、分岐ヘプタデシル基、分岐オクタデシル基等の分岐アルキル基等が挙げられる。これらの中でも、潤滑基油への溶解性と極圧性のバランスから、炭素数１０〜１６のアルキル基が好ましく、１０〜１４のアルキル基がより好ましく、１０〜１４の直鎖アルキル基が更に好ましい。

本発明に使用できるヒドロキシアルキルアクリレート（ｂ）は、炭素数２〜４のアルキレン基を有するヒドロキシアルキレンアクリレートであり、下記の一般式（２）で表すことができる。

（式中、Ｒ²は炭素数２〜４のアルキレン基を表す。）

上記一般式（２）のＲ²としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、メチルエチレン基、メチルプロピレン基、ジメチルエチレン基等が挙げられる。これらの中でも安価に製造できることから炭素数２〜３のアルキレン基が好ましく、エチレン基がより好ましい。

上記のモノマー（ａ）と（ｂ）とを共重合することにより共重合体（Ａ）を得ることができる。共重合体（Ａ）の重合形態は特に規定されるものではなく、ブロック共重合、ランダム共重合、あるいはブロック／ランダム共重合のいずれでもよい。これらの中でも、重合反応が容易なことからランダム共重合が好ましい。モノマー（ａ）と（ｂ）の反応割合は、得られる共重合体の極圧性能及び基油への溶解性に大きく影響するため、（ａ）と（ｂ）の反応比が（ａ）／（ｂ）＝５０／５０〜８０／２０（モル比）であることが必要であり、好ましくは（ａ）／（ｂ）＝５０／５０〜７０／３０（モル比）、より好ましくは（ａ）／（ｂ）＝５５／４５〜６５／３５（モル比）である。モノマー（ａ）の割合が（ａ）／（ｂ）＝８０／２０（モル比）より多くなると良好な極圧性能が得られず、モノマー（ｂ）の割合が（ａ）／（ｂ）＝５０／５０（モル比）より多くなると基油への溶解性が悪化して沈殿や濁り等の問題が生じる。

モノマー（ａ）と（ｂ）とを共重合することにより得られる共重合体（Ａ）は、重量平均分子量が４０，０００〜１５０，０００であることが必要であるが、極圧性と基油への溶解性のバランスを考慮すると、重量平均分子量は５０，０００〜１００，０００が好ましい。重量平均分子量が４０，０００未満になると良好な極圧性が得られず、１５０，０００を超えると基油への溶解性が悪化して沈殿や濁り等の問題が生じ、良好な極圧性が得られない。なお重量平均分子量はＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）により測定し、スチレン換算で求めている。

本発明の潤滑油用極圧剤の合成方法は特に指定されず、公知の方法であればいずれの方法で合成してもよい。こうした方法としては、例えば、乳化重合、懸濁重合、溶液重合等が挙げられるが、本発明の潤滑油用極圧剤は鉱物油や合成油等の基油に添加して使用するため、乳化重合や懸濁重合のように水を溶媒として使用する重合方法より、基油に溶解する有機溶剤を溶媒として使用する溶液重合が好ましい。乳化重合や懸濁重合で合成すると、合成終了後に水を除去する工程が必要になるが、溶液重合の場合は使用した溶媒を除去せずに、溶媒入りの本発明品をそのまま基油に添加することが可能である。また溶液重合の場合、重合が終了した系に更に溶媒を加えて製品化してもよく、溶媒の一部あるいは全部を除去して製品化してもよい。

溶液重合の具体的な方法としては、例えば、溶媒にモノマー（ａ）及びモノマー（ｂ）を全体のモノマー分が５〜８０質量％になるように反応器に仕込んだ後、８０〜１２０℃程度に昇温し、モノマー全量に対して０．１〜１０モル％の量の開始剤を一括あるいは分割して添加し、１〜２０時間ほど攪拌して反応させればよい。

