DE112021004312T5

DE112021004312T5 - Viskositätsindex-verbesserndes mittel und schmieröl-zusammensetzung

Info

Publication number: DE112021004312T5
Application number: DE112021004312.9T
Authority: DE
Inventors: Nobuhiro NAITO; Satoshi Matsumoto; Masahiro Hashimoto; Kenyuu YOSHIDA; Hiroki Yamashita; Ryota Sato
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 2020-09-14
Filing date: 2021-09-14
Publication date: 2023-08-31
Also published as: KR20230036141A; WO2022054956A1; CN116848163A; JP7349031B2; US20230312797A1; JPWO2022054956A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, ein Viskositätsindex-verbesserndes Mittel bereitzustellen, das fähig ist, eine Schmieröl-Zusammensetzung bereitzustellen, die einen angemessenen Gelbildungs-Index, eine hervorragende HTHS-Viskosität bei 100°C und eine hervorragende kinematische Viskosität bei 40°C aufweist, wenn ihr das Viskositätsindex-verbessernde Mittel zugesetzt wird. Die vorliegende Erfindung hat auch zum Ziel, eine Schmieröl-Zusammensetzung bereitzustellen, die das Viskositätsindex-verbessernde Mittel enthält. Die vorliegende Erfindung betrifft zum Beispiel ein Viskositätsindex-verbesserndes Mittel, das ein Copolymer (A) und ein Ester-Öl (Z) enthält, wobei das Copolymer A als Monomerbausteine ein durch die folgende Formel (1) dargestelltes Polyolefin-basiertes Monomer (a), ein durch die folgende Formel (2) dargestelltes Monomer (b), in dem R4eine C4-Alkylgruppe ist, und mindestens eines von einem durch die folgende Formel (3) dargestellten Monomer (c) und einem durch die folgende Formel (2) dargestellten Monomer (d), in dem R4eine C2-C3 Alkylgruppe ist, enthält:wobei R1ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist; -X1- eine durch -O-, -O(AO)m- oder -NH- dargestellte Gruppe ist, A eine C2-C4-Alkylengruppe ist, m eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, und jedes A gleich oder unterschiedlich sein kann, wenn m 2 oder mehr beträgt; R2ein Rest nach Entfernung eines Wasserstoffatoms aus einem Kohlenwasserstoffpolymer ist, das eine 1 ,2-Butylengruppe als eine Struktureinheit enthält; und p eine Zahl von 0 oder 1 darstellt;wobei R3ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist; -X2- eine durch -O- oder -NH- dargestellte Gruppe ist; und R4eine C2-C4-Alkylgruppe ist;wobei R5ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist; -X3- eine durch -O- oder -NH- dargestellte Gruppe ist; R6eine C2-C4-Alkylengruppe ist; R7eine C1-C8-Alkylgruppe ist; und r eine ganze Zahl von 1 bis 20 ist, und jedes R6gleich oder unterschiedlich sein kann, wenn r 2 oder mehr beträgt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Viskositätsindex-verbesserndes Mittel und eine Schmieröl-Zusammensetzung.
STAND DER TECHNIK
Heutzutage besteht ein zunehmender Bedarf an niedrigerem Treibstoffverbrauch von Fahrzeugen, um die Menge an CO₂-Emission zu verringern und Erdöl-Ressourcen zu schonen. Eine Herangehensweise, um den Treibstoffverbrauch zu verringern, ist eine Verringerung des viskosen Widerstands eines Motoröls durch Absenken seiner Viskosität. Eine niedrigere Viskosität verursacht jedoch Probleme, wie Ölaustritt und Festfressen. Hinsichtlich dieser Probleme legt die Norm für Motoröl-Viskosität (SAE J300) von SAE International (USA) die garantierte Mindest-Viskosität fest und definiert, dass Öl der Klasse 0W-20 eine Hochtemperatur-Hochscher (HTHS)-Viskosität bei 150°C (ASTM D4683 oder D5481) von 2,6 mPa.s oder mehr aufweist. Es ist definiert, dass Öl der Klasse 0W-16 eine HTHS-Viskosität bei 150°C von 2,3 mPa·s oder mehr aufweist. Zusätzlich ist für Öl der gleichen Klasse definiert, dass die Tieftemperaturviskosität, die als Gelbildungs-Index bezeichnet wird, auf 12 oder weniger festgelegt ist, um die Startfähigkeit in kalten Regionen zu gewährleisten. Wenn der Gelbildungs-Index hoch ist, tritt bei niedrigen Temperaturen leicht Gelbildung des Motoröls ein, was zu schlechter Motor-Startfähigkeit führt. Um den Treibstoffverbrauch abzusenken, besteht ein Bedarf an einem Motoröl, das der obigen Norm genügt, und das auch eine noch niedrigere HTHS-Viskosität bei einer effektiven Temperatur von 100°C und eine noch niedrigere kinematische Viskosität im Tieftemperaturbereich aufweist, insbesondere bei 40°C. Bekannte Beispiele für ein derartiges Viskositätsindex-verbesserndes Mittel umfassen Methacrylat-Ester-Copolymere (Patentliteratur 1 bis 4), ein Olefin-Copolymer (Patentliteratur 5) und Kammcopolymere (Patentliteratur 6 bis 8).
Diese Viskositätsindex-verbessernden Mittel sind jedoch immer noch unzureichend im Hinblick auf HTHS-Viskosität bei 100°C, wenn sie einer Motoröl-Zusammensetzung zugesetzt werden, und weisen eine unerwünschte kinematische Viskosität bei 40°C auf.
ZITIERUNGSLISTE
- Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 6060311 B
Patentliteratur 2: JP 2732187 B
Patentliteratur 3: JP 2754343 B
Patentliteratur 4: JP 3831203 B
Patentliteratur 5: JP 3999307 B
Patentliteratur 6: JP 3474918 B
Patentliteratur 7: JP 2008-546894 A
Patentliteratur 8: JP 2010-532805 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Technisches Problem
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, ein Viskositätsindex-verbesserndes Mittel bereitzustellen, das fähig ist, eine Schmieröl-Zusammensetzung bereitzustellen, die einen geeigneten Gelbildungs-Index, eine hervorragende HTHS-Viskosität bei 100°C und eine hervorragende kinematische Viskosität bei 40°C aufweist, wenn ihr das Viskositätsindex-verbessernde Mittel zugesetzt wird. Die vorliegende Erfindung hat auch zum Ziel, eine Schmieröl-Zusammensetzung bereitzustellen, die das Viskositätsindex-verbessernde Mittel enthält.
- Lösung des Problems
Als Ergebnis umfangreicher Untersuchungen haben die vorliegenden Erfinder die vorliegende Erfindung gemacht.
Im Einzelnen stellt die vorliegende Erfindung ein Viskositätsindex-verbesserndes Mittel, welches ein Copolymer (A) und ein Ester-Öl (Z) enthält, wobei das Copolymer A als Monomerbausteine ein Polyolefin-basiertes, durch die folgende Formel (1) dargestelltes Monomer (a), ein durch die folgende Formel (2) dargestelltes Monomer (b), in dem R⁴ eine C4-Alkylgruppe ist, und mindestens eines von einem durch die folgende Formel (3) dargestellten Monomer (c) und einem durch die folgende Formel (2) dargestellten Monomer (d), in dem R⁴ eine C2-C3-Alkylgruppe ist, enthält; und eine Schmieröl-Zusammensetzung bereit, die das Viskositätsindex-verbessernde Mittel und mindestens ein Additiv enthält, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Tensid, einem Dispergiermittel, einem Antioxidans, einem Öligkeitsverbesserer, einem Fließpunkterniedriger (Pourpoint-Erniedriger), einem Reibungs- und Verschleißmodifizierer, einem Hochdruckmittel, einem Entschäumer, einem Demulgator, einem Metalldesaktivator und einem Korrosionsschutzmittel:

wobei R¹ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist; -X¹- eine durch -O-, -O(AO)_m-, oder -NH- dargestellte Gruppe ist, A eine C2-C4-Alkylengruppe ist, m eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, und jedes A gleich oder unterschiedlich sein kann, wenn m 2 oder mehr beträgt; R² ein Rest nach Entfernung eines Wasserstoffatoms aus einem Kohlenwasserstoffpolymer ist, das eine 1,2-Butylengruppe als eine Struktureinheit enthält; und p eine Zahl von 0 oder 1 darstellt;
wobei R³ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist; -X²- eine durch -O- oder -NH- dargestellte Gruppe ist; und R⁴ eine C2-C4-Alkylgruppe ist;

wobei R⁵ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist; -X³- eine durch -O- oder -NH- dargestellte Gruppe ist; R⁶ eine C2-C4 -Alkylengruppe ist; R⁷ eine C1-C8 -Alkylgruppe ist; und r eine ganze Zahl von 1 bis 20 ist, und jedes R⁶ gleich oder unterschiedlich sein kann, wenn r 2 oder mehr beträgt.
- Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die Schmieröl-Zusammensetzung, die das Viskositätsindex-verbessernde Mittel der vorliegenden Erfindung enthält, weist vorteilhafterweise einen geeigneten Gelbildungs-Index, eine niedrige HTHS-Viskosität bei 100°C und eine niedrige kinematische Viskosität bei 40°C auf.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Das Viskositätsindex-verbessernde Mittel der vorliegenden Erfindung enthält ein Copolymer (A) und ein Ester-Öl (Z), wobei das Copolymer (A) als Monomerbausteine ein Polyolefin-basiertes, durch die folgende Formel (1) dargestelltes Monomer (a), ein durch die folgende Formel (2) dargestelltes Monomer (b), in dem R⁴ eine C4-Alkylgruppe ist, und mindestens eines von einem durch die folgende Formel (3) dargestellten Monomer (c) und einem durch die folgende Formel (2) dargestellten Monomer (d) enthält, in dem R⁴ eine C2-C3-Alkylgruppe ist:

wobei R¹ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist; -X¹- eine durch -O-, -O(AO)_m- oder -NH- dargestellte Gruppe ist, A eine C2-C4-Alkylengruppe ist, m eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, und jedes A gleich oder unterschiedlich sein kann, wenn m 2 oder mehr beträgt; R² ein Rest nach Entfernung eines Wasserstoffatoms aus einem Kohlenwasserstoffpolymer ist, das eine 1,2-Butylengruppe als eine Struktureinheit enthält; und p eine Zahl von 0 oder 1 darstellt;
wobei R³ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist; -X²- eine durch -O- oder -NH- dargestellte Gruppe ist; und R⁴ eine C2-C4 -Alkylgruppe ist;

wobei R⁵ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist; -X³- eine durch -O- oder -NH- dargestellte Gruppe ist; R⁶ eine C2-C4-Alkylengruppe ist; R⁷ eine C1 -C8-Alkylgruppe ist; und r eine ganze Zahl von 1 bis 20 ist, und jedes R⁶ gleich oder unterschiedlich sein kann, wenn r 2 oder mehr beträgt.
<Copolymer (A)>
Das Viskositätsindex-verbessernde Mittel der vorliegenden Erfindung enthält ein Copolymer (A), das als Monomerbausteine ein Polyolefin-basiertes, durch die Formel (1) dargestelltes Monomer (a), ein durch die Formel (2) dargestelltes Monomer (b), in dem R⁴ eine C4-Alkylgruppe ist, und mindestens eines von einem durch die Formel (3) dargestellten Monomer (c) und einem durch die Formel (2) dargestellten Monomer (d) enthält, in dem R⁴ eine C2-C3-Alkylgruppe ist. Jedes der Monomere (a) bis (d) kann jeweils eines oder mehrere Monomere (a) bis (d) umfassen.
Das durch die Formel (1) dargestellte Polyolefin-basierte Monomer (a) wird nun beschrieben.
R¹ in der Formel (1) ist ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe. Von diesen ist eine Methylgruppe im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung bevorzugt.

-X¹- in der Formel (1) ist eine durch -O-, -O(AO)_m-, oder -NH- dargestellte Gruppe.
A ist eine C2-C4-Alkylengruppe. Beispiele umfassen Ethylen-, 1,2- oder 1,3-Propylen-, Isobutylen- und 1,2-, 1,3- oder 1,4-Butylengruppen.
AO ist eine C2-C4-Alkylenoxygruppe. Beispiele umfassen Ethylenoxy-, 1,2- oder 1,3-Propylenoxy-, Isobutylenoxy- und 1,2-, 1,3- oder 1,4-Butylenoxygruppen.
m ist die Mol-Anzahl eines addierten Alkylenoxids und ist eine ganze Zahl von 1 bis 10. Im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung ist es bevorzugt eine ganze Zahl von 1 bis 4, bevorzugter 1 oder 2.

Jedes A kann gleich oder unterschiedlich sein, wenn m 2 oder mehr beträgt, und jedes AO in dem (AO)_m -Teil kann in einer statistischen Form oder einer Blockform gebunden sein.
Im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung ist -X¹- bevorzugt eine durch -O- oder -O(AO)_m- dargestellte Gruppe, bevorzugter eine durch -O- oder -O(CH₂CH₂O)₁- dargestellte Gruppe.

p stellt eine Zahl von 0 oder 1 dar.

R² in der Formel (1) ist ein Rest nach Entfernung eines Wasserstoffatoms aus einem Kohlenwasserstoffpolymer, das eine 1,2-Butylengruppe (-CH₂CH(CH₂CH₃)- oder CH(CH₂CH₃)CH₂-) als eine Struktureinheit enthält.
In dem Kohlenwasserstoffpolymer, das eine 1,2-Butylengruppe als eine Struktureinheit enthält, beträgt der Anteil der 1,2-Butylengruppe an den gesamten Struktureinheiten bevorzugt 10 bis 90 Molprozent, bevorzugter 20 bis 80 Molprozent, im Hinblick auf HTHS-Viskosität bei 100°C.
Wenn das Kohlenwasserstoffpolymer, das eine 1,2-Butylengruppe als eine Struktureinheit enthält, zwei Kohlenwasserstoffpolymere mit unterschiedlichen Anteilen an 1,2-Butylengruppen enthält, beträgt die absolute Anteilsdifferenz zwischen den zwei 1,2-Butylengruppen bevorzugt 10 bis 80 Molprozent, bevorzugter 20 bis 70 Molprozent, im Hinblick auf Tieftemperaturviskosität.
Das Kohlenwasserstoffpolymer, das eine 1,2-Butylengruppe als eine Struktureinheit enthält, ist bevorzugt eines mit einer Kohlenstoffanzahl von 37 oder mehr. Beispiele umfassen ein Polymer, das 1-Buten als einen Monomerbaustein (ungesättigten Kohlenwasserstoff (x)) enthält, und ein durch Hydrieren einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung eines 1,2-Adukt-Polymers von 1,3-Butadien erhaltenes Polymer.
Hinsichtlich der von 1-Buten und/oder 1,3-Butadien abgeleiteten Struktur in dem Kohlenwasserstoffpolymer in der Formel (1) kann der Anteil der 1,2-Butylengruppe an den gesamten Struktureinheiten durch ¹³C-NMR gemessen werden. Im Einzelnen kann, zum Beispiel wenn die Monomere nur solche umfassen, die eine Kohlenstoffanzahl von 4 aufweisen, der Anteil bestimmt werden, indem das Kohlenwasserstoffpolymer durch ¹³C-NMR analysiert wird und er durch die folgende Formel (1) berechnet wird . Im ¹³C-NMR erscheint ein von dem tertiären Kohlenstoffatom einer verzweigten Methylengruppe (-CH₂CH(CH₂CH₃)-) der 1,2-Butylengruppe herrührender Peak bei einem Integralwert von 26 bis 27 ppm (Integralwert B). Der Anteil der 1,2-Butylengruppe kann aus dem Integralwert des Peaks und einem Integralwert (Integralwert C) aller Kohlenstoffpeaks des Kohlenwasserstoffpolymers bestimmt werden. $\begin{array}{l} Anteil an 1,2 - Butylengruppen (mol%) = {(Integralwert B) \times 4} / (Integralwert \\ C) \times 100 \end{array}$
Der Anteil der 1,2-Butylengruppe kann folgendermaßen angepasst werden: Zum Beispiel kann im Fall anionischer Polymerisation unter Verwendung von 1,3-Butadien der Anteil der 1,2-Butylengruppe gesteigert werden, indem die Reaktionstemperatur auf eine Temperatur eingestellt wird, die niedriger als der oder gleich dem Siedepunkt (-4,4°C) von 1,3-Butadien ist und ein Polymerisationsinitiator in einer Menge zugesetzt wird, die kleiner ist als diejenige von 1,3-Butadien, während der Anteil der 1,2-Butylengruppe gesenkt werden kann, indem die Reaktionstemperatur auf eine Temperatur eingestellt wird, die höher als der oder gleich dem Siedepunkt von 1,3-Butadien ist und ein Polymerisationsinitiator in einer Menge zugesetzt wird, die größer ist als diejenige von 1,3-Butadien.
Im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung beträgt der Anteil an 1,3-Butadien an allen Monomeren, mit denen R² in der Formel (1) aufgebaut ist (prozentualer Gewichtsanteil von 1,3-Butadien unter allen Monomerbausteinen des Kohlenwasserstoffpolymers, das eine 1,2-Butylengruppe als eine Struktureinheit enthält) bevorzugt 50 Gewichtsprozent oder mehr, bevorzugter 75 Gewichtsprozent oder mehr, besonders bevorzugt 85 Gewichtsprozent oder mehr, am bevorzugtesten 90 Gewichtsprozent oder mehr.
In der von 1,3-Butadien abgeleiteten Struktur, mit der ein Abschnitt oder die Gesamtheit von R² in der Formel (1) aufgebaut ist, beträgt das Molverhältnis (1,2-Addukt/1,4-Addukt) einer 1,2-Butylengruppe (1,2-Addukt) zu einer 1,4-Butylengruppe (1,4-Addukt) bevorzugt 1/99 bis 99/1, bevorzugter 10/90 bis 90/10, besonders bevorzugt 20/80 bis 80/20, im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung und Tieftemperaturviskosität.
Bevorzugt umfasst das Monomer (a) eines mit einem Molverhältnis (1,2-Addukt/1,4-Addukt) von 1/99 bis 50/50 und eines mit einem Molverhältnis (1,2-Addukt/1,4-Addukt) von 51/49 bis 99/1. Bevorzugter umfasst das Monomer (a) eines mit einem Molverhältnis (1,2-Addukt/1,4-Addukt) von 10/90 bis 50/50 und eines mit einem Molverhältnis (1,2-Addukt/1,4-Addukt) von 55/45 bis 90/10.
Das Molverhältnis eines 1,2-Addukts zu einem 1,4-Addukt in der von 1,3-Butadien abgeleiteten Struktur, mit der ein Teil oder die Gesamtheit von R² in der Formel (1) aufgebaut ist, kann durch ¹H-NMR, ¹³C-NMR, Raman-Spektroskopie oder dergleichen gemessen werden.
Im Hinblick auf Tieftemperaturviskosität ist R² in der Formel (1) bevorzugt ein Rest nach Entfernung eines Wasserstoffatoms aus einem Kohlenwasserstoffpolymer, das eine 1,2-Butylengruppe und eine Isobutylengruppe als Struktureinheiten enthält. Zum Beispiel kann ein Kohlenwasserstoffpolymer, das eine Isobutylengruppe als eine Struktureinheit enthält, durch ein Verfahren unter Verwendung von Isobuten als einem Monomerbaustein erhalten werden (ungesättigter Kohlenwasserstoff (x)).
Im Hinblick auf Tieftemperaturviskosität beträgt der gesamte Anteil der Isobutylengruppe und der 1,2-Butylengruppe in dem Kohlenwasserstoffpolymer, bezogen auf die gesamte Mol-Anzahl der Struktureinheiten des Kohlenwasserstoffpolymers, bevorzugt 30 Molprozent oder mehr, bevorzugter 40 Molprozent oder mehr, besonders bevorzugt 50 Molprozent oder mehr, am bevorzugtesten 60 Molprozent oder mehr.
Der gesamte Anteil der Isobutylengruppe und der 1,2-Butylengruppe, bezogen auf die gesamte Anzahl an Struktureinheiten des Kohlenwasserstoffpolymers, kann bestimmt werden, indem das Kohlenwasserstoffpolymer durch ein ¹³C-kernmagnetisches Resonanzspektrum analysiert wird und er durch die folgende Formel (2) berechnet wird. Im Einzelnen, zum Beispiel, wenn die Monomere nur solche mit einer Kohlenstoffanzahl von 4 umfassen, zeigt ein ¹³C-kernmagnetisches Resonanzspektrum einen von einer Methylgruppe der Isobutylengruppe herrührenden Peak bei einem Integralwert von 30 bis 32 ppm (Integralwert A) und einen von dem tertiären Kohlenstoffatom einer verzweigten Methylengruppe der 1,2-Butylengruppe herrührenden Peak bei einem Integralwert von 26 bis 27 ppm (Integralwert B). Der gesamte Anteil kann aus dem Integralwert des Peaks und einem Integralwert (Integralwert C) aller Kohlenstoffpeaks des Kohlenwasserstoffpolymers bestimmt werden. $\begin{array}{l} Gesamter Anteil (mol %) der Isobutylengruppen und 1,2 - Butylgruppe = {(In - \\ tegralwert A) \times 2 + (Integralwert B) \times 4 / (Integralwert C) \times 100 \end{array}$
Das Kohlenwasserstoffpolymer, das eine 1,2-Butylengruppe als eine Struktureinheit enthält, kann als Monomerbausteine die folgenden Monomere (1) bis (3) als die ungesättigten Kohlenwasserstoffe (x) zusätzlich zu 1-Buten und 1,3-Butadien enthalten.

