JPS6059278B2 - 潤滑油用添加剤の製造方法 - Google Patents

潤滑油用添加剤の製造方法

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JPS6059278B2
JPS6059278B2 JP5201183A JP5201183A JPS6059278B2 JP S6059278 B2 JPS6059278 B2 JP S6059278B2 JP 5201183 A JP5201183 A JP 5201183A JP 5201183 A JP5201183 A JP 5201183A JP S6059278 B2 JPS6059278 B2 JP S6059278B2
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伸和 岡本
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Toa Nenryo Kogyyo KK
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【発明の詳細な説明】 本発明は、潤滑油用添加剤、更に詳しくは高温安定性
か改善され且つ酸化防止効果を有する高分子量ポリアル
キル芳香族アミン誘導体からなる無灰清浄分散剤の製造
方法に係わるものである。
芳香族アミンおよびそのアルキル誘導体は古くから遊
離基連鎖停止剤とよはれる酸化防止剤として実用化され
ており、例えばジフェニルアミン、フェニル−α−ナフ
チルアミン、フェニル−β一ナフチルアミンなどが市販
され、鉱油および合成系潤滑油の酸化防止剤として使用
されている。しかし、これらは高温でスラッジを生成し
やすく、このスラッジ化防止のため芳香族環に炭化水素
置換基を導入したアルキルジフェニルアミン(例えば、
U、S、P、3655559)、アルキルフェニル−α
、(β)−ナフチルアミン(例えば、U、S。P、36
60290)、などが賞用され、一般にはモノおよびジ
オクチルジフェニルアミン、オクチルフェニル−α、(
β)−ナフチルアミンなどが使用れている。 一方、フ
ェノール誘導体も酸化防止剤として広く使用されており
、DBPCや4、4−メチレンビスー2、6−ジーを−
ブチルフェノールなどはあまりに有名である。
市販無灰清浄分散剤は一般に高分子量脂肪族アミン誘
導体であり、その顕著な微粒子分散作用が重視され、ガ
ソリン、ディーゼルエンジン油等の添加剤として広範に
使用されている。
そして、これはジアルキルジオチリン酸亜鉛、オーバー
ベース洗浄分散剤との相乗効果も認められ、極めて重要
な潤滑油用添加剤の1つとなつているが、近時、高温に
於ける安定性が十分でないことが度々指摘されている。
しかし、これの改善のための努力は主としてアミノ基の
変形に注がれてきた。 本発明の目的は、高温安定性が
改善され且つ優れた酸化防止効果を有する、潤滑油用添
加剤としての無灰清浄分散剤を提供することにある。
本発明によれは、平均分子量約400以上、好ましくは
約400〜約300へ更に好ましくは約800〜約15
00のポリオレフィン(但し、ポリブテン、ポリイソブ
テン及びポリプロピレンのうちの少なくとも1種)でア
ルキル化された高分子量ポリアルキル芳香族アミン1モ
ルと、上記ポリオレフィンのうちの少なくとも1種でア
ルキル化された高分子量ポリアルキルフェノール0.1
〜2モルとを、アルデヒド0.1〜2モルの存在下に反
応させることにより目的とする潤滑油用添加剤が得られ
ることが見出され、本発明に到達した。本発明の潤滑油
用添加剤を得るために用いられる高分子量ポリアルキル
芳香族アミンは、一般にフリーデルクラフト触媒の存在
下、ポリオレフィンと芳香族アミンの所定量を加熱、攪
拌して反応させることによつて生成される。
これに用いられるポリオレフィンとしては、ポリブテン
、ポリイソブテン、ポリプロピレンが挙げられ、また芳
香族アミンとしては、ジフェニルアミン、ジフェニルー
p−フェニレンジアミン、p−ヒドロキシージフエニル
アミン、フェニルーα−ナフチルアミン、フェニルーβ
−ナフチルアミン、N−フェニルーN3−イソプロピル
ーp−フェニレンジアミン、ジピリジルアミン、フェノ
チアジンなどが挙げられる。またこの反応におけるポリ
オレフィンと芳香族アミンの好ましい反応モル比は、1
0.5〜1である。芳香族アミン類のフリーテルクラフ
ト触媒存在下のアルキル化は、前記U.S.P等にも見
られるように公知であり、本発明に係る上記高分子量ポ
リアルキル芳香族アミンを得るためのアルキル化反応は
、公知の反応を利用したものであるが、アルキル化剤と
して平均分子量400以上のポリオレフィンを使用する
反応は、新規である。
本発明に係る高分子量ポリアルキル芳香族アミンを得る
ための反応は、平均分子量の大きなアルキル化剤を使用
するものであるが、反応は容易に進行し、反応混合物の
赤外線吸収スペクトルから、反応終了を知ることができ
る。
本発明に係る上記反応によりモノおよびジオクチルジフ
ェニルアミンおよびオクチルフェニルーα、(β)−ナ