使用できる溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類；ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン等の炭化水素類；酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル等のエステル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類；メトキシブタノール、エトキシブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類；パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油あるいはこれらを水素化精製、溶剤脱れき、溶剤抽出、溶剤脱ろう、水添脱ろう、接触脱ろう、水素化分解、アルカリ蒸留、硫酸洗浄、白土処理等の精製した精製鉱油等の鉱物油；ポリ−α−オレフィン、エチレン−α−オレフィン共重合体、ポリブテン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ポリフェニルエーテル、アルキル置換ジフェニルエーテル、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、ヒンダードエステル、モノエステル、ＧＴＬ（Gas to Liquids）等の合成油及びこれらの混合物が挙げられる。

使用できる開始剤としては、例えば、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩、２，２’−アゾビス−（Ｎ，Ｎ−ジメチレンイソブチルアミジン）二塩酸塩、１，１’−アゾビス（シクロヘキシル−１−カルボニトリル）等のアゾ系開始剤、過酸化水素及び過酸化ベンゾイル、ｔ−ブチルヒドロパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド、過安息香酸等の有機過酸化物、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、過酸化水素−Ｆｅ²⁺等のレドックス開始剤、その他既存のラジカル開始剤を使用してもよい。なお、本発明の潤滑油用極圧剤は特定の分子量でなければならないが、合成時における分子量の制御は公知の方法で制御すればよく、例えば、反応温度、開始剤の量、モノマーの仕込み方法、溶剤の種類、連鎖移動剤の使用等が挙げられる。

共重合体（Ａ）は、モノマー（ａ）及び（ｂ）以外に、本発明の効果を阻害しない範囲内で更に他のモノマーを共重合させることができる。他のモノマーの重合方法は特に指定されず、モノマー（ａ）と（ｂ）の重合後に他のモノマーを共重合させても、モノマー（ａ）と（ｂ）と共に他のモノマーを共重合させてもよい。当該他のモノマーとしては、二重結合を有するモノマーであればいずれのモノマーでもよく、例えば、スチレン、ビニルトルエン、２，４−ジメチルスチレン、４−エチルスチレン、２−ビニルナフタレン等の芳香族系ビニルモノマー；酢酸ビニル、プロイオン酸ビニル、オクタン酸ビニル、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル等の脂肪族系ビニルモノマー；塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、塩化アリル、ジクロロスチレン等のハロゲン系ビニルモノマー；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ペンチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸ヘプチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル等のアクリル酸エステル；アリルアミン、アクリル酸アミノエチル、アクリル酸アミノプロピル、アクリル酸アミノブチル、アクリル酸メチルアミノエチル、２−ジフェニルアミンアクリルアミド、アクリル酸ジメチルアミノメチル、ジメチルアミノメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノスチレン、４−ビニルスチレン、Ｎ−ビニルピロリドン等のアミノ基含有モノマー等が挙げられる。アクリル基に近似する構造としてメタクリル基があるが、メタクリル基を有するモノマーを使用すると基油への溶解性が悪化する場合がある。また、得られる共重合体において、これらの他のモノマーの含有量が多いと極圧性能を発揮しない場合や、基油への溶解性が不良になる場合があるため、得られる共重合体中のこれら他のモノマーの含有量は３０質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましく、１０質量％以下が更に好ましく、実質含有しないことが最も好ましい。なお、モノマー（ａ）及びモノマー（ｂ）はアクリル基を有するが、この基がメタクリル基であると本発明の効果は得られず、例えば、アルキルメタクリレートやヒドロキシアルキレンメタクリレートを使用して製造した共重合体は、高い極圧性能を得ることができない。

本発明の潤滑油組成物とは、基油に本発明の潤滑油用極圧剤を添加したものである。使用できる基油としては、例えば、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油あるいはこれらを水素化精製、溶剤脱れき、溶剤抽出、溶剤脱ろう、水添脱ろう、接触脱ろう、水素化分解、アルカリ蒸留、硫酸洗浄、白土処理等の精製した精製鉱油等の鉱物油；ポリ−α−オレフィン、エチレン−α−オレフィン共重合体、ポリブテン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ポリフェニルエーテル、アルキル置換ジフェニルエーテル、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、ヒンダードエステル、モノエステル、ＧＴＬ（Gas to Liquids）等の合成油、あるいは鉱物油と合成油の混合油を挙げることができる。