(1) Aliphatische ungesättigte Kohlenwasserstoffe (z.B. C2-C36-Olefine (z.B. Ethylen, Propylen, 2-Buten, Isobuten, Penten, Hepten, Diisobutylen, Octen, Dodecen, Octadecen, Triaconten und Hexatriaconten) und C4-C36-Diene (z.B. Isopren, 1,4-Pentadien, 1,5-Hexadien und 1,7-Octadien))
(2) Alizyklische ungesättigte Kohlenwasserstoffe (z.B. Cyclohexen, (Di)cyclopentadien, Pinen, Limonen, Inden, Vinylcyclohexen und Ethylidenbicyclohepten)
(3) Eine aromatische Gruppe enthaltende ungesättigte Kohlenwasserstoffe (z.B. Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol, 2,4-Dimethylstyrol, Ethylstyrol, Isopropylstyrol, Butylstyrol, Phenylstyrol, Cyclohexylstyrol, Benzylstyrol, Crotylbenzol, Vinylnaphthalin, Divinylbenzol, Divinyltoluol, Divinylxylol und Trivinylbenzol).

Ein mit einem dieser Monomere aufgebautes Kohlenwasserstoffpolymer kann ein Blockpolymer oder ein statistisches Polymer sein. Wenn das Kohlenwasserstoffpolymer eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung aufweist, kann die Doppelbindung teilweise oder vollständig hydriert werden, indem Wasserstoff addiert wird. In einer Ausführungsform kann das Kohlenwasserstoffpolymer in R² ein Kohlenwasserstoffpolymer sein, das nur ein C4-Monomer als einen Monomerbaustein enthält, und das C4-Monomer kann 1-Buten und/oder 1,3-Butadien sein und kann Isobuten enthalten, falls notwendig.
Der prozentuale Gewichtsanteil ungesättigter Kohlenwasserstoffe außer 1-Buten, 1,3-Butadien und Isobuten in dem Monomer (a) beträgt bevorzugt 50 Gewichtsprozent oder weniger, bevorzugter 25 Gewichtsprozent oder weniger, noch bevorzugter 15 Gewichtsprozent oder weniger, besonders bevorzugt 10 Gewichtsprozent oder weniger.
Das gewichtsmittlere Molekulargewicht (nachfolgend als Mw abgekürzt) und das zahlenmittlere Molekulargewicht (nachfolgend als Mn abgekürzt) des Monomers (a) können durch Gelpermeationschromatographie (nachfolgend als GPC abgekürzt) unter den folgenden Bedingungen gemessen werden.

<Messbedingungen für Mw und Mn des Monomers (a)>
Gerät: „HLC-8320GPC“ (erhältlich von Tosoh Corporation)
Säule: „TSKgel GMHXL“ (erhältlich von Tosoh Corporation) zwei Säulen
„TSKgel Multipore HXL-M“ (erhältlich von Tosoh Corporation) eine Säule
Messtemperatur: 40°C
Probenlösung: 0,25-gewichtsprozentige Tetrahydrofuranlösung
Eingespritztes Lösungsvolumen: 10,0 µl
Detektionsgerät: Brechungsindex-Detektor
Referenzmaterial: Polystyrol-Standard (TS-Referenzmaterial: Polystyrol-Standard
(TSKstandard POLYSTYRENE)
12 Proben (Molekulargewicht: 589, 1.050, 2.630, 9.100, 19.500, 37.900, 96.400, 190.000, 355.000, 1.090.000, 2.110.000, 4.480.000) (erhältlich von Tosoh Corporation)

Das Mn des Monomers (a) beträgt bevorzugt 800 bis 10.000, bevorzugter 1.000 bis 9.000, noch bevorzugter 1.200 bis 8.500.
Wenn das Monomer (a) ein Mn von 800 oder mehr aufweist, neigt die Viskositätsindex-verbessernde Wirkung dazu, gut zu sein. Wenn das Monomer (a) ein Mn von 10.000 oder weniger aufweist, neigt die Scherstabilität dazu, gut für Langzeitanwendung zu sein.
Im Hinblick auf Tieftemperaturviskosität beträgt das Mw des Monomers (a) bevorzugt 900 bis 13.000, bevorzugter 1.200 bis 12.000, besonders bevorzugt 1.500 bis 11.000.
Das Monomer (a) kann durch Veresterung eines durch Einführen einer Hydroxygruppe an einem Ende eines Kohlenwasserstoffpolymers erhaltenen Polymers (Y), das an einem Ende eine Hydroxygruppe aufweist, mit (Meth)acrylsäure erhalten werden, oder kann durch Umesterung des Polymers (Y) mit einem (Meth)acryl-Alkyl- (bevorzugt C1-C4-Alkyl-)Ester, wie zum Beispiel Methyl-(meth)acrylat, erhalten werden.
Die „(Meth)acrylsäure“ bezeichnet Acrylsäure und/oder Methacrylsäure.
Im Hinblick auf Löslichkeit in dem Schmieröl beträgt der Löslichkeitsparameter (nachfolgend als SP abgekürzt) einer von dem Monomer (a) abgeleiteten Struktureinheit (einer Struktur, in der Vinylgruppenteile des Monomers (a) zur Reaktion gebracht wurden, um eine Einfachbindung zu bilden) bevorzugt 7,0 bis 9,0 (cal/cm³)^1/2, bevorzugter 7,3 bis 8,5 (cal/cm³)^1/2.

Der SP in der vorliegenden Erfindung ist ein gemäß dem im Fedors-Verfahren beschriebenen Verfahren berechneter Wert (Polymer Engineering and Science, February 1974, Vol. 14, Nr. 2, S. 147 bis 154), indem Werte (Verdampfungswärme und molares Volumen von Atomen oder funktionellen Gruppen bei 25°C), die auf Seite 153 (Tabelle 5) beschrieben sind, in Formel (28) auf Seite 153 der selben Zeitschrift eingesetzt werden. Im Einzelnen kann der SP berechnet werden, indem Zahlenwerte, die den Typen von Atomen und Atomgruppen in der Molekülstruktur entsprechen, aus den Zahlenwerten von Δe_i und Δv_i (Fedors-Parameter), die in der folgenden Tabelle 1 beschrieben sind, in die folgende Formel eingesetzt werden.

SP = {(\sum Δ e_{i} / \sum Δ v_{i})}^{1 / 2}

[Tabelle 1]

Atom oder Gruppe	Δe_i, cal/mol	Δv_i, cm³/mol
CH₃	1125	33,5
CH₂	1180	16,1
CH	820	-1,0
C	350	-19,2
H₂C=	1030	28,5
-CH=	1030	13,5
C=	1030	-5,5
HC≡	920	27,4
-C≡	1690	6,5
Phenyl	7630	71,4
Phenylen (o, m, p)	7630	52,4
Phenyl (trisubstituiert)	7630	33,4
Phenyl (tetrasubstituiert)	7630	14,4
Phenyl (pentasubstituiert)	7630	-4,6
Phenyl (hexasubstituiert)	7630	-23,6
Ringschluss, 5 oder mehr Atome	250	16
Ringschluss, 3 oder 4 Atome	750	18
Konjugation in einem Ring, für jede Doppelbindung	400	-2,2
Halogen, gebunden an Kohlenstoffatom mit	-20 Prozent des	4,0
Doppelbindung	Δe_i des Halogens
CO₃ (Carbonat)	4200	22,0
COOH	6600	28,5
CO₂	4300	18,0
CO	4150	10,8
CHO (Aldehyd)	5100	22,3
CO₂CO₂ (Oxalat)	6400	37,3
C₂O₃ (Anhydrid)	7300	30,0
HCOO (Formiat)	4300	32,5
CONH₂	10000	17,5
CONH	8000	9,5
CON	7050	-7,7
HCON	6600	11,3
HCONH	10500	27,0
COCl	5000	38,0
NH₂	3000	19,2
NH	2000	4,5
N	1000	-9,0
-N=	2800	5,0
CN	6100	24,0
NO₂ (aliphatisch)	7000	24,0
NO₂ (aromatisch)	3670	32,0
NO₃	5000	33,5
NO₂ (Nitrit)	2800	33,5
SCN	4800	37,0
NCO	6800	35,0
NF₂	1830	33,1
NF	1210	24,5
O	800	3,8
OH	7120	10,0
OH (disubstituiert oder an benachbarten C-Atomen)	5220	13,0
PO₄	5000	28,0
PO₃	3400	22,7
SH	3450	28,0
S	3380	12
S₂	5700	23,0
SO₃	4500	27,6
SO₄	6800	31,6
F	1000	18,0
F (disubstituiert)	850	20,0
F (trisubstituiert)	550	22,0
CF₂ (für Perfluorverbindungen)	1020	23,0
CF₃ (für Perfluorverbindungen)	1020	57,5
Cl	2760	24,0
Cl (disubstituiert)	2300	26,0
Cl (trisubstituiert)	1800	27,3
Br	3700	30,0
Br (disubstituiert)	2950	31,0
Br (trisubstituiert)	2550	32,4
I	4550	31,5
I (disubstituiert)	4000	33,3
I (trisubstituiert)	3900	37,0
B	3300	-2,0
AI	3300	-2,0
Ga	3300	-2,0
In	3300	-2,0
TI	3300	-2,0
Si	810	0
Ge	1930	-1,5
Sn	2700	1,5
Pb	4100	2,5
P	2250	-1,0
As	3100	7,0
Sb	3900	8,9
Bi	5100	9,5
Se	4100	16,0
Te	4800	17,4
Zn	3460	2,5
Cd	4250	6,5
Hg	5450	7,5

Der SP der von dem Monomer (a) abgeleiteten Struktureinheit kann unter Verwendung der oben beschriebenen Parameter auf der Grundlage der molekularen Struktur der von dem Monomer (a) abgeleiteten Struktureinheit berechnet werden. Der SP kann auf einen gewünschten Bereich eingestellt werden, indem die zu verwendenden Monomere (ungesättigte Kohlenwasserstoffe (x)) und die Gewichtsbruchteile der Monomere in geeigneter Weise angepasst werden.
Spezifische Beispiele für das Polymer (Y), das eine Hydroxygruppe an einem Ende aufweist, umfassen die folgenden (Y1) bis (Y4).
Alkylenoxid-Addukt (Y1): Beispiele umfassen ein Produkt, das erhalten wird, indem ein Alkylenoxid (z.B. Ethylenoxid oder Propylenoxid) an ein durch Polymerisieren des ungesättigten Kohlenwasserstoffs (x) in Gegenwart eines ionischen Polymerisationskatalysators (z.B. Lithiumkatalysators und Natriumkatalysators) erhaltenes Polymer addiert wird (z.B. ein durch die Formel (1) dargestelltes, in dem -X¹- -(AO)_m- ist und p 0 ist).
Hydroboriertes Produkt (Y2): Beispiele umfassen ein durch Hydroborierung eines Polymers des ungesättigten Kohlenwasserstoffs (x) mit einer Doppelbindung an einem Ende erhaltenes Reaktionsprodukt (z.B. das im U.S. Patent Nr. 4,316,973 offenbarte) (z.B. ein durch die Formel (1) dargestelltes, worin -X¹- -O-ist und p 0 ist).
Maleinsäureanhydrid-En-Aminoalkohol-Addukt (Y3): Beispiele umfassen ein Produkt, das erhalten ist durch Aminoalkohol-vermittelte Imidierung eines Reaktionsprodukts, welches erhalten ist durch eine En-Reaktion eines Polymers des ungesättigten Kohlenwasserstoffs (x) mit einer Doppelbindung an einem Ende mit Maleinsäureanhydrid (z.B. ein durch die Formel (1) dargestelltes, in dem -X¹- -O-ist und p 1 ist).
Hydroformyliert-hydriertes Produkt (Y4): Beispiele umfassen ein durch Hydroformylierung eines Polymers des ungesättigten Kohlenwasserstoffs (x) mit einer Doppelbindung an einem Ende, gefolgt von Hydrierung, erhaltenes Produkt (z.B. das in JP S63-175096 A offenbarte) (z.B. ein durch die Formel (1) dargestelltes, in dem -X¹- -O- ist und p 0 ist).
Im Hinblick auf HTHS-Viskosität und Viskositätsindex-verbessernde Wirkung ist das Polymer (Y) mit einer Hydroxygruppe an einem Ende bevorzugt das Alkylenoxid-Addukt (Y1), das hydroborierte Produkt (Y2) oder das Maleinsäureanhydrid-En-Aminoalkohol-Addukt (Y3), bevorzugter das Alkylenoxid-Addukt (Y1).
Das durch die Formel (2) dargestellte Monomer (b) wird nun beschrieben.
In dem Monomer (b) ist R³ in der Formel (2) ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe. Von diesen ist eine Methylgruppe im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung bevorzugt.
Das Monomer (b) ist ein durch die Formel (2) dargestelltes Monomer, in dem R⁴ eine C4-Alkylgruppe ist.
Beispiele für die C4-Alkylgruppe umfassen n-Butyl-, Isobutyl-, s-Butyl- und t-Butyl-Gruppen.
Spezifische Beispiele für das Monomer (b) umfassen Butyl(meth)acrylate (z.B. n-Butyl(meth)acrylat und Isobutyl(meth)acrylat) und N-Butyl(meth)acrylamid.
Im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung ist das Monomer (b) bevorzugt Butyl(meth)acrylat, bevorzugter n-Butyl(meth)acrylat.
Das durch die Formel (3) dargestellte Monomer (c) wird nun beschrieben.
R⁵ in der Formel (3) ist ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe. Von diesen ist eine Methylgruppe im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung bevorzugt.

-X³- in der Formel (3) ist eine durch -O- oder -NH- dargestellte Gruppe. Von diesen ist im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung eine durch -O-dargestellte Gruppe bevorzugt.
R⁶ in der Formel (3) ist eine C2-C4-Alkylengruppe.

Beispiele für die C2-C4-Alkylengruppe umfassen Ethylen-, 1,2- oder 1,3-Propylen-, Isobutylen- und 1,2-, 1,3- oder 1,4-Butylengruppen.

R⁶O ist eine C2-C4-Alkylenoxygruppe. Beispiele umfassen Ethylenoxy-, 1,2- oder 1,3-Propylenoxy-, Isobutylenoxy- und 1,2-, 1,3- oder 1,4-Butylenoxygruppen.
r in der Formel (3) ist eine ganze Zahl von 1 bis 20. Im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung und Tieftemperaturviskosität ist r bevorzugt eine ganze Zahl von 1 bis 5, bevorzugter 1 bis 2.
Jedes R⁶O kann gleich oder unterschiedlich sein, wenn r 2 oder mehr beträgt, und jedes R⁶O in dem (R⁶O)_r-Teil kann in einer statistischen Form oder einer Blockform gebunden sein.