フチルアミン等を得ようとする場合には、ジイソブチレ
ンをアルキル化剤として、それぞれジフェニルアミン、
フェニルーα、(β)−ナフチルアミンを反応させれば
良く、この反応は、例えばポリブテンとジフェニルアミ
ンの反応について式で表すと下記の如く進むものと考え
られる。
にこで、RHはポリブテン、Rはポリブテンから生成す
るポリブチル基を示す。
)尚、後記製造例1における反応混合物の、芳香族環プ
ロトンの面外変角振動の経時変化を示す赤外線吸収スペ
クトル(900−690cm−1)は、添付図面の通り
である。
添付図面からモノ置換体であるジフェニルアミン750
および700cm−1の吸収バンドが時間と共に減少し
、約田時間で事実上消滅することが判る。
一方820c『1にバラ置換体による吸収があられれそ
の強度が増加することが判る。またこれと殆ど同時に1
,2,4一置換体のものと考えられる吸収バンドが88
0cjt−1および820cm−1の肩吸収として観察
される。しかし、多置換体の生成は、生成物の無灰清浄
分散剤としての性能を向上させる効果はあつても添加さ
せるものではない。また、本発明の潤滑油用添加剤を得
るために用いられる高分子量ポリアルキルフェノールと
は、平均分子量約400以上、好ましくは約400〜3
000、更に好ましくは約800〜15001のポリブ
テン、ポリイソブテンまたはポリプロピレンによりアル
キル化された誘導体である。
また、前記高分子量ポリアルキル芳香族アミンと前記高
分子量ポリアルキルフェノールとを反応させる際に用い
られるアルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、バラホ
ルムアルデヒドが用いられ高分子量ポリアルキル芳香族
アミン、高分子量ポリアルキルフェノールおよびアルデ
ヒドの好ましい反応モル比は1:0.1〜2:0.1〜
2である。
本発明に係る潤滑油用添加剤は、叙上の如くして製造さ
れ、鉱油および合成潤滑油またはこれらの混合物に添加
され、高温安定性が改善され、且つ優れた酸化防止効果
を有する無灰清浄分散剤として使用されるもので、潤滑
油組成物におけるその濃度は0.1〜20Wt%、好ま
しくは1〜10Wt%が適している。また通常、潤滑油
に添加される他の添加剤、流動点降下剤、極圧剤、防錆
剤、消泡剤、清浄分散剤などが共存しても、それらの降
下を添加させるものではなく、且つそれらによつて本発
明添加剤の効果も妨げられるものではない。以下に本発
明の実施に用いられる高分子量ポリアルキル芳香族アミ
ンの製造例、本発明の実施例及び本発明の効果を示す試
験例を挙げる。製造例1 ジフェニルアミン17y(0.1モル)および平均分子
量900のポリブデン200y(0.22モル)を攪拌
器、温度計および壊流器を備えた三つ口、丸底フラスコ
に入れ、窒素下70℃に加温し、無水塩化アルミニウム
15y(0.011モル)を加えた。
混合物を160゛Cに加熱し、激しく攪拌しながら15
.時間保つた。この時点で、反応混合物の赤外線吸収ス
ペクトルは820cm−1にバラ及び1,2,4一置換
体によると考えられる新バンドを示し、モノ置換体の7
50及び690cm−1のバンドは消滅した(図面参照
)。反応混合物を放冷後、トルエン100m1で希釈し
、0.1NK0H水溶液で触媒を分解した。この後、蒸
溜水で洗液が中性になるまで洗浄し、油層を硫酸マグネ
シウムで乾燥後、トルエンを減圧下留去し生成物を得た
。生成物は赤色、粘稠な液体て、窒素含有量0.68W
t%、全塩基価24.4K0Hm9/yを示した。製造
例2 製造例1と同様にして、p−ヒドロキシフェニルアミン
20y(4)泪モル)、平均分子量840の液体ポリプ
ロピレン175y(0.208モル)および無水塩化ア
ルミニウム1.5y(0.011モル)から不透明、粘
稠な生成物を得た。
生成物は油溶性で、窒素含有量0.41Wt%、全塩基
価は18.6K0HTrL9/yを示した。尚生成物の
元素分析結果からは触媒に由来するアルミニウム、塩素
の存在は確認されなかつた。製造例3 製造例1と同様にして、フェニルーα−ナフチルアミン
(PAN)17.59(0.08モル)平均分子量90
0のポリブテン150y(0.165モル)および無水
塩化アルミニウム1.3V(0.01モル)を165℃
、13.時間攪拌し、赤紫色の反応混合宛を得た。
トルエンで希釈後、0.1NCHIで触媒を分解後、0
.1NC0H水溶液で中和し、中性になるまで蒸溜水で
先浄した。トルエンを留去したのち、粘稠な生成物は窒
素含有量0.66Wt%、全塩基価18.6K0HTn
g/yを示した。製造例4 製造例3と同様にして、フェニルーβ−ナフチルアミン
から同様の生成物を得た。
製造例3、および4の生成物は、フェニル基のバラ位に
置換の起こることが生成物の赤外線吸収スペクトルから
明らかであるが、ナフチル壊の置換位置は不明瞭であつ
た。製造例5 製造例1と同様にして、N−フェニルーN−イソプロピ
ルーp−フェニレンジアミン22.6y(0.1モル)
および平均分子量1260のポリブデン260y(0.