本発明の潤滑油組成物における本発明の潤滑油用極圧剤の添加量は特に規定されないが、潤滑油組成物全量に対して、０．１〜５０質量％になるように添加するのが好ましく、１〜３０質量％がより好ましく、３〜２０質量％が更に好ましい。０．１質量％未満では極圧性能が得られない場合があり、５０質量％を超えると基油に完全に溶解しない場合や添加量に見合う効果が得られない場合がある。

更に、本発明の潤滑油組成物は、公知の潤滑油添加剤の添加を拒むものではなく、使用目的に応じて、酸化防止剤、摩擦低減剤、油性向上剤、清浄剤、分散剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、防錆剤、腐食防止剤、消泡剤などを本発明の効果を損なわない範囲で添加してもよい。

酸化防止剤としては、例えば、２，６−ジ−ターシャリブチルフェノール（以下、ターシャリブチルをｔ−ブチルと略記する。）、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、２，４−ジメチル−６−ｔ−ブチルフェノール、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ビス（２−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−イソプロピリデンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ノニルフェノール）、２，２’−イソブチリデンビス（４，６−ジメチルフェノール）、２，６−ビス（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルベンジル）−４−メチルフェノール、３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシアニソール、２−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシアニソール、３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオン酸オクチル、３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオン酸ステアリル、３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオン酸オレイル、３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオン酸ドデシル、３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオン酸デシル、３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオン酸オクチル、テトラキス｛３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオニルオキシメチル｝メタン、３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオン酸グリセリンモノエステル、３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオン酸とグリセリンモノオレイルエーテルとのエステル、３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオン酸ブチレングリコールジエステル、３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオン酸チオジグリコールジエステル、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，６−ジ−ｔ−ブチル−α−ジメチルアミノ−ｐ−クレゾール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−（Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノメチルフェノール）、ビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）サルファイド、トリス｛（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニル−オキシエチル｝イソシアヌレート、トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）イソシアヌレート、１，３，５−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、ビス｛２−メチル−４−（３−ｎ−アルキルチオプロピオニルオキシ）−５−ｔ−ブチルフェニル｝サルファイド、１，３，５−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ―２，６―ジメチルベンジル）イソシアヌレート、テトラフタロイル−ジ（２，６−ジメチル−４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシベンジルサルファイド）、６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−２，４−ビス（オクチルチオ）−１，３，５−トリアジン、２，２−チオ−｛ジエチル−ビス−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）｝プロピオネート、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシナミド）、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ベンジル−リン酸ジエステル、ビス（３−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルベンジル）サルファイド、３，９−ビス〔１，１−ジメチル−２−｛β−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ｝エチル〕−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、ビス｛３，３’−ビス−（４’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチルフェニル）ブチリックアシッド｝グリコールエステル等のフェノール系酸化防止剤；１−ナフチルアミン、フェニル−１−ナフチルアミン、ｐ−オクチルフェニル−１−ナフチルアミン、ｐ−ノニルフェニル−１−ナフチルアミン、ｐ−ドデシルフェニル−１−ナフチルアミン、フェニル−２−ナフチルアミン等のナフチルアミン系酸化防止剤；Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピル−ｐ―フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジイソブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−１，３−ジメチルブチル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、ジオクチル−ｐ−フェニレンジアミン、フェニルヘキシル−ｐ−フェニレンジアミン、フェニルオクチル−ｐ−フェニレンジアミン等のフェニレンジアミン系酸化防止剤；ジピリジルアミン、ジフェニルアミン、ｐ，ｐ’−ジ−ｎ−ブチルジフェニルアミン、ｐ，ｐ’−ジ−ｔ−ブチルジフェニルアミン、ｐ，ｐ’−ジ−ｔ−ペンチルジフェニルアミン、ｐ，ｐ’−ジオクチルジフェニルアミン、ｐ，ｐ’−ジノニルジフェニル アミン、ｐ，ｐ’−ジデシルジフェニルアミン、ｐ，ｐ’−ジドデシルジフェニルアミン、ｐ，ｐ’−ジスチリルジフェニルアミン、ｐ，ｐ’−ジメトキシジフェニルアミン、４，４’−ビス（４−α，α−ジメチルベンゾイル）ジフェニルアミン、ｐ−イソプロポキシジフェニルアミン、ジピリジルアミン等のジフェニルアミン系酸化防止剤；フェノチアジン、Ｎ−メチルフェノチアジン、Ｎ−エチルフェノチアジン、３，７−ジオクチルフェノチアジン、フェノチアジンカルボン酸エステル、フェノセレナジン等のフェノチアジン系酸化防止剤；亜鉛ジチオホスフェートが挙げられる。これら酸化防止剤の好ましい配合量は、基油に対して０．０１〜５質量％、より好ましくは０．０５〜４質量％である。