R⁷ in der Formel (3) ist eine C1-C8 -Alkylgruppe. Beispiele umfassen geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen, wie Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, s-Butyl-, t-Butyl-, n-Heptyl-, Isoheptyl-, n-Hexyl-, 2-Ethylhexyl-, n-Pentyl- und n-Octyl-Gruppen.
Im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung ist die C1-C8-Alkylgruppe bevorzugt eine C1-C7-Alkylgruppe, bevorzugter eine C1-C6-Alkylgruppe, besonders bevorzugt eine C1-C5-Alkylgruppe, am bevorzugtesten eine C2 oder C4-Alkylgruppe.
Spezifische Beispiele für das Monomer (c) umfassen Methoxyethyl-(meth)acrylat, Ethoxyethyl(meth)acrylat, Propoxyethyl(meth)acrylat, Butoxyethyl-(meth)acrylat, Pentyloxyethyl(meth)acrylat, Hexyloxyethyl(meth)acrylat, Heptyloxyethyl(meth)acrylat, Octyloxyethyl(meth)acrylat, Methoxypropyl(meth)acrylat, Ethoxypropyl(meth)acrylat, Propoxypropyl(meth)acrylat, Butoxypropyl(meth)acrylat, Pentyloxypropyl(meth)acrylat, Hexyloxypropyl(meth)acrylat, Heptyloxypropyl(meth)acrylat, Octyloxypropyl(meth)acrylat, Methoxybutyl(meth)acrylat, Ethoxybutyl(meth)acrylat, Propoxybutyl(meth)acrylat, Butoxybutyl(meth)acrylat, Pentyloxybutyl(meth)acrylat, Hexyloxybutyl(meth)acrylat, Heptyloxybutyl(meth)acrylat und Octyloxybutyl(meth)acrylat sowie Ester der (Meth)acrylsäure und eines Addukts aus 2 bis 20 Mol eines C2-C4-Alkylenoxids (mindestens eines aus der Gruppe bestehend aus Ethylenoxid, Propylenoxid und Butylenoxid ausgewählten) an C1-C8 -Alkohole.
Im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung ist das Monomer (c) bevorzugt Ethoxyethyl(meth)acrylat oder Butoxyethyl(meth)acrylat.
Das durch die Formel (2) dargestellte Monomer (d) wird nun beschrieben.
In dem Monomer (d) ist R³ in der Formel (2) ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe. Von diesen ist eine Methylgruppe im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung bevorzugt.
Das Monomer (d) ist ein durch die Formel (2) dargestelltes Monomer, in dem R⁴ eine C2-C3-Alkylgruppe ist.
Beispiele für die C2-C3-Alkylgruppe umfassen Ethyl-, n-Propyl- und Isopropyl-Gruppen.
Spezifische Beispiele für das Monomer (d) umfassen Ethyl(meth)acrylat, n-Propyl(meth)acrylat, Isopropyl(meth)acrylat, N-Ethyl(meth)acrylamid und N-Propyl(meth)acrylamid.
Im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung ist das Monomer (d) bevorzugt Ethyl(meth)acrylat.
In dem Copolymer (A) beträgt der prozentuale Gewichtsanteil des Monomers (a) unter den Monomerbausteinen des Copolymers (A) bevorzugt 1 bis 50 Gewichtsprozent, bevorzugter 2 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, im Hinblick auf HTHS-Viskosität bei 100°C, kinematische Viskosität bei 40°C, Scherstabilität und Viskositätsindex-verbessernde Wirkung.
In dem Copolymer (A) beträgt der prozentuale Gewichtsanteil des Monomers (b) unter den Monomerbausteinen des Copolymers (A) bevorzugt 1 bis 80 Gewichtsprozent, bevorzugter 3 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, im Hinblick auf HTHS-Viskosität bei 100°C, kinematische Viskosität bei 40°C, Scherstabilität und Viskositätsindex-verbessernde Wirkung.
In dem Copolymer (A) beträgt der prozentuale Gewichtsanteil des Monomers (c) unter den Monomerbausteinen des Copolymers (A) bevorzugt 1 bis 60 Gewichtsprozent, bevorzugter 2 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, im Hinblick auf HTHS-Viskosität bei 100°C, kinematische Viskosität bei 40°C, Scherstabilität und Viskositätsindex-verbessernde Wirkung.
In dem Copolymer (A) beträgt der gesamte prozentuale Gewichtsanteil des Monomers (c) und des Monomers (d) unter den Monomerbausteinen des Copolymers (A) bevorzugt 1 bis 60 Gewichtsprozent, bevorzugter 2 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, im Hinblick auf Scherstabilität und Viskositätsindex-verbessernde Wirkung.
In dem Copolymer (A) beträgt der prozentuale Gewichtsanteil des Monomers (d) unter den Monomerbausteinen des Copolymers (A) bevorzugt 1 bis 60 Gewichtsprozent, bevorzugter 2 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, im Hinblick auf HTHS-Viskosität bei 100°C, kinematische Viskosität bei 40°C, Scherstabilität und Viskositätsindex-verbessernde Wirkung.
In dem Copolymer (A) beträgt das Gewichtsverhältnis {(c+d)/b} des Gesamtgewichts des Monomers (c) und des Monomers (d) unter den Monomerbausteinen des Copolymers (A) zum Gewicht des Monomers (b) bevorzugt 0,01 bis 20, bevorzugter 0,03 bis 5, noch bevorzugter 0,05 bis 2. Wenn das Gewichtsverhältnis {(c+d)/b} 0,01 oder mehr beträgt, neigen der Gelbildungs-Index und der Viskositätsindex dazu, geeignet zu sein. Wenn das Gewichtsverhältnis 20 oder weniger beträgt, neigt der Gelbildungs-Index dazu, angemessen zu sein.
In dem Copolymer (A) beträgt das Gewichtsverhältnis (c/b) des Monomers (c) zu dem Monomer (b) unter den Monomerbausteinen des Copolymers (A) bevorzugt 0,01 bis 20, bevorzugter 0,03 bis 5, noch bevorzugter 0,05 bis 2. Wenn das Gewichtsverhältnis (c/b) 0,01 oder mehr beträgt, neigen der Gelbildungs-Index und der Viskositätsindex dazu, angemessen zu sein. Wenn das Gewichtsverhältnis 20 oder weniger beträgt, neigt der Gelbildungs-Index dazu, angemessen zu sein.
In der vorliegenden Erfindung ist das Copolymer (A) bevorzugt ein Copolymer, das als einen Monomerbaustein ein (Meth)acryloyl-Monomer (e) mit einer geradkettigen oder verzweigten C9-C36-Alkylgruppe enthält, im Hinblick auf Löslichkeit im Grundöl.
Beispiele für das Monomer (e) umfassen ein (Meth)acryloyl-Monomer (e1) mit einer geradkettigen C9-C36-Alkylgruppe und ein (Meth)acryloyl-Monomer (e2) mit einer verzweigten C9-C36-Alkylgruppe, die durch die folgende Formel (4) dargestellt sind.
Das Monomer (e) kann ein oder mehrere Monomere (e) umfassen.
In der Formel (4) ist R⁸ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe; -X⁴ist eine durch -O- oder -NH- dargestellte Gruppe; R⁹O ist eine C2-C4-Alkylenoxygruppe; R¹⁰ und R¹¹ sind jeweils unabhängig voneinander eine geradkettige C1-C24-Alkylgruppe, und die Gesamtkohlenstoffanzahl von R¹⁰ und R¹¹ beträgt 7 bis 34; s ist eine ganze Zahl von 0 bis 20, und jedes R⁹O kann gleich oder unterschiedlich sein, wenn s 2 oder mehr beträgt.
Beispiele für das (Meth)acryloyl-Monomer (e1) (nachfolgend manchmal als das Monomer (e1) abgekürzt) mit einer geradkettigen C9-C36-Alkylgruppe umfassen (Meth)acrylsäurealkylester {z.B. Ester von geradkettigen C9-C36-Alkylalkoholen und (Meth)acrylsäure, wie n-Nonyl(meth)acrylat, n-Decyl(meth)acrylat, n-Undecyl(meth)acrylat, n-Dodecyl(meth)acrylat, n-Tridecyl(meth)acrylat, n-Tetradecyl(meth)acrylat, n-Pentadecyl(meth)acrylat, n-Hexadecyl(meth)acrylat, n-Octadecyl(meth)acrylat, n-Icosyl(meth)acrylat, n-Tetracosyl(meth)acrylat, n-Triacontyl(meth)acrylat und n-Hexatriacontyl(meth)acrylat}; Ester von (Meth)acrylsäure und einem Addukt von 1 bis 20 Mol eines (C2-C4-)Alkylenoxids an einen geradkettigen C9-C36-Alkylalkohol; und Methacrylsäure-Alkylamide {z.B. ein Amid der Acrylsäure und eines geradkettigen C9-C36-Alkylamins}.
Im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung ist das Monomer (e1) bevorzugt ein Alkyl(meth)acrylat mit einer geradkettigen C12-C28-Alkylgruppe, bevorzugter ein Alkyl(meth)acrylat mit einer geradkettigen C12-C24-Alkylgruppe, besonders bevorzugt ein Alkyl(meth)acrylat mit einer geradkettigen C12-C20-Alkylgruppe.
Das Monomer (e1) kann ein oder mehrere Monomere (e1) umfassen.
In dem Monomer (e2) ist R⁸ in der Formel (4) ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe. Von diesen ist eine Methylgruppe im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung bevorzugt.

-X⁴- in der Formel (4) ist eine durch -O- oder -NH- dargestellte Gruppe. Von diesen ist im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung eine durch -O-dargestellte Gruppe bevorzugt.
R⁹ in der Formel (4) ist eine C2-C4-Alkylengruppe. Beispiele für die C2-C4-Alkylengruppe umfassen Ethylen-, 1,2- oder 1,3-Propylen-, Isobutylen- und 1,2-, 1,3- oder 1,4-Butylengruppen.
R⁹O ist eine C2-C4-Alkylenoxygruppe. Beispiele umfassen Ethylenoxy-, 1,2- oder 1,3-Propylenoxy-, Isobutylenoxy- und 1,2-, 1,3- oder 1,4-Butylenoxygruppen.
s in der Formel (4) ist eine ganze Zahl von 0 bis 20. Im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung ist s bevorzugt eine ganze Zahl von 0 bis 5, bevorzugter 0 bis 2.
Jedes R⁹O kann gleich oder unterschiedlich sein, wenn s 2 oder mehr beträgt, und jedes R⁹O in dem (R⁹O)_s -Teil kann in einer statistischen Form oder einer Blockform gebunden sein.
R¹⁰ und R¹¹ in der Formel (4) sind jeweils unabhängig voneinander eine geradkettige C1-C24-Alkylgruppe. Spezifische Beispiele umfassen Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, n-Butyl-, n-Heptyl-, n-Hexyl-, n-Pentyl-, n-Octyl-, n-Nonyl-, n-Decyl-, n-Undecyl-, n-Dodecyl-, n-Tetradecyl-, n-Hexadecyl-, n-Octadecyl-, n-Eicosyl- und n-Tetracosyl-Gruppen. Im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung ist mindestens eines von R¹⁰ und R¹¹ bevorzugt eine geradkettige C6-C24-Alkylgruppe, bevorzugter eine geradkettige C6-C20-Alkylgruppe, besonders bevorzugt eine geradkettige C8-C16-Alkylgruppe aus den geradkettigen C1-C24-Alkylgruppen.

Die Gesamt-Kohlenstoffanzahl von R¹⁰ und R¹¹ beträgt 7 bis 34. Im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung beträgt die Gesamt-Kohlenstoffanzahl bevorzugt 12 bis 30, bevorzugter 14 bis 26.
Die Kohlenstoffkette, die R¹⁰ und R¹¹ enthält, ist eine verzweigte C9-C36-Alkylgruppe, in der eines von R¹⁰ und R¹¹ eine verzweigte Kette ist. Die Kohlenstoffanzahl der verzweigten Alkylgruppe beträgt 9 bis 36. Im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung beträgt die Kohlenstoffanzahl bevorzugt 14 bis 32, bevorzugter 16 bis 28.
Spezifische Beispiele für das Monomer (e2) umfassen 2-Octyldecyl(meth)acrylat, Ester von (Meth)acrylsäure und Ethylenglykol-mono-2-octylpentadodecylether, 2-n-Octyldodecyl(meth)acrylat, 2-n-Decyltetradecyl(meth)acrylat, 2-n-Dodecylhexadecyl(meth)acrylat, 2-n-Tetradecyloctadecyl(meth)acrylat, 2-n-Dodecylpentadecyl(meth)acrylat, 2-n-Tetradecylheptadecyl(meth)acrylat, 2-n-Hexadecylheptadecyl(meth)acrylat, 2-n-Heptadecylicosyl(meth)acrylat, 2-n-Hexadecyldocosyl(meth)acrylat, 2-n-Eicosyldocosyl(meth)acrylat, 2-n-Tetracosylhexacosyl(meth)acrylat und N-2-Octyldecyl(meth)acrylamid.
Das Monomer (e2) kann ein oder mehrere Monomere (e2) umfassen.
Im Hinblick auf Löslichkeit in dem Grundöl und Tieftemperaturviskosität ist das Monomer (e) bevorzugt das (Meth)acryloyl-Monomer (e2) mit einer verzweigten C9-C36-Alkylgruppe, das durch die Formel (4) dargestellt ist, bevorzugter das Monomer (e2), das ein (Meth)acryloyl-Monomer mit einer verzweigten C14-C32-Alkylgruppe ist, besonders bevorzugt das Monomer (e2), das ein (Meth)acryloyl-Monomer mit einer verzweigten C16-C28-Alkylgruppe ist.
In dem Copolymer (A) beträgt der prozentuale Gewichtsanteil des Monomers (e) unter den Monomerbausteinen des Copolymers (A) bevorzugt 1 bis 60 Gewichtsprozent, bevorzugter 5 bis 35 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung und geeigneten SP des Copolymers (A).
Das Copolymer (A) in der vorliegenden Erfindung kann als Monomerbausteine zudem ein Stickstoffatom-haltiges Monomer (f), ein Hydroxygruppen-haltiges Monomer (g), ein Phosphoratom-haltiges Monomer (h), ein einen aromatischen Ring enthaltendes Vinylmonomer (i) und Monomere (j) bis (n) zusätzlich zu den Monomeren (a) bis (e) enthalten.
Jedes der Monomere (f) bis (n) kann jeweils ein oder mehrere Monomere (f) bis (n) umfassen.
Beispiele für das Stickstoffatom-haltige Monomer (f) umfassen die folgenden Monomere (f1) bis (f4), wobei die Monomere (a) bis (e) ausgeschlossen sind.
Amidgruppen-haltiges Monomer (f1):

Beispiele umfassen (Meth)acrylamide, N-Methyl(meth)acrylamide, N-(N'-Monoalkylaminoalkyl)(meth)acrylamide (diejenigen mit einer Aminoalkylgruppe (C2-C6), in der eine C1-C4-Alkylgruppe an ein Stickstoffatom gebunden ist, wie N-(N'-Methylaminoethyl)(meth)acrylamid, N-(N'-Ethylaminoethyl)(meth)acrylamid, N-(N'-Isopropylamino-n-butyl)(meth)acrylamid, N-(N'-n-Butylamino-n-butyl)-(meth)acrylamid und N-(N'-Isobutylamino-n-butyl)(meth)acrylamid); Dialkyl(meth)acrylamide (diejenigen, in denen zwei C1-C4-Alkylgruppen an ein Stickstoffatom gebunden sind, wie N,N-Dimethyl(meth)acrylamid, N,N-Diethyl(meth)acrylamid, N,N-Diisopropyl(meth)acrylamid und N,N-Di-n-butyl(meth)acrylamid); N-(N',N'-Dialkylaminoalkyl)(meth)acrylamide (diejenigen mit einer Aminoalkylgruppe (C2-C6), in der zwei C1-C4-Alkylgruppen an ein Stickstoffatom einer Aminoalkylgruppe gebunden sind, wie N-(N',N'-Dimethylaminoethyl)(meth)acrylamid, N-(N',N'-Diethylaminoethyl)(meth)acrylamid, N-(N',N'-Dimethylaminopropyl)(meth)acrylamid und N-(N',N'-Di-n-butylaminobutyl)(meth)acrylamid); und N-Vinylcarbonsäureamide, wie N-Vinylformamid, N-Vinylacetamid, N-Vinyl-propionsäureamid und N-Vinylhydroxyacetamid.

Nitrogruppen-haltiges Monomer (f2):
Beispiele umfassen 4-Nitrostyrol.
Eine primäre bis tertiäre Aminogruppe enthaltendes Monomer (f3):

Beispiele umfassen Monomere, die eine primäre Aminogruppe enthalten {C3-C6-Alkenylamine (z.B. (Meth)allylamin und Crotylamin) und (C2-C6-)Aminoalkyl-(Meth)acrylate (z.B. Aminoethyl(meth)acrylat)}; Monomere, die eine sekundäre Aminogruppe enthalten {Monoalkylaminoalkyl(meth)acrylate (z.B. diejenigen mit einer Aminoalkylgruppe (C2-C6), in der eine C1-C6-Alkylgruppe an ein Stickstoffatom gebunden ist, wie N-t-Butylaminoethyl(meth)acrylat und N-Methylaminoethyl(meth)acrylat) und C6-C12-Dialkenylamine (z.B. Di(meth)allylamin)}; Monomere, die eine tertiäre Aminogruppe enthalten {Dialkylaminoalkyl(meth)acrylate (z.B. diejenigen mit einer Aminoalkylgruppe (C2-C6), in der zwei C1-C6-Alkylgruppen an ein Stickstoffatom gebunden sind, wie N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat und N,N-Diethylaminoethyl(meth)acrylat), alizyklische (Meth)acrylate mit einem Stickstoffatom, wie Morpholinoethyl(meth)acrylat, und aromatische Monomere wie N-(N',N'-Diphenylaminoethyl)(meth)acrylamid, N,N-Dimethylaminostyrol, 4-Vinylpyridin, 2-Vinylpyridin, N-Vinylpyrrol, N-Vinylpyrrolidon und N-Vinylthiopyrrolidon}; und Hydrochloride, Sulfate, Phosphate und Salze niederer (C1-C8-)Alkyl-Monocarbonsäuren (z.B. Essigsäure und Propionsäure) dieser Monomere.

Nitrilgruppen-haltiges Monomer (f4):
Beispiele umfassen (Meth)acrylnitril.
Das Monomer (f) ist bevorzugt das Amidgruppen-haltige Monomer (f1) oder das eine primäre bis tertiäre Aminogruppe enthaltende Monomer (f3), bevorzugter N-(N',N'-Diphenylaminoethyl)(meth)acrylamid, N-(N',N'-Dimethylaminoethyl)(meth)acrylamid, N-(N',N'-Diethylaminoethyl)(meth)acrylamid, N-(N',N'-Dimethylaminopropyl)(meth)acrylamid, N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat oder N,N-Diethylaminoethyl(meth)acrylat.
Hydroxygruppen-haltiges Monomer (g):

Beispiele umfassen Hydroxygruppen-haltige aromatische Monomere (z.B. p-Hydroxystyrol), (C2-C6-)Hydroxyalkyl(meth)acrylate (z.B. 2-Hydroxyethyl-(meth)acrylat und 2- oder 3-Hydroxypropyl(meth)acrylat), Mono- oder Bis-hydroxyalkyl-substituierte (C1-C4) (Meth)acrylamide (z.B. N,N-Bis(hydroxymethyl)-(meth)acrylamid, N,N-Bis(hydroxypropyl)(meth)acrylamid und N,N-Bis(2-hydroxybutyl)(meth)acrylamid), Vinylalkohol, C3-C12-Alkenole (z.B. (Meth)allylalkohol, Crotylalkohol, Isocrotylalkohol, 1-Octenol und 1-Undecenol), C4-C12-Alken-Monoole oder Alkendiole (z.B. 1-Buten-3-ol, 2-Buten-1-ol und 2-Buten-1,4-diol), (C1-C6-)Hydroxyalkyl-(C3-C10-)Alkenyl-Ether (z.B. 2-Hydroxyethylpropenylether) und (C3-C10-)Alkenylether oder (Meth)acrylate mehrwertiger (drei- bis achtwertiger) Alkohole (z.B. Glycerin, Pentaerythritol, Sorbitol, Sorbitan, Diglycerin, Zuckern und Saccharose) (z.B. (Meth)allylether von Saccharose).