2モル)赤褐色反応混合物を得た(155℃、1詩間)
精製物の赤外線吸収スペクトルは820cTn−1にバ
ラ置換体、880c1n−1に、1,2,4−置換体に
よると考えられる吸収バンドを示した。製造例6製造例
1と同様にして、ジフェニルーp−フェニレンジアミン
26y(0.1モル)平均分子量900のポリブテン1
80y(0.2モル)および無水塩化アルミニウム1.
3y(0.01モル)から反応混合物を得て、黄橙色の
濾液から、黄橙色、強い螢光を有す″る、粘稠な液体を
得た。
このものは、窒素含有量0.64Wt%、全塩基価40
.5K0Hm9/yを示した。製造例7製造例1と同様
にして、ジーβ−ナフチルーp−フェニレンジアミン3
6y(0.1モル)平均分子量900のポリブデン20
0y(0.1モル)および無水塩化アルミニウム1.3
q(0.01モル)から反応混合物を得て(170℃、
1乃時間)、上述製造例の如く精製し、227yの透明
、赤褐色の粘稠な液体を得た。
このものは、窒素含有量1.12Wt%、全塩基l価3
7.6K0Hm9/yを示した。製造例8 製造例1と同様にして、ジフェニルアミン84.5y(
0.5モル)平均分子量1260のポリブデン630y
(イ).5モル)および無水塩化アルミニウム6.65
ダ(4).05モル)から、赤褐色の粘稠な生成物66
2y(収量92.5%)を得た。
この生成物は、窒素含有量0.94Wt%、全塩基価3
5.8K0HTng/yを示した。実施例1 製造例1で得られる生成物250yおよび別途製造した
ポリブチルフェノール(平均分子量1000)250y
を1e、丸底、三つロフラスコに入れ、窒素下3.0y
のパラホルロアルデヒドを加えて徐々に加熱し、攪拌し
た。
生成する水は窒素ガスキャリアーにより系外に除去し、
水の生成がなくなつてから(140℃、1時間)、赤色
、粘稠、透明な生成物を得た。生成物は窒素含有量0.
36Wt%を示した。実施例2 製造例3て得られる生成物120y1別途製造したポリ
ブチルフェノール(平均分子量1360)120yおよ
び鉱油240yを1′、丸底、三つロフラスコに入れ、
1.5yのパラホルロアルデヒドを加えて150゜Cに
加熱し、攪拌した。
生成する水は窒素ガスキャリアーにより系外に除去し、
透明、赤色の生成物を得た。試験例 潤滑油(10W/3CB〕に、清浄分散剤として、それ
ぞれ前記実施例2で得られた本発明品または市販コハク
酸イミドの況%を含有させると共に、酸化防止剤として
ジアルキルジチオリン酸亜鉛1Wt%、オレフィンポリ
マー系粘度指数向上剤8%、メタアクリレート系流動点
降下剤3wt%、防錆剤0.05Wt%、オーバーベー
ス洗浄分散剤1.2Wt%を含有させた。
尚、基油として溶剤精製油150N80V01%と同1
00N20V′01%の混合物を使用した。上記潤滑油
について、JISK25l4潤滑油酸化安定化度試験(
165.5゜C..U時間)を行つた。
その結果を下記表−1に示す。表−1の結果は、本発明
品の性能が市販コハク酸イミドと比較して、ワニス防止
効果、酸化防止効果および不溶分生成防止効果ついて優
れていることを示している。
更に、上記と同様のホーミユレーシヨンを有する潤滑油
について、ペンチ分散試験結果を行つた。
その結果を表−2に示す。尚、ペンチ分散試験とは50
m1の試験油を120゜Cに加熱し、オレフィン系スラ
ツジプリカーサー存在下、空気/NO混合ガスを10e
/分の速度で6時間通気してニトロ酸化後、油の劣化度
を分光系的に判定する方法てある。判定はあらかじめ実
エンジンによるドレイン油とエンジン清浄性評点から作
成された検量線を用いるが、スラッジ、ワニス評点共に
10点満点。表−2から、本発明品のいずれも、市販コ
ハク酸イミドを凌ぐ成積を示す事が明らかである。ノ
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明添加剤を得るために用いられる高分子量
ポリアルキル芳香族アミンの一製造例における反応物の
赤外線吸収スペクトルを示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 平均分子量約400以上のポリオレフィン(但し、
    ポリブテン、ポリイソブテン及びポリプロピレンのうち
    の少なくとも1種)でアルキル化された高分子量ポリア
    ルキル芳香族アミン1モルと、上記ポリオレフィンのう
    ちの少なくとも1種でアルキル化された高分子量ポリア
    ルキルフェノール0.1〜2モルとを、アルデヒド0.
    1〜2モルの存在下に反応させることを特徴とする潤滑
    油用添加剤の製造方法。
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