摩擦低減剤としては、例えば、硫化オキシモリブデンジチオカルバメート、硫化オキシモリブデンジチオフォスフェート等の有機モリブデン化合物が挙げられる。これら摩擦低減剤の好ましい配合量は、基油に対してモリブデン含量で３０〜２，０００質量ｐｐｍ、より好ましくは５０〜１，０００質量ｐｐｍである。

油性向上剤としては、例えば、オレイルアルコール、ステアリルアルコール等の高級アルコール類；オレイン酸、ステアリン酸等の脂肪酸類；オレイルグリセリンエステル、ステリルグリセリンエステル、ラウリルグリセリンエステル等のエステル類；ラウリルアミド、オレイルアミド、ステアリルアミド等のアミド類；ラウリルアミン、オレイルアミン、ステアリルアミン等のアミン類；ラウリルグリセリンエーテル、オレイルグリセリンエーテル等のエーテル類が挙げられる。これら油性向上剤の好ましい配合量は、基油に対して０．１〜５質量％、より好ましくは０．２〜３質量％である。

清浄剤としては、例えば、カルシウム、マグネシウム、バリウムなどのスルフォネート、フェネート、サリシレート、フォスフェート及びこれらの過塩基性塩が挙げられる。これらの中でも過塩基性塩が好ましく、過塩基性塩の中でもＴＢＮ（トータルベーシックナンバー）が３０〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇのものがより好ましい。更に、リン及び硫黄原子のないサリシレート系の清浄剤が好ましい。これらの清浄剤の好ましい配合量は、基油に対して０．５〜１０質量％、より好ましくは１〜８質量％である。

分散剤としては、例えば、重量平均分子量約５００〜３，０００のアルキル基またはアルケニル基が付加されたコハク酸イミド、コハク酸エステル、ベンジルアミン又はこれらのホウ素変性物等が挙げられる。これらの分散剤の好ましい配合量は、基油に対して０．５〜１０質量％、より好ましくは１〜８質量％である。

粘度指数向上剤としては、例えば、ポリ（Ｃ１〜１８）アルキル（メタ）アクリレート、（Ｃ１〜１８）アルキルアクリレート／（Ｃ１〜１８）アルキル（メタ）アクリレート共重合体、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート／（Ｃ１〜１８）アルキル（メタ）アクリレート共重合体、エチレン／（Ｃ１〜１８）アルキル（メタ）アクリレート共重合体、ポリイソブチレン、ポリアルキルスチレン、エチレン／プロピレン共重合体、スチレン／マレイン酸エステル共重合体、スチレン／イソプレン水素化共重合体等が挙げられる。あるいは、分散性能を付与した分散型もしくは多機能型粘度指数向上剤を用いてもよい。平均分子量は１０，０００〜１，５００，０００程度である。これらの粘度指数向上剤の好ましい配合量は、基油に対して０．１〜２０質量％、より好ましくは０．３〜１５質量％である。なお粘度指数向上剤は、メタクリレート系の重合体を使用することが好ましい。アクリレート系の重合体と比較して、粘度指数向上剤としての性能が格段に優れているためである。本発明の極圧剤は、特定の粘度指数向上剤と近似した構造であるが、アクリレート系の重合体であるため粘度指数向上剤としての機能をほとんど有していない。