Beispiele umfassen auch Mono(meth)acrylate von Polyoxyalkylenglykolen (Kohlenstoffanzahl der Alkylengruppe: C2-C4; Polymerisationsgrad: 2 bis 50), Polyoxyalkylenpolyolen (z.B. Polyoxyalkylenethern (Kohlenstoffanzahl der Alkylengruppe: C2-C4; Polymerisationsgrad: 2 bis 100) der drei- bis achtwertigen Alkohole) oder (C1-C4-)Alkylether von Polyoxyalkylenglykolen oder Polyoxyalkylenpolyolen (z.B. Polyethylenglykol (Mn: 100 bis 300)-Mono(meth)acrylat, Polypropylenglykol (Mn: 130 bis 500)-Mono(meth)acrylat, Methoxypolyethylenglykol (Mn: 110 bis 310)-(Meth)acrylat, Laurylalkohol-Ethylenoxid-Addukt (2 bis 30 Mol)-(Meth)acrylat und Polyoxyethylen (Mn: 150 bis 230)-Sorbitan-Mono(meth)acrylat).
Beispiele für das Phosphoratom-haltige Monomer (h) umfassen die folgenden Monomere (h1) und (h2).
Phosphatestergruppen-haltiges Monomer (h1):

Beispiele umfassen (Meth)acryloyloxyalkyl (C2-C4)-Phosphatester ((Meth)acryloyloxyethylphosphat und (Meth)acryloyloxyisopropylphosphat) und Alkenylphosphatester (z.B. Vinylphosphat, Allylphosphat, Propenylphosphat, Isopropenylphosphat, Butenylphosphat, Pentenylphosphat, Octenylphosphat, Decenylphosphat und Dodecenylphosphat). Der Begriff „(Meth)acryloyloxy“ bedeutet Acryloyloxy oder Methacryloyloxy.

Phosphonogruppen-haltiges Monomer (h2):

Beispiele umfassen (Meth)acryloyloxy-(C2-C4-)Alkyl-Phosphonsäuren (z.B. (Meth)acryloyloxyethylphosphonsäure) und (C2-C12-)Alkenyl-Phosphonsäuren (z.B. Vinylphosphonsäure, Allylphosphonsäure und Octenylphosphonsäure).

Das Monomer (h) ist bevorzugt das Phosphatestergruppen-haltige Monomer (h1), bevorzugter ein (C2-C4-)(Meth)acryloyloxyalkyl-Phosphatester, besonders bevorzugt (Meth)acryloyloxyethylphosphat.
Einen aromatischen Ring enthaltendes Vinylmonomer (i):

Beispiele umfassen Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol, 2,4-Dimethylstyrol, 4-Ethylstyrol, 4-Isopropylstyrol, 4-Butylstyrol, 4-Phenylstyrol, 4-Cyclohexylstyrol, 4-Benzylstyrol, 4-Crotylbenzol, Inden und 2-Vinylnaphthalin.

Das Monomer (i) ist bevorzugt Styrol oder α-Methylstyrol, bevorzugter Styrol.
Beispiele für das Monomer (j) mit zwei oder mehr ungesättigten Gruppen umfassen Divinylbenzol, C4-C12-Alkadiene (z.B. Butadien, Isopren, 1,4-Pentadien, 1,6-Heptadien und 1,7-Octadien), (Di)cyclopentadien, Vinylcyclohexen, Ethylidenebicyclohepten, Limonen, Ethylendi(meth)acrylat, Polyalkylenoxidglykoldi(meth)acrylat, Pentaerythritoltriallylether, Pentaerythritoltri(meth)acrylat, Pentaerythritoltetra(meth)acrylat, Trimethylolpropantri(meth)acrylat und in WO 01/009242 offenbarte Ester, wie einen Ester einer ungesättigten Carbonsäure mit einem Mn von 500 oder mehr und von Glykol und einem Ester eines ungesättigten Alkohols und einer Carbonsäure.
Vinylester, Vinylether, Vinylketone (k) (manchmal als das Monomer (k) abgekürzt):

Beispiele umfassen Vinylester von gesättigten C2-C12-Fettsäuren (z.B. Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat und Vinyloctanoat), C1-C12-Alkyl-, Aryl-, oder Alkoxyalkyl-Vinylether (z.B. Methylvinylether, Ethylvinylether, Propylvinylether, Butylvinylether, 2-Ethylhexylvinylether, Phenylvinylether, Vinyl-2-methoxyethylether und Vinyl-2-butoxyethylether) und C1-C8-Alkyl- oder Arylvinylketone (z.B. Methylvinylketon, Ethylvinylketon und Phenylvinylketon).

Epoxygruppen-haltiges Monomer (I) (manchmal als das Monomer (I) abgekürzt):

Beispiele umfassen Glycidyl(meth)acrylat und Glycidyl(meth)allylether.

Halogenhaltiges Monomer (m) (manchmal als das Monomer (m) abgekürzt):

Beispiele umfassen Vinylchlorid, Vinylbromid, Vinylidenchlorid, (Meth)allylchlorid und halogenierte Styrole (z.B. Dichlorstyrol).

Ester ungesättigter Polycarbonsäuren (n) (manchmal als das Monomer (n) abgekürzt):

Beispiele umfassen Alkyl-, Cycloalkyl- oder Aralkyl-Ester ungesättigter Polycarbonsäuren (C1-C8-Alkyl-Diester (Dimethylmaleat, Dimethylfumarat, Diethylmaleat und Dioctylmaleat) ungesättigter Dicarbonsäuren (z.B. Maleinsäure, Fumarsäure und Itaconsäure)).

In dem Copolymer (A) beträgt der prozentuale Gewichtsanteil des Monomers (f) unter den Monomerbausteinen des Copolymers (A) bevorzugt 50 Gewichtsprozent oder weniger, bevorzugter 1 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, im Hinblick auf HTHS-Viskosität bei einer effektiven Temperatur und Viskositätsindex-verbessernde Wirkung.
In dem Copolymer (A) beträgt der prozentuale Gewichtsanteil des Monomers (g) unter den Monomerbausteinen des Copolymers (A) bevorzugt 40 Gewichtsprozent oder weniger, bevorzugter 1 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, im Hinblick auf HTHS-Viskosität bei einer effektiven Temperatur und Viskositätsindex-verbessernde Wirkung.
In dem Copolymer (A) beträgt der prozentuale Gewichtsanteil des Monomers (h) unter den Monomerbausteinen des Copolymers (A) bevorzugt 30 Gewichtsprozent oder weniger, bevorzugter 1 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, im Hinblick auf HTHS-Viskosität bei einer effektiven Temperatur und Viskositätsindex-verbessernde Wirkung.
In dem Copolymer (A) beträgt der prozentuale Gewichtsanteil des Monomers (i) unter den Monomerbausteinen des Copolymers (A) bevorzugt 20 Gewichtsprozent oder weniger, bevorzugter 1 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, im Hinblick auf HTHS-Viskosität bei einer effektiven Temperatur und Viskositätsindex-verbessernde Wirkung.
In dem Copolymer (A) beträgt der prozentuale Gewichtsanteil des Monomers (j) unter den Monomerbausteinen des Copolymers (A) bevorzugt 10 Gewichtsprozent oder weniger, bevorzugter 1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, im Hinblick auf HTHS-Viskosität bei einer effektiven Temperatur.
In dem Copolymer (A) beträgt der prozentuale Gewichtsanteil des Monomers (k) unter den Monomerbausteinen des Copolymers (A) bevorzugt 5 Gewichtsprozent oder weniger, bevorzugter 0,5 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung.
In dem Copolymer (A) beträgt der prozentuale Gewichtsanteil des Monomers (I) unter den Monomerbausteinen des Copolymers (A) bevorzugt 20 Gewichtsprozent oder weniger, bevorzugter 1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung.
In dem Copolymer (A) beträgt der prozentuale Gewichtsanteil des Monomers (m) unter den Monomerbausteinen des Copolymers (A) bevorzugt 5 Gewichtsprozent oder weniger, bevorzugter 0,1 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung.
In dem Copolymer (A) beträgt der prozentuale Gewichtsanteil des Monomers (n) unter den Monomerbausteinen des Copolymers (A) bevorzugt 1 Gewichtsprozent oder weniger, bevorzugter 0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung.
Das Mw des Copolymers (A) beträgt bevorzugt 5.000 bis 2.000.000, bevorzugter 5.000 bis 1.000.000, besonders bevorzugt 10.000 bis 800.000, am bevorzugtesten 15.000 bis 700.000, am bevorzugtesten 30.000 bis 600.000. Wenn das Copolymer (A) ein Mw von 5.000 oder mehr aufweist, neigen die Viskositäts-Temperatur-Eigenschafts-verbessernde Wirkung und die Viskositätsindex-verbessernde Wirkung dazu, gut zu sein. Dies ist auch im Hinblick auf die Kosten vorteilhaft, weil die Menge des Viskositätsindex-verbessernden Mittels nicht übermäßig ist. Wenn das Mw 2.000.000 oder weniger beträgt, neigt die Scherstabilität dazu, gut zu sein.

Ein bevorzugter Mw-Bereich des Copolymers (A) ist unterschiedlich, abhängig von der Anwendung des Viskositätsindex-verbessernden Mittels und der Schmieröl-Zusammensetzung. Tabelle 2 zeigt bevorzugte Bereiche. [Tabelle 2]

Anwendung	Bevorzugter	Noch bevorzugter	Besonders bevorzugt
Motoröl	150.000 bis 1 .000.000	230.000 bis 1 .000.000	300.000 bis 800.000
ATF*	5.000 bis 150.000	10.000 bis 80.000	12.000 bis 55.000 (am bevorzugtesten 15.000 bis 50.000)
Riemen-CVTF**
Getriebe-Öl, MTF***
Traktionsflüssigkeiten	10.000 bis 600.000	12.000 bis 230.000	15.000 bis 150.000

*: Automatikgetriebe-Flüssigkeit
**: Riemen-Stufenlosgetriebe-Flüssigkeit
***: Schaltgetriebe-Flüssigkeit