流動点降下剤としては、例えば、ポリアルキルメタクリレート、ポリアルキルアクリレート、ポリアルキルスチレン、ポリビニルアセテート等が挙げられ、重量平均分子量は１，０００〜１００，０００である。これらの流動点降下剤の好ましい配合量は、基油に対して０．００５〜３質量％、より好ましくは０．０１〜２質量％である。流動点降下剤も粘度指数向上剤と同様に、メタクリレート系の重合体が好ましく、本発明の極圧剤は流動点降下剤としての機能をほとんど有していない。

防錆剤としては、例えば、亜硝酸ナトリウム、酸化パラフィンワックスカルシウム塩、酸化パラフィンワックスマグネシウム塩、牛脂脂肪酸アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩又はアミン塩、アルケニルコハク酸又はアルケニルコハク酸ハーフエステル（アルケニル基の分子量は１００〜３００程度）、ソルビタンモノエステル、ノニルフェノールエトキシレート、ラノリン脂肪酸カルシウム塩等が挙げられる。これらの防錆剤の好ましい配合量は、基油に対して０．０１〜３質量％、より好ましくは０．０２〜２質量％である。

腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾチアジアゾール、テトラアルキルチウラムジサルファイド等が挙げられる。これら腐食防止剤の好ましい配合量は、基油に対して０．０１〜３質量％、より好ましくは０．０２〜２質量％である。

消泡剤としては、例えば、ポリジメチルシリコーン、トリフルオロプロピルメチルシリコーン、コロイダルシリカ、ポリアルキルアクリレート、ポリアルキルメタクリレート、アルコールエトキシ／プロポキシレート、脂肪酸エトキシ／プロポキシレート、ソルビタン部分脂肪酸エステル等が挙げられる。これらの消泡剤の好ましい配合量は、基油に対して０．００１〜０．１質量％、より好ましくは０．００１〜０．０１質量％である。

本発明の潤滑油組成物は、潤滑の用途であればいずれにも使用することができ、例えば、エンジン油、ギヤ油、タービン油、作動油、難燃性作動液、冷凍機油、コンプレッサー油、真空ポンプ油、軸受油、絶縁油、しゅう動面油、ロックドリル油、金属加工油、塑性加工油、熱処理油、グリース等の潤滑油に使用することができる。これらの中でも、エンジン油、ギヤ油、軸受油、金属加工油、グリースで好適に使用することができる。

以下本発明を実施例により、具体的に説明する。
＜サンプル１の合成＞
温度計、窒素導入管及び攪拌機を付した容量１０００ｍｌの４つ口フラスコに、モノマー（ａ）としてドデシルアクリレート（一般式（１）においてＲ¹＝ドデシル基）２４０ｇ（１モル）、モノマー（ｂ）として２−ヒドロキシエチルアクリレート（一般式（２）においてＲ²＝エチレン基）１１６ｇ（１モル）、及び溶媒としてメタノール１７８ｇ及びジオキサン１７８ｇを仕込んだ。フラスコ内を窒素で置換し、開始剤として２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）を３．３ｇ添加した後、攪拌しながらゆっくり昇温し、８５〜９５℃の温度で還流させながら５時間反応させてサンプル１を得た。サンプル１のモノマー比は、モノマー（ａ）／モノマー（ｂ）＝５０／５０（モル比）であり、ＧＰＣで分子量を測定した結果、スチレン換算で重量平均分子量は９８，０００であった。

＜その他のサンプルの合成＞
下記のａ−１〜ａ−７及びｂ−１〜ｂ−５のモノマーを使用し、サンプル１と同様の方法でサンプル２〜１８のポリマーを合成した。なお、サンプル１６はメタノールに換えてイソプロパノール１７８ｇを溶媒として使用し、サンプル１７は開始剤の量を１．１ｇ（サンプル１の重合方法の１／３）にして分子量を制御しながら重合反応を行った。

ａ−１：デシルアクリレート（一般式（１）においてＲ¹＝デシル基）
ａ−２：ドデシルアクリレート（一般式（１）においてＲ¹＝ドデシル基）
ａ−３：オクタデシルアクリレート（一般式（１）においてＲ¹＝オクタデシル基）
ａ−４：ブチルアクリレート（一般式（１）においてＲ¹＝ブチル基）
ａ−５：２−エチルヘキシルアクリレート（一般式（１）においてＲ¹＝２−エチルヘキシル基）
ａ−６：ドデシルメタクリレート
ａ−７：ヘキサデシルメタクリレート
ｂ−１：２−ヒドロキシエチルアクリレート（一般式（２）においてＲ²＝エチレン基）
ｂ−２：２−ヒドロキシプロピルアクリレート（一般式（２）においてＲ²＝プロピレン基）
ｂ−３：２−ヒドロキシエチルメタクリレート
ｂ−４：Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート

その他の比較品
サンプル１８：トリクレジルホスフェート
サンプル１９：塩素化パラフィン（塩素含量４０質量％）
サンプル２０：グリセリンモノオレイルエステル

試験方法
上記のサンプル１〜２０を、下記の基油１及び２に１質量％になるように加熱溶解させ、２５℃で２４時間放置後、沈殿の有無を調べた。沈殿のみられなかったものを試験サンプルとしてシェル式高速４球試験機を用いて極圧性の試験を行った。なお、サンプル１〜１７は溶媒に溶解した状態で製造したが、溶媒を減圧蒸留にて除去したものを添加サンプルとして使用した（添加量は固形分換算）。具体的な試験方法は、回転数１７６０ｒｍｐ、室温、１０秒の条件で、ボールにかかる荷重を種々変化させて耐荷重試験を行い、各荷重におけるボールの摩耗痕径（ｍｍ）を測定した。摩耗痕径が小さいほど極圧性の高い潤滑油である。なお、溶解安定性試験は下記の基準で評価し、極圧性の試験は摩耗痕径が１．０ｍｍを超えたところで、それ以上の荷重の試験は行っていない。基油１の試験結果を表３に、基油２の試験結果を表４に示した。
基油１：動粘度４．２４ｍｍ²／Ｓ（１００℃）、１９．６５ｍｍ²／Ｓ（４０℃）、粘度指数＝１２６の鉱物油
基油２：動粘度４．０ｍｍ²／Ｓ（１００℃）、１８．４ｍｍ²／Ｓ（４０℃）、粘度指数＝１１９の合成油
溶解安定性試験
○：沈殿確認されず均一溶液
×：沈殿が確認された

上記結果より本発明の極圧剤は、リン原子や塩素原子を含有する既存の極圧剤（比較例１１、１２）と同等以上の極圧性能を示すことがわかった。また、本発明の極圧剤と近似した構造であるメタクリル酸系のポリマーは、いずれも既存の極圧剤より性能が悪く、対応する本発明の極圧剤（アクリル酸系ポリマー）と比較すると大きく性能が異なることがわかる。

Claims (4)

1. 下記の一般式（１）で表されるアルキルアクリレート（ａ）及び下記の一般式（２）で表されるヒドロキシアルキルアクリレート（ｂ）を必須の構成単量体として含む共重合体（Ａ）からなり、（ａ）と（ｂ）の反応比が（ａ）／（ｂ）＝５０／５０〜８０／２０（モル比）であり、かつ共重合体（Ａ）の重量平均分子量が４０，０００〜１５０，０００であることを特徴とする潤滑油用極圧剤。
   

   

   （式中、Ｒ¹は炭素数１０〜１８のアルキル基を表す。）
   

   

   （式中、Ｒ²は炭素数２〜４のアルキレン基を表す。）
2. 前記共重合体（Ａ）がアルキルアクリレート（ａ）およびヒドロキシアルキルアクリレート（ｂ）からなる共重合体である、請求項１に記載の潤滑油用極圧剤。
3. アルキルアクリレート（ａ）のＲ¹が炭素数１０〜１４のアルキル基であることを特徴とする請求項１または２に記載の潤滑油用極圧剤。
4. 基油と請求項１〜３のいずれか１項に記載の潤滑油用極圧剤とを含有する潤滑油組成物であって、潤滑油組成物全量に対して該潤滑油用極圧剤が０．１〜５０質量％含有することを特徴とする潤滑油組成物。