Das Mn des Copolymers (A) beträgt bevorzugt 2.500 oder mehr, bevorzugter 5.000 oder mehr, besonders bevorzugt 7.500 oder mehr, am bevorzugtesten 15.000 oder mehr. Das Mn beträgt ebenfalls bevorzugt 300.000 oder weniger, bevorzugter 150.000 oder weniger, besonders bevorzugt 100.000 oder weniger.
Wenn das Mn 2.500 oder mehr beträgt, neigen die Viskositäts-Temperatur-Eigenschafts-verbessernde Wirkung und die Viskositätsindex-verbessernde Wirkung dazu, gut zu sein. Dies ist auch im Hinblick auf die Kosten vorteilhaft, weil die Menge des Viskositätsindex-verbessernden Mittels nicht übermäßig ist. Wenn das Mn 300.000 oder weniger beträgt, neigt die Scherstabilität dazu, gut zu sein.
Die Molekulargewichtsverteilung (Mw/Mn) des Copolymers (A) beträgt bevorzugt 1,0 bis 4,0, bevorzugter 1,5 bis 3,5, im Hinblick auf Scherstabilität.
Die Bedingungen für die Messung des Mw, des Mn und der Molekulargewichtsverteilung des Copolymers (A) sind die gleichen wie die Bedingungen für die Messung derjenigen des Monomers (a).
Das Copolymer (A) kann durch ein bekanntes Herstellungsverfahren erhalten werden. Spezifische Beispiele umfassen ein Verfahren, in dem eines oder mehrere der Monomere in einem Lösungsmittel in Gegenwart eines Polymerisationskatalysators lösungspolymerisiert werden.
Beispiele für das Lösungsmittel umfassen Toluol, Xylol, C9-C10-Alkylbenzole, Methylethylketon, Mineralöle, synthetische Öle und Mischungen von diesen.
Beispiele für den Polymerisationskatalysator umfassen Azokatalysatoren (z.B. 2,2'-Azobis(2-methylbutyronitril) und 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril)), Peroxidkatalysatoren (z.B. Benzoylperoxid, Cumylperoxid und Laurylperoxid) und Redoxkatalysatoren (z.B. Mischungen von Benzoylperoxid und tertiären Aminen).
Ein bekanntes Kettenübertragungsmittel (z.B. C2-C20-Alkylmercaptane) kann ebenfalls verwendet werden, um das Molekulargewicht weiter einzustellen, falls notwendig.
Die Polymerisationstemperatur beträgt bevorzugt 25°C bis 140°C, bevorzugter 50°C bis 120°C. Das Copolymer (A) kann außer durch die Lösungspolymerisation auch durch Massepolymerisation, Emulsionspolymerisation oder Suspensionspolymerisation erhalten werden.
Die Polymerisationsform des Copolymers (A) kann ein statistisches Additionspolymer, ein alternierendes Copolymer, ein Pfropfcopolymer oder ein Blockcopolymer sein.
Im Hinblick auf Löslichkeit in dem Grundöl beträgt der auf der Grundlage von Gewichtsbruchteilen der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, berechnete SP bevorzugt 8,0 bis 10,0 (cal/cm³)^1/2, bevorzugter 8,5 bis 9,5 (cal/cm³)^1/2.
Der auf der Grundlage von Gewichtsbruchteilen der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, berechnete SP (manchmal als der SP des Copolymers (A) abgekürzt) bezeichnet einen Wert, der erhalten wird, indem die SPs der Struktureinheiten (Strukturen, in denen Vinylgruppen durch Polymerisation zur Reaktion gebracht werden, um eine Einfachbindung zu bilden), die von den Monomeren abgeleitet sind, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, unter Verwendung des oben beschriebenen SP-Berechnungsverfahrens berechnet werden, und ein gewichteter arithmetischer Mittelwert auf der Grundlage von Gewichtsbruchteilen der Monomerbausteine zum Zeitpunkt der Darstellung berechnet wird. Zum Beispiel wird, wenn das Monomer Methylmethacrylat ist, da eine von Methylmethacrylat abgeleitete Struktureinheit zwei CH₃-Atome, ein CH₂-Atom, ein C-Atom und ein CO₂-Atom in der Atomgruppe enthält, bestimmt, dass der SP der von Methylmethacrylat abgeleiteten Struktureinheit 9,933 (cal/cm³)^1/2 beträgt. Durch eine ähnliche Berechnung wird bestimmt, dass der SP einer von Ethylmethacrylat abgeleiteten Struktureinheit 9,721 (cal/cm³)^1/2 beträgt. $\sum Δ e_{i} = 1125 \times 2 + 1180 + 350 + 4300 = 8080$
$\sum Δ v_{i} = 33,5 \times 2 + 16,1 - 19,2 + 18,0 = 81,9$
$δ= {(8080 / 81,9)}^{1 / 2} = 9,33 {(cal / {cm}^{3})}^{1 / 2}$
Wenn das Copolymer ein Polymer aus 50 Gewichtsprozent Methylmethacrylat und 50 Gewichtsprozent Ethylmethacrylat ist, wird der SP des Copolymers bestimmt, indem ein gewichteter arithmetischer Mittelwert der SPs der von den Monomeren abgeleiteten Struktureinheiten auf der Grundlage von Gewichtsbruchteilen wie nachstehend beschrieben berechnet wird. $SP des Copolymers = (9,933 \times 50 + 9,721 \times 50) / 100 = 9,827$
Der auf der Grundlage von Gewichtsbruchteilen der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, berechnete SP kann auf einen gewünschten Bereich eingestellt werden, indem in geeigneter Weise die zu verwendenden Monomere ausgewählt und die Gewichtsbruchteile der zu verwendenden Monomere eingestellt werden. Im Einzelnen kann die Verwendung vieler Monomere, die eine Alkylgruppe mit hoher Kohlenstoffanzahl aufweisen, zu einem niedrigeren SP führen, und die Verwendung vieler Monomere, die eine Alkylgruppe mit niedriger Kohlenstoffanzahl aufweisen, kann zu einem höheren SP führen.
Im Hinblick auf die Nutzungsdauer der Schmieröl-Zusammensetzung beträgt der Scherstabilitäts-Index (SSI) des Copolymers (A) bevorzugt 70 oder weniger, bevorzugter 60 oder weniger.
In der vorliegenden Erfindung zeigt der SSI des Copolymers (A) die prozentuale Verringerung der Viskosität durch Scherung des Copolymers (A) an. Er ist ein gemäß ASTM D6278 gemessener Wert. Genauer ist er ein durch die folgende Formel (3) berechneter Wert. $SSI = (K_{V}_{0} - K_{V1}) / (K_{V 0} - K_{V \ddot{O} l})$
In der Formel (3) zeigt Kv₀ einen Wert der kinematischen Viskosität bei 100°C eines durch Verdünnen eines das Copolymer (A) enthaltenden Viskositätsindex-verbessernden Mittels in einem Mineralöl erhaltenen Probenöls an; und Kv₁ ist ein Wert der kinematischen Viskosität bei 100°C des durch Verdünnen des das Copolymer (A) enthaltenden Viskositätsindex-verbessernden Mittels in einem Mineralöl erhaltenen Probenöls, nachdem das Probenöl für 30 Zyklen gemäß den Vorschriften von ASTM D6278 eine Hochscher-Bosch-Dieseleinspritzdüse durchlaufen hat. Kv_Öl zeigt einen Wert der kinematischen Viskosität bei 100°C des zur Verdünnung des Viskositätsindex-verbessernden Mittels verwendeten Mineralöls an.
Das Viskositätsindex-verbessernde Mittel der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zu dem Copolymer (A) zudem ein von dem Copolymer (A) verschiedenes (Meth)acrylsäurealkylester-(Co-)Polymer (B) enthalten. Die Gegenwart des (Co-)Polymers (B) ist im Hinblick auf Tieftemperaturviskosität bevorzugt.
Das (Co-)Polymer (B) kann ein (Co-)Polymer sein, das kein Monomer (a) enthält. Beispiele umfassen ein (Co-)Polymer, das als einen Monomerbaustein das (Meth)acryloyl-Monomer (e) enthält, das eine geradkettige oder verzweigte C9-C36-Alkylgruppe aufweist. Spezifische Beispiele hierfür umfassen ein n-Dodecyl(meth)acrylat/n-Tetradecyl(meth)acrylat/n-Hexadecyl(meth)acrylat/n-Octadecyl(meth)acrylat-Copolymer, ein n-Octadecyl(meth)acrylat/n-Dodecyl(meth)acrylat-Copolymer (Molverhältnis 10-30/90-70), ein n-Tetradecyl(meth)acrylat/n-Dodecyl(meth)acrylat-Copolymer (Molverhältnis: 10-30/90-70), ein n-Hexadecyl(meth)acrylat/n-Dodecyl(meth)acrylat/Methyl(meth)acrylat-Copolymer (Molverhältnis: 20-40/55-75/0-10) und ein n-Dodecylacrylat/n-Dodecylmethacrylat-Copolymer (Molverhältnis: 10-40/90-60). Diese können allein oder in einer Kombination von zweien oder mehreren verwendet werden.
Im Hinblick auf Tieftemperaturviskosität beträgt die Menge des (Co-)Polymers (B) in dem Viskositätsindex-verbessernden Mittel der vorliegenden Erfindung bevorzugt 0,01 bis 30 Gewichtsprozent, bevorzugter 0,01 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Copolymers (A).
Im Hinblick auf eine niedrigere Fließpunkt-Temperatur (Pourpoint-Temperatur) beträgt das Mw des (Co-)Polymers (B) bevorzugt 5.000 bis 100.000, bevorzugter 10.000 bis 80.000.
Im Hinblick auf Löslichkeit in dem Grundöl beträgt der auf der Grundlage von Gewichtsbruchteilen der Monomere, mit denen das (Co-)Polymer (B) aufgebaut ist, berechnete SP bevorzugt 7,0 bis 10, bevorzugter 8,0 bis 9,5.
Die Bedingungen für die Messung des Mw des (Co-)Polymers (B) sind die gleichen wie die Bedingungen für die Messung des Mw des Monomers (a), und das Verfahren zum Berechnen des SP des (Co-)Polymers (B) ist das gleiche wie das Verfahren zum Berechnen des SP des Copolymers (A).
Im Hinblick auf Viskositätsindex-verbessernde Wirkung und Tieftemperaturviskosität enthält das Viskositätsindex-verbessernde Mittel der vorliegenden Erfindung das Copolymer (A) bevorzugt in einer Menge von 10 Gewichtsprozent oder mehr und 40 Gewichtsprozent oder weniger, bezogen auf das Gewicht des Viskositätsindex-verbessernden Mittels.
Im Hinblick auf Tieftemperaturviskosität enthält das Viskositätsindex-verbessernde Mittel der vorliegenden Erfindung das (Co-)Polymer (B) bevorzugt in einer Menge von 0,01 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Viskositätsindex-verbessernden Mittels.
<Ester-Öl (Z)>
Das Viskositätsindex-verbessernde Mittel der vorliegenden Erfindung enthält das Copolymer (A) und ein Ester-Öl (Z). Das Ester-Öl kann ein oder mehrere Ester-Öle umfassen. Das Viskositätsindex-verbessernde Mittel der vorliegenden Erfindung enthält das Ester-Öl (Z) und das Copolymer (A), das als Monomerbausteine das Monomer (a), das Monomer (b) und mindestens eines von dem Monomer (c) und dem Monomer (d) enthält. Somit neigt das Viskositätsindex-verbessernde Mittel dazu, eine niedrige Viskosität und eine gute Handhabbarkeit aufzuweisen, sogar wenn das Copolymer (A) mit einem hohen Molekulargewicht in einer hohen Konzentration vorhanden ist, und ein derartiges Viskositätsindex-verbesserndes Mittel kann nach der Herstellung leicht aus einem Reaktor entnommen werden. Wenn das Viskositätsindex-verbessernde Mittel der vorliegenden Erfindung verdünnt wird, um eine Schmieröl-Zusammensetzung bereitzustellen, breiten sich zudem vermutlich die Moleküle bei hohen Temperaturen leicht aus and aggregieren bei niedrigen Temperaturen leicht, da das Viskositätsindex-verbessernde Mittel das Ester-Öl (Z) enthält, so dass das Copolymer (A) ein gutes molekulares Verhalten aufweist, im Vergleich dazu, wenn die Schmieröl-Zusammensetzung nur ein Kohlenwasserstoff-Öl als einen Öl-Bestandteil enthält. Somit weist die Schmieröl-Zusammensetzung eine hervorragende HTHS-Viskosität bei 100°C, eine hervorragende kinematische Viskosität bei 40°C und einen angemessenen Gelbildungs-Index auf.
Das Ester-Öl (Z) ist nicht beschränkt, solange es ein schmierender Ester ist, der herkömmlicherweise als Schmieröl benutzt worden ist. Beispiele umfassen einen Ester einer Dicarbonsäure und eines Alkohols, der in JP H11-172267 A beschrieben ist, einen Ester einer Monocarbonsäure und eines Diols, der in JP 2003-321691 A beschrieben ist, und einen Phosphat-Ester, der in JP H10-77494 A beschrieben ist.
Im Hinblick auf Tieftemperaturviskosität sind von diesen ein Ester-Öl (z1), das ein Ester einer aliphatischen, gesättigten C4-C16-Dicarbonsäure und eines aliphatischen, gesättigten, einwertigen C6-C24-Alkohols ist, und ein Ester-Öl (z2), das ein Ester einer aliphatischen, gesättigten, einwertigen C6-C24-Carbonsäure und eines aliphatischen, gesättigten, zweiwertigen C4-C16-Alkohols ist, bevorzugt.
Im Hinblick auf kinematische Viskosität bei 40°C ist das Ester-Öl (Z) bevorzugt ein Ester mit einer Gesamtkohlenstoffanzahl von 10 bis 40, bevorzugter ein Ester mit einer Gesamtkohlenstoffanzahl von 15 bis 35.
Hinsichtlich des Ester-Öls (z1), das ein Ester einer aliphatischen, gesättigten C4-C16-Dicarbonsäure und eines aliphatischen, gesättigten, einwertigen C6-C24-Alkohols ist, umfassen Beispiele für die aliphatische, gesättigte C4-C16-Dicarbonsäure geradkettige, gesättigte Alkyl-Dicarbonsäuren {z.B. n-Butandisäure (Bernsteinsäure), n-Heptandisäure (Glutarsäure), n-Hexandisäure (Adipinsäure), n-Heptandisäure, n-Octandisäure, n-Nonandisäure, n-Decandisäure (Sebacinsäure), n-Undecandisäure, n-Dodecandisäure, n-Tridecandisäure, n-Tetradecandisäure, n-Pentadecandisäure und n-Hexadecandisäure}, verzweigte, gesättigte Alkyl-Dicarbonsäuren {z.B. 3-Methyladipinsäure} und alizyklische, gesättigte Dicarbonsäuren {z.B. 1,2- oder 1,3-Cyclopentandicarbonsäure und 1,2-, 1,3- oder 1,4-Cyclohexandicarbonsäure}.
Hinsichtlich des Ester-Öls (z1) umfassen Beispiele für den aliphatischen, gesättigten, einwertigen C6-C24-Alkohol geradkettige, gesättigte Alkyl-Monoalkohole {z.B. n-Hexanol, n-Heptanol, n-Octanol, n-Nonanol, n-Decanol, n-Undecylalkohol, n-Dodecylalkohol, n-Tridecylalkohol, n-Tetradecylalkohol, n-Pentadecylalkohol, n-Hexadecylalcohol, n-Heptadecylalkohol, n-Octadecylalkohol, n-Nonadecylalkohol, n-Eicosanol, n-Heneicosanol, n-Docosanol und n-Tetracosanol}, verzweigte, gesättigte Alkyl-Monoalkohole {z.B. 2-Ethylhexanol, Isononylalkohol, Isodecylalkohol, Isoundecylalkohol, Isododecylalkohol, Isotridecylalkohol, Isotetradecylalkohol, Isopentadecylalkohol, Isohexadecylalkohol, Isoheptadecylalkohol, Isooctadecylalkohol und Isononadecylalkohol}, alizyklische Monoalkohole {z.B. Cyclohexanol, 2-, 3-, oder 4-t-Butylcyclohexanol, Menthol, Cyclohexanethanol und 2-, 3-, oder 4-lsopropylcyclohexanol}.
Spezifische Beispiele für das Ester-Öl (z1) umfassen Di(2-ethylhexyl)hexandioat {manchmal als Bis(2-ethylhexyl)adipat beschrieben}, Diisodecylhexandioat {manchmal als Diisodecyladipat beschrieben}, Didecylheptandioat, Diundecylheptandioat, Didodecylheptandioat, Diisodecylheptandioat, Diisoundecylheptandioat, Diisododecylheptandioat, Di(2-ethylhexyl)heptandioat, Dinonyloctandioat, Didecyloctandioat, Diundecyloctandioat, Diisononyloctandioat, Diisodecyloctandioat, Di(2-ethylhexyl)octandioat, Diisoundecyldecandioat, Dioctylnonandioat, Dinonylnonandioat, Didecylnonandioat, Diisooctylnonandioat, Diisononylnonandioat, Diisodecylnonandioat, Di(2-ethylhexyl)nonandioat, Dioctyldecandioat, Di(2-ethylhexyl)decandioat {manchmal als Bis(2-ethylhexyl)sebacat beschrieben}, Dinonyldecandioat und Didecyldecandioat.
Im Hinblick auf Tieftemperaturviskosität ist das Ester-Öl (z1) bevorzugt ein Ester einer geradkettigen, gesättigten C4-C16-Alkyl-Dicarbonsäure und eines aliphatischen, gesättigten, einwertigen C6-C24-Alkohols, bevorzugter ein Ester einer geradkettigen, gesättigten C4-C16-Alkyl-Dicarbonsäure und eines verzweigten, gesättigten C6-C24-Alkyl-Monoalkohols, besonders bevorzugt ein Ester einer geradkettigen, gesättigten C4-C10-Alkyl-Dicarbonsäure und eines verzweigten, gesättigten C6-C20-Alkyl-Monoalkohols.
Hinsichtlich des Ester-Öls (z2) umfassen Beispiele für die aliphatische, gesättigte, einwertige C6-C24-Carbonsäure geradkettige, gesättigte Alkyl-Monocarbonsäuren {z.B. n-Hexansäure, n-Heptansäure, n-Octansäure, n-Nonansäure, n-Decansäure, n-Undecansäure, n-Dodecansäure, n-Tridecansäure, n-Tetradecansäure, n-Pentadecansäure, n-Hexadecansäure, n-Heptadecansäure, n-Octadecansäure, n-Nonadecansäure, n-Eicosansäure, n-Docosansäure und n-Tetracosansäure}, verzweigte, gesättigte Alkyl-Monocarbonsäuren {z.B. 2-Ethylhexansäure, Isononansäure, Isodecansäure, Isoundecansäure, Isododecansäure, Isotridecansäure, Isotetradecansäure, Isopentadecansäure, Isohexadecansäure, Isoheptadecansäure, Isooctadecansäure und Isononadecansäure} und alizyklische Monocarbonsäuren {z.B. Cyclohexancarbonsäure}.
Hinsichtlich des Ester-Öls (z2) umfassen Beispiele für den aliphatischen, gesättigten, zweiwertigen C4-C16-Alkohol geradkettige, gesättigte Alkyldiole {z.B. 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,7-Heptandiol, 1,8-Octandiol, 1,9-Nonandiol, 1,10-Decandiol, 1,11-Undecandiol, 1,12-Dodecandiol, 1,13-Tridecandiol, 1,14-Tetradecandiol, 1,15-Pentadecandiol und 1,16-Hexadecandiol}, verzweigte, gesättigte Alkyldiole {z.B. 2-Methyl-1,3-Propandiol, 2-Methyl-1,4-butandiol, 1,2-Butandiol, 1,2-Pentandiol, 1,2-Hexandiol, 1,2-Heptandiol, 1,2-Octandiol, 1,2-Nonandiol, 1,2-Decandiol, 1,2-Undecandiol, 1,2-Dodecandiol, 1,2-Tridecandiol, 1,2-Tetradecandiol, 1,2-Pentadecandiol und 1,2-Hexadecandiol} und alizyklische Diole {z.B. 1,2-, 1,3- oder 1,4-Cyclohexandiol}.
Im Hinblick auf Tieftemperaturviskosität ist das Ester-Öl (z2) bevorzugt ein Ester einer aliphatischen, gesättigten, einwertigen C6-C24-Carbonsäure und eines geradkettigen, gesättigten C4-C16-Alkyldiols, bevorzugter ein Ester einer verzweigten, gesättigten C6-C24-Alkyl-Monocarbonsäure und eines geradkettigen, gesättigten C4-C16-Alkyldiols, besonders bevorzugt ein Ester einer verzweigten, gesättigten C6-C20-Alkyl-Monocarbonsäure und eines geradkettigen, gesättigten C4-C12-Alkyldiols.
Im Hinblick auf kinematische Tieftemperaturviskosität beträgt die kinematische Viskosität bei 100°C des Ester-Öls (Z) (gemessen gemäß JIS-K2283) bevorzugt 1 bis 4 mm²/s, bevorzugter 1,5 bis 3,6 mm²/s.
Die kinematische Viskosität bei 100°C des Ester-Öls (Z) kann angepasst werden, indem die Kohlenstoffanzahl einer Carbonsäure und eines Alkylalkohols während der Synthese des Ester-Öls (Z) verändert wird. Im Einzelnen erhöht die Verwendung einer/eines solchen mit einer höheren Kohlenstoffanzahl die kinematische Viskosität bei 100°C.
Im Hinblick auf den Viskositätsindex der Schmieröl-Zusammensetzung beträgt der Viskositätsindex des Ester-Öls (Z) (gemessen gemäß JIS-K2283) bevorzugt 100 oder mehr, bevorzugter 105 bis 180.
Der Viskositätsindex des Ester-Öls (Z) kann angepasst werden, indem die Kohlenstoffanzahl einer Carbonsäure und eines Alkylalkohols während der Synthese des Ester-Öls (Z) verändert werden. Im Einzelnen erhöht die Verwendung einer/eines solchen mit einer höheren Kohlenstoffanzahl den Viskositätsindex.
Im Hinblick auf Löslichkeit verschiedener Additive beträgt der SP des Ester-Öls (Z) bevorzugt 8,0 bis 10,0 (cal/cm³)^1/2, bevorzugter 8,5 bis 9,5 (cal/cm³)^1/2.
Im Hinblick auf Kompatibilität beträgt die absolute Differenz zwischen dem SP wie auf der Grundlage von Gewichtsbruchteilen der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, berechnet und dem SP des Ester-Öls (Z) bevorzugt 0,1 bis 2,0 (cal/cm³)^1/2, bevorzugter 0,1 bis 1,5 (cal/cm³)^1/2, besonders bevorzugt 0,1 bis 1,0 (cal/cm³)^1/2.
Im Hinblick auf Handhabbarkeit des Viskositätsindex-verbessernden Mittels sowie Gelbildungs-Index und Verdampfbarkeit bei 250°C der Schmieröl-Zusammensetzung beträgt das Gewichtsverhältnis ((A)/(Z)) des Copolymers (A) zu dem Ester-Öl (Z) in dem Viskositätsindex-verbessernden Mittel der vorliegenden Erfindung bevorzugt 10/90 bis 70/30, bevorzugter 10/90 bis 60/40, besonders bevorzugt 25/75 bis 45/55. Mit diesem Bereich weist das entstandene Viskositätsindex-verbessernde Mittel dazu, eine niedrige Viskosität (z.B. niedrige Viskosität bei 90°C) und eine gute Handhabbarkeit aufzuweisen. Wenn die Schmieröl-Zusammensetzung unter Verwendung eines Kohlenwasserstoff-Öls als einem Grundöl hergestellt wird, ist das Gewichtsverhältnis ((A)/(Z)) in der Schmieröl-Zusammensetzung das obige Verhältnis. Somit neigt die Schmieröl-Zusammensetzung dazu, einen angemessenen Gelbildungs-Index und eine gute Verdampfbarkeit bei 250°C aufzuweisen.
Im Hinblick auf Handhabbarkeit des Viskositätsindex-verbessernden Mittels sowie HTHS-Viskositätsverringerung und Tieftemperaturviskosität der entstandenen Schmieröl-Zusammensetzung enthält das Viskositätsindex-verbessernde Mittel der vorliegenden Erfindung das Ester-Öl (Z) bevorzugt in einer Menge von 30 bis 90 Gewichtsprozent, bevorzugter 40 bis 89 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt 50 bis 87 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Viskositätsindex-verbessernden Mittels. Mit diesem Bereich enthält die unter Verwendung eines Kohlenwasserstoff-Öls als einem Grundöl hergestellte Schmieröl-Zusammensetzung eine angemessene Menge an Ester-Öl und neigt dazu, eine niedrige HTHS-Viskosität und eine hervorragende Tieftemperaturviskosität aufzuweisen.
Im Hinblick auf Handhabbarkeit des Viskositätsindex-verbessernden Mittels sowie Gelbildungs-Index und Verdampfbarkeit bei 250°C der Schmieröl-Zusammensetzung enthält das Viskositätsindex-verbessernde Mittel der vorliegenden Erfindung das Copolymer (A) bevorzugt in einer Menge von 10 bis 70 Gewichtsprozent, bevorzugter 10 bis 40 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt 12 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Viskositätsindex-verbessernden Mittels.
Im Hinblick auf Handhabbarkeit des Viskositätsindex-verbessernden Mittels beträgt die kinematische Viskosität bei 90°C des Viskositätsindex-verbessernden Mittels (gemessen gemäß JIS-K2283) bevorzugt 100 bis 20.000 mm²/s, bevorzugter 300 bis 12.000 mm²/s.
Das Viskositätsindex-verbessernde Mittel der vorliegenden Erfindung kann zudem ein Grundöl enthalten, das von dem Ester-Öl (Z) verschieden ist. Im Hinblick auf Oxidationsstabilität des Viskositätsindex-verbessernden Mittels sowie Oxidationsstabilität und Verdampfbarkeit bei 250°C der Schmieröl-Zusammensetzung enthält das Viskositätsindex-verbessernde Mittel bevorzugt ein Grundöl, das von dem Ester-Öl (Z) verschieden ist.
Das von dem Ester-Öl (Z) verschiedene Grundöl kann ein Kohlenwasserstoff-Öl sein. Spezifische Beispiele umfassen Kohlenwasserstoff-Öle der API-Gruppen I bis IV.
Im Hinblick auf Löslichkeit verschiedener Additive beträgt der SP des Kohlenwasserstoff-Öls bevorzugt 7,8 bis 9,5 (cal/cm³)^1/2, bevorzugter 8,0 bis 9,0 (cal/cm³)^1/2.
Im Fall der Verwendung einer Mischung mehrerer Kohlenwasserstoffverbindungen als Kohlenwasserstoff-Öl (z.B. eines Mineralöls) können ungefähre Bestandteile und deren molekulare Struktur durch Molekulargewichtsmessung durch GPC und Molekülstrukturanalyse durch ¹H-NMR, ¹³C-NMR und dergleichen bestimmt werden. Der SP des Kohlenwasserstoff-Öls kann bestimmt werden, indem ein gewichteter arithmetischer Mittelwert auf der Grundlage von molaren Bruchteilen berechnet wird.
In dem Viskositätsindex-verbessernden Mittel der vorliegenden Erfindung beträgt die absolute Differenz zwischen dem SP des Ester-Öls (Z) und dem SP des Kohlenwasserstoff-Öls bevorzugt 0,1 bis 2,0 (cal/cm³)^1/2, bevorzugter 0,2 bis 1,5 (cal/cm³)^1/2, besonders bevorzugt 0,3 bis 1,0 (cal/cm³)^1/2, im Hinblick auf Kompatibilität.
In dem Viskositätsindex-verbessernden Mittel der vorliegenden Erfindung beträgt die absolute Differenz zwischen dem SP wie auf der Grundlage von Gewichtsbruchteilen der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, berechnet und dem SP des Kohlenwasserstoff-Öls bevorzugt 0,8 bis 2,0 (cal/cm³)^1/2, bevorzugter 0,8 bis 1,3 (cal/cm³)^1/2, besonders bevorzugt 0,9 bis 1,2 (cal/cm³)^1/2, im Hinblick auf Kompatibilität.
Die absolute Differenz zwischen dem SP wie auf der Grundlage von Gewichtsbruchteilen der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, berechnet und dem SP des Kohlenwasserstoff-Öls kann auf einen gewünschten Bereich eingestellt werden, indem die Typen der bei der Herstellung des Copolymers (A) zu verwendenden Monomere und Gewichtsbruchteile dieser Monomere relativ zum Grundöl in geeigneter Weise eingestellt werden.
Im Hinblick auf Viskositätsindex und Tieftemperaturfließvermögen beträgt die kinematische Viskosität bei 100°C des Kohlenwasserstoff-Öls (gemessen gemäß JIS-K2283) bevorzugt 1 bis 15 mm²/s, bevorzugter 2 bis 5 mm²/s.
Im Hinblick auf Viskositätsindex und Tieftemperaturfließvermögen der Schmieröl-Zusammensetzung beträgt der Viskositätsindex des Kohlenwasserstoff-Öls (gemessen gemäß JIS-K2283) bevorzugt 100 oder mehr.
Im Hinblick auf Oxidationsstabilität des Viskositätsindex-verbessernden Mittels sowie Oxidationsstabilität, Verdampfbarkeit bei 250°C und Tieftemperaturviskosität der unter Verwendung eines Kohlenwasserstoff-Öls als einem Grundöl hergestellten Schmieröl-Zusammensetzung beträgt das Gewichtsverhältnis ((Z)/Kohlenwasserstoff-Öl) des Ester-Öls (Z) zu dem Kohlenwasserstoff-Öl in dem Viskositätsindex-verbessernden Mittel bevorzugt 40/60 bis 100/0, bevorzugter 50/50 bis 95/5.
Im Hinblick auf HTHS-Viskosität beträgt das Gewichtsverhältnis ((A)/Kohlenwasserstoff-Öl) des Copolymers (A) zu dem Kohlenwasserstoff-Öl in dem Viskositätsindex-verbessernden Mittel bevorzugt 10/90 bis 100/0, bevorzugter 20/80 bis 90/10.
Im Hinblick auf Oxidationsstabilität des Viskositätsindex-verbessernden Mittels sowie Oxidationsstabilität und Verdampfbarkeit bei 250°C der Schmieröl-Zusammensetzung enthält das Viskositätsindex-verbessernde Mittel der vorliegenden Erfindung bevorzugt ein Kohlenwasserstoff-Öl in einer Menge von 1 bis 35 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Viskositätsindex-verbessernden Mittels.
Der Trübungspunkt (Cloudpoint) des Kohlenwasserstoff-Öls (gemessen gemäß JIS K 2269) ist bevorzugt -5°C oder niedriger, bevorzugter -15°C oder niedriger. Wenn der Trübungspunkt des Kohlenwasserstoff-Öls in diesem Bereich liegt, neigt die Schmieröl-Zusammensetzung dazu, eine gute Tieftemperaturviskosität aufzuweisen.
<Schmieröl-Zusammensetzung>
Die Schmieröl-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält das Viskositätsindex-verbessernde Mittel der vorliegenden Erfindung und mindestens ein Additiv, das aus der Gruppe bestehend aus einem Tensid, einem Dispergiermittel, einem Antioxidans, einem Öligkeitsverbesserer, einem Fließpunkterniedriger, einem Reibungs- und Verschleißmodifizierer, einem Hochdruckmittel, einem Entschäumer, einem Demulgator, einem Metalldesaktivator und einem Korrosionsschutzmittel ausgewählt ist.
Im Hinblick auf niedrigen Kraftstoffverbrauch enthält die Schmieröl-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung das Copolymer (A) bevorzugt in einer Menge von 0,1 Gewichtsprozent oder mehr und weniger als 10 Gewichtsprozent, bevorzugter 0,5 Gewichtsprozent oder mehr und weniger als 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Schmieröl-Zusammensetzung.
Im Hinblick auf Tieftemperaturviskosität enthält die Schmieröl-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung das (Co-)Polymer (B) bevorzugt in einer Menge von 0,01 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Schmieröl-Zusammensetzung.
Im Hinblick auf Gelbildungs-Index, Tieftemperaturviskosität, HTHS-Viskosität bei 100°C und kinematische Viskosität bei 40°C enthält die Schmieröl-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung das Ester-Öl (Z) bevorzugt in einer Menge von 1 bis 99,9 Gewichtsprozent, bevorzugter 1 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Schmieröl-Zusammensetzung.
Im Hinblick auf Oxidationsstabilität enthält die Schmieröl-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung bevorzugt ein Kohlenwasserstoff-Öl in einer Menge von 98,89 Gewichtsprozent oder weniger, bevorzugter 50 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Schmieröl-Zusammensetzung.
Die als ein Motoröl verwendete Schmieröl-Zusammensetzung ist bevorzugt ein Grundöl mit einer kinematischen Viskosität bei 100°C von 2 bis 10 mm²/s (das Ester-Öl (Z) oder eine Mischung des Ester-Öls (Z) und eines Kohlenwasserstoff-Öls), welches das Copolymer (A) in einer Menge von 1 Gewichtsprozent oder mehr und weniger als 10 Gewichtsprozent enthält.
Die als ein Getriebeöl verwendete Schmieröl-Zusammensetzung ist bevorzugt ein Grundöl mit einer kinematischen Viskosität bei 100°C von 2 bis 10 mm²/s (das Ester-Öl (Z) oder eine Mischung des Ester-Öls (Z) und eines Kohlenwasserstoff-Öls), welches das Copolymer (A) in einer Menge von 3 bis 20 Gewichtsprozent enthält.
Die als ein Automatikgetriebe-Öl verwendete Schmieröl-Zusammensetzung (z.B. ATF oder Riemen-CVTF) ist bevorzugt ein Grundöl mit einer kinematischen Viskosität bei 100°C von 2 bis 6 mm²/s (das Ester-Öl (Z) oder eine Mischung des Ester-Öls (Z) und eines Kohlenwasserstoff-Öls), welches das Copolymer (A) in einer Menge von 3 bis 20 Gewichtsprozent enthält.
Die als ein Traktionsöl verwendete Schmieröl-Zusammensetzung ist bevorzugt ein Grundöl mit einer kinematischen Viskosität bei 100°C von 1 bis 5 mm²/s (das Ester-Öl (Z) oder eine Mischung des Ester-Öls (Z) und eines Kohlenwasserstoff-Öls), welches das Copolymer (A) in einer Menge von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent enthält.
Im Hinblick auf Gelbildungs-Index, Tieftemperaturviskosität, HTHS-Viskosität bei 100°C und kinematische Viskosität bei 40°C beträgt das Gewichtsverhältnis ((A)/(Z)) des Copolymers (A) zu dem Ester-Öl (Z) in der Schmieröl-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung bevorzugt 10/90 bis 70/30, bevorzugter 10/90 bis 60/40, besonders bevorzugt 25/75 bis 45/55.
Im Hinblick auf Gelbildungs-Index, Tieftemperaturviskosität, HTHS-Viskosität bei 100°C, kinematische Viskosität bei 40°C, Oxidationsstabilität und Verdampfbarkeit bei 250°C beträgt das Gewichtsverhältnis ((Z)/Kohlenwasserstoff-Öl) des Ester-Öls (Z) zu dem Kohlenwasserstoff-Öl in der Schmieröl-Zusammensetzung bevorzugt 1/99 bis 20/80, bevorzugter 2/98 bis 9/91. Das Gewichtsverhältnis ((Z)/Kohlenwasserstoff-Öl) in dem obigen Bereich neigt dazu, den Gelbildungs-Index, die Tieftemperaturviskosität, die HTHS-Viskosität bei 100°C und die kinematische Viskosität bei 40°C der entstandenen Schmieröl-Zusammensetzung verbessern zu können, ohne die Oxidationsstabilität und die Verdampfbarkeit bei 250°C zu vermindern.
Im Hinblick auf HTHS-Viskosität beträgt das Gewichtsverhältnis ((A)/Kohlenwasserstoff-Öl) des Copolymers (A) zu dem Kohlenwasserstoff-Öl in der Schmieröl-Zusammensetzung bevorzugt 99,9/0,1 bis 1/99, bevorzugter 99/1 bis 10/90.
Die Schmieröl-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält verschiedene Additive. Beispiele für die Additive umfassen die folgenden.

(1) Tensid:
- Beispiele umfassen basische, überbasische oder neutrale Metallsalze (z.B. überbasische Metallsalze oder Erdalkalimetallsalze von Sulfonaten, wie Petroleumsulfonat, Alkylbenzolsulfonat und Alkylnaphthalinsulfonat), Salicylate, Phenolate, Naphthenate, Carbonate, Phosphonate und Mischungen von Tensiden.
(2) Dispergiermittel:
- Beispiele umfassen Succinimide (Bis- oder Mono-Polybutenyl-Succinimide), Mannichkondensate und Borate.
(3) Antioxidans:
- Beispiele umfassen gehinderte Phenole und aromatische sekundäre Amine.
(4) Öligkeitsverbesserer:
- Beispiele umfassen langkettige Fettsäuren und deren Ester (z.B. Ölsäure und deren Ester), langkettige Amine und deren Amide (z.B. Oleylamin und Oleylamid).
(5) Fließpunkterniedriger:
- Beispiele umfassen Polyalkylmethacrylate und Ethylen-Vinylacetat-Copolymere.
(6) Reibungs- und Verschleißmodifizierer:
- Beispiele umfassen Molybdän-basierte Verbindungen und Zink-basierte Verbindungen (z.B. Molybdändithiophosphat, Molybdändithiocarbamat und Zinkdialkyldithiophosphat).
(7) Hochdruckmittel:
- Beispiele umfassen Schwefel-basierte Verbindungen (Mono- oder Disulfid-, Sulfoxid- und Schwefel-Phosphid-Verbindungen), Phosphidverbindungen und chlorierte Verbindungen (z.B. chloriertes Paraffin).
(8) Entschäumer:
- Beispiele umfassen Silikonöle, Metallseife, Fettsäureester und Phosphatverbindungen.
(9) Demulgator:
- Beispiele umfassen quartäre Ammoniumsalze (z.B. Tetraalkylammoniumsalz), sulfoniertes Öl und Phosphate (z.B. Phosphate von Polyoxyethylen-haltigen nichtionischen Tensiden) und Kohlenwasserstoff-basierte Lösungsmittel (Toluol, Xylol und Ethylbenzol).
(10) Metalldesaktivator
- Beispiele umfassen Stickstoffatom-haltige Verbindungen (z.B. Benzotriazol), Stickstoffatom-haltige Chelatverbindungen (z.B. N,N'-Disalicyliden-1,2-diaminopropan) und Stickstoff/Schwefelatom-haltige Verbindungen (z.B. 2-(n-Dodecylthio)benzimidazol).
(11) Korrosionsschutzmittel:
- Beispiele umfassen stickstoffhaltige Verbindungen (z.B. Benzotriazol und 1,3,4-Thiadiazolyl-2,5-bisdialkyldithiocarbamat).

Es kann lediglich eines dieser Additive zugegeben werden, oder es können zwei oder mehr Additive zugegeben werden, falls notwendig. Eine Mischung dieser Additive kann als ein Performance-Additiv oder ein Additiv-Paket bezeichnet werden, und eine solche Mischung kann zugegeben werden.
Die Menge jedes dieser Additive beträgt bevorzugt 0,1 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge der Schmieröl-Zusammensetzung. Die Gesamtmenge dieser Additive beträgt bevorzugt 0,1 bis 30 Gewichtsprozent, bevorzugter 0,3 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge der Schmieröl-Zusammensetzung.
Die Schmieröl-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist geeignet, um für Getriebeöle (z.B. Differentialöl und industrielles Getriebeöl), MTF, Getriebeflüssigkeiten (z.B. ATF, DCTF und Riemen-CVTF), Traktionsflüssigkeiten (z.B. Toroid-CVTF), Stoßdämpferflüssigkeiten, Servolenkungsflüssigkeiten, Hydrauliköle (z.B. Baumaschinen-Hydrauliköl und industrielles Hydrauliköl) und Motoröle (z.B. Benzinmotor und Dieselmotor) verwendet zu werden.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Beispiele und Vergleichsbeispiele detaillierter beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Der Anteil an 1,2-Butylen in den Struktureinheiten des Kohlenwasserstoffpolymers wurde bestimmt, indem das Polymer durch ¹³C-NMR analysiert wurde und er unter Verwendung der Formel (1) gemäß dem obigen Verfahren berechnet wurde.
Das Molverhältnis eines 1 ,2-Addukts zu einem 1 ,4-Addukt (Molverhältnis in einer von Butadien abgeleiteten Struktur) in dem Kohlenwasserstoffpolymer wurde bestimmt, indem das Polymer durch ¹³C-NMR analysiert wurde und der Integralwert B und der Integralwert C, die in der Formel (1) verwendet werden, in die folgende Formel (3) eingesetzt wurden. $\begin{array}{l} Molverh \ddot{a} ltnis von 1,2 - Addukt / 1,4 - Addukt = {100 \times Intergrawelt B \times 4 / Integrawelt \\ C} / {100 - (100 \times Integrawert B \times 4 / Integrawert C)} \end{array}$
<Herstellungsbeispiel 1>
Ein mit einem Temperaturregler und einem Rührer ausgestattetes druckbeständiges 1-L-SUS-Reaktionsgefäß wurde mit entgastem und getrocknetem Hexan (400 Gewichtsteile), Tetrahydrofuran (0,5 Gewichtsteile), 1,3-Butadien (90 Gewichtsteile) und n-Butyllithium (0,9 Gewichtsteile) beschickt, gefolgt von Polymerisation bei einer Polymerisationstemperatur von 50°C.
Nachdem die Polymerisation zu fast 100% erfolgt war, wurde Ethylenoxid (2 Gewichtsteile) zugesetzt. Das Gemisch wurde bei 50°C für weitere drei Stunden umgesetzt. Um die Reaktion zu beenden, wurden dem Gemisch Wasser (50 Gewichtsteile) und eine wässrige 1-N-Chlorwasserstoffsäure-Lösung (25 Gewichtsteile) zugesetzt, gefolgt von Rühren bei 80°C für eine Stunde. Die organische Phase der Reaktionslösung wurde in einem Scheidetrichter gesammelt und auf 70°C erhitzt. Daraufhin wurde das Lösungsmittel unter vermindertem Druck von 0,027 bis 0,040 MPa über zwei Stunden entfernt.
Das entstandene Polybutadien mit einer Hydroxygruppe an einem Ende wurde in ein mit einem Temperaturregler, einem Rührer und einem Wasserstoffeinlassschlauch ausgestattetes Reaktionsgefäß überführt, und Tetrahydrofuran (150 Gewichtsteile) wurde zugegeben und darin gleichförmig gelöst. Der entstandenen Lösung wurde eine vorab durch Vermischen von Palladium auf Kohlenstoff (10 Gewichtsteile) und Tetrahydrofuran (50 Gewichtsteile) erhaltene Suspension zugesetzt. Daraufhin wurde das Gemisch bei Raumtemperatur für acht Stunden umgesetzt, während Wasserstoff mit einer Flussrate von 30 mL/min durch den Wasserstoffeinlassschlauch in die Lösung eingeleitet wurde. Anschließend wurde das Palladium auf Kohlenstoff abfiltriert. Das entstandene Filtrat wurde auf 70°C erhitzt, und Tetrahydrofuran wurde unter verringertem Druck von 0,027 bis 0,040 MPa entfernt. Somit wurde ein hydriertes Polybutadien-Polymer mit einer Hydroxygruppe an einem Ende (Y-1) erhalten.
Das Molekulargewicht des entstandenen (Y-1) wurde durch GPC gemessen, und der Anteil der 1,2-Butylengruppe wurde durch ¹³C-NMR gemessen. Die Ergebnisse waren wie folgt: Mw = 7.000, Mn = 6.500, Anteil der 1,2-Butylengruppe = 45 Molprozent, und Molverhältnis (1,2-Addukt/1,4-Addukt) = 45/55.
<Herstellungsbeispiel 2>
Ein mit einem Temperaturregler und einem Rührer ausgestattetes druckbeständiges 1-L-SUS-Reaktionsgefäß wurde mit entgastem und getrocknetem Hexan (400 Gewichtsteile), Tetrahydrofuran (2 Gewichtsteile), 1 ,3-Butadien (90 Gewichtsteile) und n-Butyllithium (0,9 Gewichtsteile) beschickt, gefolgt von Polymerisation bei einer Polymerisationstemperatur von minus 0 °C.
Nachdem die Polymerisation zu fast 100% erfolgt war, wurde Ethylenoxid (2 Gewichtsteile) zugesetzt, und das Gemisch wurde bei 50°C für drei weitere Stunden umgesetzt. Um die Reaktion zu beenden, wurden dem Gemisch Wasser (50 Gewichtsteile) und eine wässrige 1-N-Chlorwasserstoffsäure-Lösung (25 Gewichtsteile) zugesetzt, gefolgt von Rühren bei 80°C für eine Stunde. Die organische Phase der Reaktionslösung wurde in einem Scheidetrichter gesammelt und auf 70°C erhitzt. Daraufhin wurde das Lösungsmittel unter vermindertem Druck von 0,027 bis 0,040 MPa über zwei Stunden entfernt.
Das entstandene Polybutadien mit einer Hydroxygruppe an einem Ende wurde in ein mit einem Temperaturregler, einem Rührer und einem Wasserstoffeinlassschlauch ausgestattetes Reaktionsgefäß überführt, und Tetrahydrofuran (150 Gewichtsteile) wurde zugegeben und darin gleichförmig gelöst. Der entstandenen Lösung wurde eine vorab durch Vermischen von Palladium auf Kohlenstoff (10 Gewichtsteile) und Tetrahydrofuran (50 Gewichtsteile) erhaltene Suspension zugesetzt. Daraufhin wurde das Gemisch bei Raumtemperatur für acht Stunden umgesetzt, während Wasserstoff mit einer Flussrate von 30 mL/min durch den Wasserstoffeinlassschlauch in die Lösung eingeleitet wurde. Anschließend wurde das Palladium auf Kohlenstoff abfiltriert. Das entstandene Filtrat wurde auf 70°C erhitzt, und Tetrahydrofuran wurde unter verringertem Druck von 0,027 bis 0,040 MPa entfernt. Somit wurde ein hydriertes Polybutadien-Polymer mit einer Hydroxygruppe an einem Ende (Y-2) erhalten.
Das Molekulargewicht des entstandenen (Y-2) wurde durch GPC gemessen, und der Anteil der 1 ,2-Butylengruppe wurde durch ¹³C-NMR gemessen. Die Ergebnisse waren wie folgt: Mw = 7.000, Mn = 6.500, Anteil der 1,2-Butylengruppe = 65 Molprozent, und Molverhältnis (1,2-Addukt/1 ,4-Addukt) = 65/35.
<Herstellungsbeispiel 3: Herstellung der Copolymer-Zusammensetzung (B-1)>
Ein mit einem Rührer, einer Heiz- und Kühlvorrichtung, einem Thermometer, einem Tropftrichter, einem Stickstoffeinlassschlauch und einem Druckminderer ausgestattetes Reaktionsgefäß wurde mit einem Kohlenwasserstoff-Öl 1 (kinematische Viskosität bei 100°C: 4,2 mm²/s; Viskositätsindex: 122) (75 Gewichtsteile) beschickt. Separat wurde ein Becherglas mit n-Dodecylmethacrylat (244 Gewichtsteile), n-Tetradecylmethacrylat (24 Gewichtsteile), n-Hexadecylmethacrylat (41 Gewichtsteile), n-Octadecylmethacrylat (16 Gewichtsteile), Dodecylmercaptan als einem Kettenübertragungsmittel (0,6 Gewichtsteile), 2,2-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) (0,5 Gewichtsteile) und 2,2-Azobis(2-methylbutyronitril) (0,2 Gewichtsteile) beschickt, gefolgt von Rühren bei 20°C und Vermischen, um eine Monomerlösung zu bereiten, die daraufhin in den Tropftrichter eingebracht wurde.
Nach Spülen der Gasphase in dem Reaktionsgefäß mit Stickstoff (Gasphasen-Sauerstoffkonzentration: 100 ppm oder weniger), wurde die Monomerlösung über zwei Stunden tropfenweise zugegeben, wobei die Temperatur im System unter hermetisch abgedichteten Bedingungen bei 70°C bis 85°C gehalten wurde. Das Gemisch wurde nach dem Abschluss der tropfenweisen Zugabe für zwei Stunden bei 85°C altern gelassen. Anschließend, nach Erhitzen auf 120°C bis 130°C, wurden nicht umgesetzte Monomere bei der gleichen Temperatur unter vermindertem Druck (0,027 bis 0,040 MPa) über zwei Stunden entfernt. Somit wurde separat eine Copolymer-Zusammensetzung (B-1) erhalten, die ein Copolymer (B) in einer Menge von 65 Gewichtsprozent in dem Kohlenwasserstoff-Öl enthielt. Das entstandene Copolymer (B) wies ein Mw von 53.000 und einen SP von 9,0 auf.
<Herstellungsbeispiel 4: Herstellung der Copolymer-Zusammensetzung (B-2)>
Ein mit einem Rührer, einer Heiz- und Kühlvorrichtung, einem Thermometer, einem Tropftrichter, einem Stickstoffeinlassschlauch und einem Druckminderer ausgestattetes Reaktionsgefäß wurde mit einem Ester-Öl (Z-1) (Bis(2-ethylhexyl)-adipat; kinematische Viskosität bei 100°C: 2,3 mm²/s; Viskositätsindex: 118) (75 Gewichtsteile) beschickt. Separat wurde ein Becherglas mit n-Dodecylmethacrylat (244 Gewichtsteile), n-Tetradecylmethacrylat (24 Gewichtsteile), n-Hexadecylmethacrylat (41 Gewichtsteile), n-Octadecylmethacrylat (16 Gewichtsteile), Dodecylmercaptan als einem Kettenübertragungsmittel (0,6 Gewichtsteile), 2,2-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) (0,5 Gewichtsteile) und 2,2-Azobis(2-methylbutyronitril) (0,2 Gewichtsteile) beschickt, gefolgt von Rühren bei 20°C und Vermischen, um eine Monomerlösung zu bereiten, die daraufhin in den Tropftrichter eingebracht wurde.
Nach Spülen der Gasphase in dem Reaktionsgefäß mit Stickstoff (Gasphasen-Sauerstoffkonzentration: 100 ppm oder weniger), wurde die Monomerlösung über zwei Stunden tropfenweise zugegeben, wobei die Temperatur im System unter hermetisch abgedichteten Bedingungen bei 70°C bis 85°C gehalten wurde. Das Gemisch wurde nach dem Abschluss der tropfenweisen Zugabe für zwei Stunden bei 85°C altern gelassen. Anschließend, nach Erhitzen auf 120°C bis 130°C, wurden nicht umgesetzte Monomere bei der gleichen Temperatur unter vermindertem Druck (0,027 bis 0,040 MPa) über zwei Stunden entfernt. Somit wurde separat eine Copolymer-Zusammensetzung (B-2) erhalten, die ein Copolymer (B) in einer Menge von 65 Gewichtsprozent in dem Ester-Öl enthielt. Das entstandene Copolymer (B) wies ein Mw von 53.000 und einen SP von 9,0 auf.
<Beispiele 1 bis 28, Vergleichsbeispiele 1 bis 4>
Ein mit einem Rührer, einer Heiz- und Kühlvorrichtung, einem Thermometer und einem Stickstoffeinlassschlauch ausgestattetes Reaktionsgefäß wurde mit einem Grundöl, einer Monomerformulierung und einem in Tabelle 3-1, Tabelle 3-2 oder Tabelle 4 beschriebenen Katalysator in Mengen beschickt, die in Tabelle 3-1, Tabelle 3-2 oder Tabelle 4 beschrieben sind. Nach Spülen mit Stickstoff
(Gasphasen-Sauerstoffkonzentration: 100 ppm) wurde das Gemisch unter Rühren unter hermetisch abgedichteten Bedingungen auf 76°C erhitzt und bei der gleichen Temperatur für vier Stunden polymerisiert. Nach Erhitzen auf 120°C bis 130°C wurden nicht umgesetzte Monomere bei der gleichen Temperatur unter vermindertem Druck (0,027 bis 0,040 MPa) über zwei Stunden entfernt. Zudem wurde die in Herstellungsbeispiel 3 erhaltene Copolymer-Zusammensetzung (B-1) oder die in Herstellungsbeispiel 4 erhaltene Copolymer-Zusammensetzung (B-2) in einer in Tabelle 3-1, Tabelle 3-2 oder Tabelle 4 beschriebenen Menge zugegeben. Somit wurden Viskositätsindex-verbessernde Mittel (R-1) bis (R-28) und (S-1) bis (S-4) erhalten. Für jedes der Copolymere (A-1) bis (A-18) und (A'-1) bis (A'-3) wurde der SP gemäß dem obigen Verfahren berechnet, und das Mw und das Mn wurden gemäß den obigen Verfahren gemessen. Zusätzlich wurde die Löslichkeit des Copolymers (A) in dem Grundöl gemäß dem folgenden Verfahren bewertet. Zudem wurde die Oxidationsstabilität des Viskositätsindex-verbessernden Mittels gemäß dem folgenden Verfahren bewertet. Zudem wurde die kinematische Viskosität bei 90°C des Viskositätsindex-verbessernden Mittels gemäß dem folgenden Verfahren gemessen. Tabelle 3-1, Tabelle 3-2 und Tabelle 4 zeigen die Ergebnisse.
<Verfahren zur Bewertung der Löslichkeit des Copolymers (A) im Grundöl>
Das Erscheinungsbild von jedem der Viskositätsindex-verbessernden Mittel (R-1) bis (R-28) und (S-1) bis (S-4), das für einen Tag bei einer Temperatur von 25°C aufbewahrt worden war, wurde unter weißem Fluoreszenzlicht bei Raumtemperatur von 25°C visuell beobachtet, und die Löslichkeit des Copolymers (A) in dem Grundöl wurde nach den folgenden Bewertungskriterien bewertet.
[Bewertungskriterien]
Gut: Das Erscheinungsbild ist gleichförmig, ohne unlösliche Anteile des Copolymers.
Schlecht: Das Erscheinungsbild ist nicht gleichförmig, und unlösliche Anteile des Copolymers werden beobachtet.
<Verfahren zum Messen der Oxidationsstabilität>
Gemäß JIS-K2514 wurde eine Oxidationsstabilitätsprüfung bei 165,5°C ± 0,5°C für 120 Stunden durchgeführt, und die Menge des Anstiegs (mg KOH / g) der Gesamtsäurezahl des Viskositätsindex-verbessernden Mittels und der Schmieröl-Zusammensetzung vor und nach der Prüfung wurden gemessen. Ein niedrigerer Wert zeigt eine bessere Oxidationsstabilität an.
[Bewertungskriterien: Viskositätsindex-verbesserndes Mittel]
Hervorragend: Die Menge des Anstiegs der Gesamtsäurezahl der Schmieröl-Zusammensetzung vor und nach der Prüfung beträgt nicht mehr als 30 mg KOH / g. Gut: Die Menge des Anstiegs der Gesamtsäurezahl der Schmieröl-Zusammensetzung vor und nach der Prüfung beträgt mehr als 30 mg KOH / g und nicht mehr als 50 mg KOH / g.
Mäßig: Die Menge des Anstiegs der Gesamtsäurezahl der Schmieröl-Zusammensetzung vor und nach der Prüfung beträgt mehr als 50 mg KOH / g und nicht mehr als 70 mg KOH / g.
<Verfahren zum Messen der kinematischen Viskosität des Viskositätsindex-verbessernden Mittels>

Die kinematische Viskosität bei 90°C wurde gemäß dem in JIS-K2283 beschriebenen Verfahren gemessen. Ein niedrigerer Wert zeigt eine niedrigere Viskosität und eine bessere Handhabbarkeit an. [Tabelle 3-2]

		Beispiel
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Viskositätsindex-verbesserndes Mittel		R-1	R-2	R-3	R-4	R-5	R-6	R-7	R-8	R-9	R-10
Copolymer		A-1	A-1	A-1	A-1	A-1	A-1	A-2	A-3	A-4	A-5
Monomer-Formulierung zur Herstellung von Copolymer (A) (Gewichts-%)	(a-1)	7,5	7,5	7,5	7,5	7,5	7,5	6	6	6,5	7,5
	(a-2)	7,5	7,5	7,5	7,5	7,5	7,5	6	6	6,5	7,5
	(b-1)	60	60	60	60	60	60	63	63	62	63
	(b-2)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	(c-1)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	(c-2)	10	10	10	10	10	10	18	15	15	16
	(d-1)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	(d-2)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	(e-1)	10	10	10	10	10	10	7	10	10	6
	(e-2)	5	5	5	5	5	5	-	-	-	-
	(e-3)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	(e-4)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	(e-5)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	(e-6)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	(e-7)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	(f-1)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	Gesamt	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
Monomer-Formulierung (Gewichtsteile)		150	150	150	200	100	60	150	150	150	150
Grundöl (Gewichtsteile)		342	350	342	292	392	432	342	342	342	342
Katalysator (Gewichtsteile)	2,2'-Azobis(2-methylbutyronitril)	0,11	0,11	0,11	0,11	0,11	0,11	0,22	0,09	0,18	0,30
Copolymer-Zusammensetzung (B-1) (Gewichtsteile)		8	0	0	8	8	8	8	8	8	8
Copolymer-Zusammensetzung (B-2) (Gewichtsteile)		0	0	8	0	0	0	0	0	0	0
Menge in Viskositätsindex-verbesserndem Mittel (Gewichts-%)	Copolymer (A)	30	30	30	40	20	12	30	30	30	30
	Copolymer (B)	1	0	1	1	1	1	1	1	1	1
	Ester-Öl(Z-1) Ester-Öl (Z-1)	64,5	65,0	68,5	53,0	76,0	85,2	65,4	65,4	34,5	34,5
	Ester-Öl (Z-2)	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
	Ester-Öl (Z-3)	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
	Kohlenwasserstoff-Öl 1	4,5	5,0	0,54	6,0	3,0	1,8	3,6	3,6	34,5	34,5
	Kohlenwasserstoff-Öl 2	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Löslichkeit des Copolymers (A) im Grundöl		Gut	Gut	Gut	Gut	Gut	Gut	Gut	Gut	Gut	Gut
Oxidationsstabilität		Hervorragend	Hervorragend	Mäßig	Hervorragend	Mäßig	Mäßig	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend
Kinematische Viskosität bei 90°C des Viskositätsindex-verbessernden Mittels (mm2/s)	3400	3300	3200	12000	600	300	2700	3500	4000	3000
SP des Copolymers (A)	9,20	9,20	9,20	9,20	9,20	9,20	9,28	9,26	9,25	9,25
Mw (×10⁴) des Copolymers (A)	52	52	52	52	52	52	40	55	44	30
Mw/Mn des Copolymers (A)	3,35	3,35	3,35	3,35	3,35	3,35	3,10	3,50	3,05	3,01
Gewichtsverhältnis ((A)/(Z))	32/68	32/68	30/70	43/57	21/79	12/88	31/69	31/69	47/53	47/53
Gewichtsverhältnis ((Z)/Kohlenwasserstoff -Öl)	93/7	93/7	99/1	90/10	96/4	98/2	95/5	95/5	50/50	50/50
Absolute Differenz zwischen SP des Ester-Öls und SP des Copolymers (A)	0,27	0,27	0,27	0,27	0,27	0,27	0,35	0,33	0,32	0,32
Gewichtsverhältnis (c/b)	0,17	0,17	0,17	0,17	0,17	0,17	0,29	0,24	0,24	0,25
Gewichtsverhältnis (d/b)	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Gewichtsverhältnis (c+d)/b	0,17	0,17	0,17	0,17	0,17	0,17	0,29	0,24	0,24	0,25

		Beispiel
		11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Viskositätsindex-verbesserndes Mittel		R-11	R-12	R-13	R-14	R-15	R-16	R-17	R-18	R-19	R-20
Copolymer		A-6	A-7	A-7	A-7	A-7	A-7	A-7	A-8	A-9	A-10
Monomer-Formulierung zur Herstellung von Copolymer (A) (Gewichts-%)	(a-1)	7,5	6	6	6	6	6	6	15		7
	(a-2)	7,5	6	6	6	6	6	6		14	7
	(b-1)	63	42	42	42	42	42	42	58	36	50
	(b-2)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	(c-1)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	(c-2)	14	15	15	15	15	15	15		10	12
	(d-1)	-	21	21	21	21	21	21		30
	(d-2)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	(e-1)	8	10	10	10	10	10	10	-	-	10
	(e-2)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	(e-3)	-	-	-	-	-	-	-	7	-	-
	(e-4)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	(e-5)	-	-	-	-	-	-	-	2	-	-
	(e-6)	-	-	-	-	-	-	-	-	5	-
	(e-7)	-	-	-	-	-	-	-	-	5	-
	(M)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	8
	Gesamt	100	100	100	100	100	100	100	100	100	94
Monomer-Formulierung (Gewichtsteile)		150	150	150	150	125	90	90	150	150	150
Grundöl (Gewichtsteile)		342	350	342	342	367	402	402	342	342	342
Katalysator (Gewichtsteile)	2,2'-Azobis(2-methylbutyronitril)	0,29	0,32	0,32	0,32	0,32	0,32	0,065	0,26	0,30	0,29
Copolymer-Zusammensetzung (B-1) (Gewichtsteile)		8	0	0	8	8	8	8	8	8	8
Copolymer-Zusammensetzung (B-2) (Gewichtsteile)		0	0	8	0	0	0	0	0	0	0
Menge in Viskositätsindex-verbesserndem Mittel (Gewichts-%)	Copolymer (A)	30	30	30	30	25	18	18	30	30	30
	Copolymer (B)	1	0	1	1	1	1	1	1	1	1
	Ester-Öl Ester-Öl (Z-1)	0	65,9	69,0	65,4	71,0	78,8	44,1	0	32,4	64,8
	Ester-Öl (Z-2)	34,4"	0	0	0	0	0	34,7	64,5	0	0
	Ester-Öl (Z-3)	0	0	0	0	0	0	0	0	32,4	0
	Kohlenwasserstoff-Öl 1				3,6	3,0	2,2	2,2	4,5	4,2	4,2
	Kohlenwasserstoff-Öl 2	17,3	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Löslichkeit des Copolymers (A) im Grundöl		Gut	Gut	Gut	Gut	Gut	Gut	Gut	Gut	Gut	Gut
Oxidationsstabilität		Hervorragend	Gut	Mäßig	Hervorragend	Gut	Mäßig	Mäßig	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend
Kinematische Viskosität bei 90°C des Viskositätsindex-verbessernden Mittels (mm²/s)	2300	1800	1800	1800	700	300	700	2500	3000	2500
SP des Copolymers (A)	9,24	9,32	9,32	9,32	9,32	9,32	9,32	9,24	9,30	9,22
Mw (×10⁴) des Copolymers (A)	31	28	28	28	28	28	70	35	30	31
Mw/Mn des Copolymers (A)	2,94	3,05	3,05	3,05	3,05	3,05	3,75	3,17	2,90	2,98
Gewichtsverhältnis ((A)/(Z))	47/53	31/69	30/70	31/69	26/74	19/81	19/81	32/68	32/68	32/68
Gewichtsverhältnis ((Z)/Kohlenwasserstoff -Öl)	50/50	94/6	99/1	95/5	96/4	97/3	97/3	93/7	94/6	94/6
Absolute Differenz zwischen SP des Ester-Öls und SP des Copolymers (A)	0,37	0,39	0,39	0,39	0,39	9,32	5,39	0,31	4,86	9,22
Gewichtsverhältnis (c/b)	0,22	0,36	0,36	0,36	0,36	0,36	0,36	0,26	0,28	0,24
Gewichtsverhältnis (d/b)	0	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0	0,8	0
Gewichtsverhältnis (c+d)/b	0,22	0,86	0,86	0,86	0,86	0,86	0,86	0,26	1,1	0,24

[Tabelle 4]

		Beispiel								Vergleichsbeispiel
		21	22	23	24	25	26	27	28	1	2	3	4
Viskositätsindex-verbesserndes Mittel		R-21	R-22	R-23	R-24	R-25	R-26	R-27	R-28	S-1	S-2	S-3	S-4
Copolymer		A-11	A-12	A-13	A-14	A-15	A-16	A-17	A-18	A'-1	A'-2	A'-3	A-1
Monomer-Formulierung zur Herstellung von Copolymer (A) (Gewichts-%)	(a-1)	6	6	6	6	6	6	7,5	7,5	-	6	6	7,5
	(a-2)	6	6	6	6	6	6	7,5	7,5	-	6	6	7,5
	(b-1)	63	22,5	64,5	11,5	65,5	3,5	50	50	50	-	66,5	60
	(b-2)	-	-	-	-	-	-	-	5	-	-	-	-
	(c-1)	-	8	-	18	-	-	-	-	-	-	-	-
	(c-2)	3,5	-	2	-	1	21	10	10	4	21	-	10
	(d-1)	-	36	-	37	-	42	5	5	-	45?5	-	-
	(d-2)	-	-	-	-	-	-	5	-	-	-	-	-
	(e-1)	11	11	11	11	11	11	10	10	25	11	11	10
	(e-2)	10,5	10,5	10,5	10,5	10,5	10,5	5	5	21	10,5	10,5	5
	(e-3)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	(e-4)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	(e-5)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	(e-6)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	(e-7)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	(f-1)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	Gesamt	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
Monomer-Formulierung (Gewichtsteile)		150	150	150	150	150	150	150	150	150	150	150	150
Grundöl (Gewichtsteile)		342	342	342	342	342	342	342	342	342	342	342	342
Katalysator (Gewichtsteile)	2,2'-Azobis (2-methylbutyronitril)	0,26	0,29	0,26	0,29	0,25	0,29	0,11	0,11	0,11	0,29	0,25	0,11
Copolymer-Zusammensetzung (B-1) (Gewichtsteile)		8	8	8	8	8	8	8	8	8	8	8	8
Copolymer-Zusammensetzung (B-2) (Gewichtsteile)		0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Menge in Viskositätsindex-verbesserndem Mittel (Gewichts-%)	Copolymer (A)	30	30	30	30	30	30	30	30	30	30	30	30
	Copolymer (B)	1	1	1	1	1	1	1		1	1	1	1
	Ester-Öl (Z-1)	65,4	65,4	65,4	65,4	65,4	65,4	64,5	64,5	64,5	65,4	65,4	0
	Ester-Öl Z-2)	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
	Ester-Öl Z-3)	0	0	0	0	0	0	0		0	0	0	0
	Kohlenwasserstoff-Öl 1	3,6	3,6	3,6	3,6	3,6	3,6	4,5	4,5	4,5	3,6	3,6	69
	Kohlenwasserstoff-Öl 2	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Löslichkeit des Copolymers (A) im Grundöl		Gut	Gut	Gut	Gut	Gut	Gut	Gut	Gut	Gut	Gut	Gut	Gut
Oxidationsstabilität	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend	Mäßig	Mäßig	Hervorragend	Hervorragend
Kinematische Viskosität bei 90°C des Viskositätsindex-verbessernden Mittels (mm²/s)	2300	1800	2300	1700	2300	1800	4200	4200	4300	3000	3000	52000
SP des Copolymers (A)	9,21	9,32	9,21	9,34	9,21	9,32	9,21	9,21	9,22	9,33	9,21	9,20
Mw (×10⁴) des Copolymers (A)	35	32	35	31	36	32	52	52	52	32	36	52
Mw/Mn des Copolymers (A)	3,05	3,00	3,02	2,98	3,06	3,00	3,35	3,35	2,90	2,98	3,00	3,30
Gewichtsverhältnis ((A)/(Z))	31/69	31/69	31/69	31/69	31/69	31/69	32/68	32/68	32/68	31/69	32/68	-
Gewichtsverhältnis ((Z)/Kohlenwasserstoff -Öl)	95/5	95/5	95/5	95/5	95/5	95/5	93/7	93/7	93/7	95/5	95/5	-
Absolute Differenz zwischen SP des Ester-Öls und SP des Copolymers (A)	0,28	0,39	0,28	0,41	0,28	0,39	0,28	0,28	0,29	0,40	0,28	-
Gewichtsverhältnis (c/b)	0,06	0,36	0,03	1,57	0,02	6	0,20	0,18	0,08	-	0	0,17
Gewichtsverhältnis (d/b)	0	1,6	0	3,2	0	12	0,20	0,09	0	-	0	0
Gewichtsverhältnis (c+d)/b	0,056	2,0	0,031	4,8	0,015	18	0,40	0,27	0,080	-	0	0,17

Die Grundöle und die Monomere (a) bis (f), die in Tabelle 3-1, Tabelle 3-2 und Tabelle 4 beschrieben sind, und die Zusammensetzungen dieser Grundöle sind wie folgt.

(a-1): Methacrylsäureester [Mn: 6.600] des in Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen hydrierten Polybutadien-Polymers mit einer Hydroxygruppe an einem Ende (Anteil der Ester-Öl ,2-Butylengruppe = 45 Molprozent) (Y-1)
(a-2): Methacrylsäureester [Mn: 6.600] des in Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen hydrierten Polybutadien-Polymers mit einer Hydroxygruppe an einem Ende (Anteil der Ester-Öl ,2-Butylengruppe = 65 Molprozent) (Y-1)
(b-1): n-Butylmethacrylat
(b-2): iso-Butylmethacrylat
(c-1): Ethoxyethylmethacrylat
(c-2): Butoxyethylmethacrylat
(d-1): Ethylmethacrylat
(d-2): Isopropylmethacrylat
(e-1): n-Dodecylmethacrylat (Ester von Methacrylsäure und Neodol25 (erhältlich von Shell Chemicals))
(e-2): Geradkettige und verzweigte C12-C13-Alkyl-Methacrylat-Mischung (Ester von Methacrylsäure und Neodol23 (erhältlich von Shell Chemicals))
(e-3): Geradkettige und verzweigte C14-C15-Alkyl-Methacrylat-Mischung (Ester von Methacrylsäure und Neodol45 (erhältlich von Shell Chemicals))
(e-4): n-Hexadecylmethacrylat
(e-5): n-Octadecylmethacrylat
(e-6): 2-n-Decyltetradecylmethacrylat
(e-7): 2-n-Dodecylhexadecylmethacrylat
(e-8): 2-n-Tetradecyloctadecylmethacrylat
(f-1): N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat
Ester-Öl (Z-1): Bis(2-ethylhexyl)adipat (SP: 8,93 (cal/cm³)^1/2; kinematische Viskosität bei 100°C: 2,3 mm²/s; Viskositätsindex: 118)
Ester-Öl (Z-2): Bis(2-Ethylhexyl)sebacat (SP: 8,87 (cal/cm³)^1/2; kinematische Viskosität bei 100°C: 3,2 mm²/s; Viskositätsindex: 151)
Ester-Öl (Z-3): Diisodecyladipat (SP: 8,97 (cal/cm³)^1/2; kinematische Viskosität bei 100°C: 3,6 mm²/s; Viskositätsindex: 141)
Kohlenwasserstoff-Öl 1: SP: 8,3 bis 8,4 (cal/cm³)^1/2; kinematische Viskosität bei
100°C: 4,2 mm²/s; Viskositätsindex: 122
Kohlenwasserstoff-Öl 2: SP: 8,2 bis 8,3 (cal/cm³)^1/2; kinematische Viskosität bei
100°C: 3,1 mm²/s; Viskositätsindex: 106

Die Ergebnisse in Tabelle 3-1, Tabelle 3-2 und Tabelle 4 zeigen, dass die Viskositätsindex-verbessernden Mittel der vorliegenden Erfindung eine niedrige kinematische Viskosität bei 90°C und eine hervorragende Handhabbarkeit aufweisen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Viskositätsindex-verbessernden Mittel der vorliegenden Erfindung eine niedrigere Viskosität und eine hervorragende Handhabbarkeit aufweisen, weil die Viskositätsindex-verbessernden Mittel jeweils das Ester-Öl und das Copolymer (A) enthalten, das als Monomerbausteine das Monomer (a), das Monomer (b) und mindestens eines von dem Monomer (c) und dem Monomer (d) enthält. Solche Ergebnisse sind besonders klar aus Vergleichen zwischen Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1, das kein Monomer (a) als Monomerbaustein enthält, aber im Hinblick auf Mw, Grundöl-Typ, Menge und dergleichen mit Beispiel 1 vergleichbar ist; zwischen Beispiel 26 und Vergleichsbeispiel 2, das kein Monomer (b) als Monomerbaustein enthält, aber im Hinblick auf Mw, Grundöl-Typ, Menge und dergleichen mit Beispiel 26 vergleichbar ist; zwischen Beispiel 25 und Vergleichsbeispiel 3, das kein Monomer (c) und kein Monomer (d) als Monomerbaustein enthält, aber im Hinblick auf Mw, Grundöl-Typ, Menge und dergleichen mit Beispiel 25 vergleichbar ist; und zwischen Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 4, das kein Ester-Öl enthält, aber das gleiche Copolymer (A) enthält wie dasjenige in Beispiel 1.
<Beispiele 29 bis 56 und Vergleichsbeispiele 5 bis 8: Bewertung von 0W-20>
Ein mit einem Rührer ausgestattetes Gefäß aus rostfreiem Stahl wurde mit einem Kohlenwasserstoff-Öl (SP: 8,3 bis 8,4 (cal/cm³)^1/2; kinematische Viskosität bei 100°C: 4,2 mm²/s; Viskositätsindex: 128) (90 Gewichtsteile) und einem Additivpaket „Infineum P5741“ (Basiszahl: 84 mg KOH / g; Calciumgehalt: 2,49%; Stickstoffgehalt: 0,68%; Phosphorgehalt: 0,78%; Sulfatasche: 9,76%; Zinkgehalt: 0,86%) (10 Gewichtsteile) beschickt, um Schmieröl-Zusammensetzungen zu erhalten. Daraufhin wurden den jeweiligen Schmieröl-Zusammensetzungen die Viskositätsindex-verbessernden Mittel (R-1) bis (R-28) und (S-1) bis (S-4) zugesetzt, so dass jede Schmieröl-Zusammensetzung eine HTHS-Viskosität bei 150°C von 2,60 ± 0,05 (mPa·s) aufwies. Somit wurden Schmieröl-Zusammensetzungen (V-1) bis (V-28) und (W-1) bis (W-4) erhalten.
Die folgenden Eigenschaften der Schmieröl-Zusammensetzungen (V-1) bis (V-28) und (W-1) bis (W-4) wurden gemäß den folgenden Verfahren gemessen: Scherstabilität (BOSCH-SSI, Schall-SSI); HTHS-Viskosität (150°C, 100°C, 80°C); kinematische Viskosität (100°C, 40°C); Viskositätsindex; Gelbildungs-Index; Tieftemperaturviskosität (-40°C); Verdampfbarkeit bei 250°C; und Oxidationsstabilität. Tabelle 5 und Tabelle 6 zeigen die Ergebnisse.
<Beispiele 57 bis 84 und Vergleichsbeispiele 9 bis 12: Bewertung von 0W-16>
Ein mit einem Rührer ausgestattetes Gefäß aus rostfreiem Stahl wurde mit einem Kohlenwasserstoff-Öl (SP: 8,3 bis 8,4 (cal/cm³)^1/2; kinematische Viskosität bei 100°C: 4,2 mm²/s; Viskositätsindex: 128) (90 Gewichtsteile) und einem Additivpaket „Infineum P5741“ (10 Gewichtsteile) beschickt, um Schmieröl-Zusammensetzungen zu erhalten. Daraufhin wurden den jeweiligen Schmieröl-Zusammensetzungen die Viskositätsindex-verbessernden Mittel (R-1) bis (R-28) und (S-1) bis (S-4) zugesetzt, so dass jede Schmieröl-Zusammensetzung eine HTHS-Viskosität bei 150°C von 2,30 ± 0,05 (mPa·s) aufwies. Somit wurden Schmieröl-Zusammensetzungen (V-29) bis (V-56) und (W-5) bis (W-8) erhalten. Die folgenden Eigenschaften der Schmieröl-Zusammensetzungen (V-29) bis (V-56) und (W-5) bis (W-8) wurden gemäß den folgenden Verfahren gemessen: Scherstabilität (BOSCH-SSI, Schall-SSI); HTHS-Viskosität (150°C, 100°C, 80°C); kinematische Viskosität (100°C, 40°C); Viskositätsindex; Gelbildungs-Index; Tieftemperaturviskosität (-40°C); Verdampfbarkeit bei 250°C; und Oxidationsstabilität. Tabelle 7 und Tabelle 8 zeigen die Ergebnisse.
<Verfahren zum Messen der HTHS-Viskosität der Schmieröl-Zusammensetzung>
Die HTHS-Viskosität wurde bei 80°C, 100°C und 150°C gemäß dem Verfahren von ASTM D 4683 gemessen. Es ist besser, wenn die HTHS-Viskosität bei 80°C und 100°C niedriger ist.
<Verfahren zum Messen der kinematischen Viskosität und Verfahren zum Berechnen des Viskositätsindex der Schmieröl-Zusammensetzung>
Die kinematische Viskosität bei 40°C und 100°C wurde gemäß dem Verfahren von JIS-K2283 gemessen. Der Viskositätsindex wurde gemäß dem Verfahren von JIS-K2283 berechnet. Ein höherer Viskositätsindex zeigt eine stärkere Viskositätsindex-verbessernde Wirkung an.
<Verfahren zum Messen und Berechnen der Scherstabilität (BOSCH-SSI) der Schmieröl-Zusammensetzung>
Die Scherstabilität wurde gemäß dem Verfahren von ASTM D 6278 und gemäß dem Verfahren von ASTM D 6022 berechnet. Ein niedrigerer Wert zeigt eine höhere Scherstabilität an.
<Verfahren zum Messen und Berechnen der Scherstabilität (Schall-SSI) der Schmieröl-Zusammensetzung>
Die Scherstabilität wurde gemäß dem Verfahren von JPI-5S-29-2006 gemessen und gemäß dem Verfahren von ASTM D 6022 berechnet, unter Verwendung einer Ultraschall-Schervorrichtung. Ein niedrigerer Wert zeigt eine höhere Scherstabilität an.
<Verfahren zum Messen der Tieftemperaturviskosität der Schmieröl-Zusammensetzung>
Die Viskosität bei -40°C wurde gemäß dem Verfahren von JPI-5S-42-2004 gemessen. Ein niedrigerer Wert zeigt eine niedrigere Tieftemperaturviskosität an.
<Verfahren zum Messen des Gelbildungs-Index>
Ein abtastendes Brookfield-Viskosimeter wurde gemäß dem Verfahren von ASTM D 5133 betrieben, um den Gelbildungs-Index zu messen. Im Einzelnen wurden etwa 20 ml der Schmieröl-Zusammensetzung bis zur Fülllinie in einen Glas-Stator gegossen und für 1,5 Stunden auf 90°C vorgeheizt. Dann wurde das Temperaturgradienten-Programm darauf eingestellt, bei einer Abtastrate von 1°C /Stunde von -5°C auf -40°C abzukühlen, um den Gelbildungs-Index zu messen. Ein niedrigerer Wert zeigt ein besseres Motoröl mit einer besseren Tieftemperaturviskosität bei tiefen Temperaturen an.
<Verfahren zum Messen der Verdampfbarkeit>
Die Verdampfungsrate bei 250°C wurde gemäß dem Verfahren von ASTM D 5800 gemessen. Ein kleinerer Wert zeigt ein besseres Motoröl mit einer niedrigeren Verdampfungsrate des Schmieröls an.
<Verfahren zum Messen der Oxidationsstabilität>
Gemäß JIS-K2514 wurde eine Oxidationsstabilitätsprüfung bei 165,5°C ± 0,5°C für 120 Stunden durchgeführt, und die Menge des Anstiegs (mg KOH / g) der Gesamtsäurezahl des Viskositätsindex-verbessernden Mittels und der Schmieröl-Zusammensetzung vor und nach der Prüfung wurden gemessen. Ein niedrigerer Wert zeigt eine bessere Oxidationsstabilität an.
[Bewertungskriterien: Schmieröl-Zusammensetzung]
Hervorragend: Die Menge des Anstiegs der Gesamtsäurezahl der Schmieröl-Zusammensetzung vor und nach der Prüfung ist 3,0 mg KOH / g oder niedriger. Gut: Die Menge des Anstiegs der Gesamtsäurezahl der Schmieröl-Zusammensetzung vor und nach der Prüfung beträgt mehr als 3,0 mg KOH / g und nicht mehr als 5,0 mg KOH / g.
Mäßig: Die Menge des Anstiegs der Gesamtsäurezahl der Schmieröl-Zusammensetzung vor und nach der Prüfung beträgt mehr als 5,0 mg KOH / g und nicht mehr als 7,0 mg KOH / g.
Die Ergebnisse in Tabelle 5 bis Tabelle 8 zeigen, dass die Schmieröl-Zusammensetzungen, die das Viskositätsindex-verbessernde Mittel der vorliegenden Erfindung enthalten, jeweils einen angemessenen Gelbildungs-Index, eine hervorragende HTHS-Viskosität bei 100°C und hervorragende kinematische Viskosität bei 40°C sowie einen hervorragenden Viskositätsindex, eine hervorragende Scherstabilität und eine hervorragende Tieftemperaturviskosität aufweisen.
Die Schmieröl-Zusammensetzung der Vergleichsbeispiele 5 bis 7 und 9 bis 11 enthalten jeweils eines der folgenden Viskositätsindex-verbessernden Mittel: eines, welches das Copolymer (A') enthält, das kein Monomer (a) als Monomerbaustein enthält (Vergleichsbeispiel 1); eines, welches das Copolymer (A') enthält, das kein Monomer (b) als Monomerbaustein enthält (Vergleichsbeispiel 2); und eines, welches das Copolymer (A') enthält, das kein Monomer (c) oder Monomer (d) als Monomerbausteine enthält (Vergleichsbeispiel 3).
Jede der Schmieröl-Zusammensetzungen der Beispiele 29, 54, 53, 57, 82 und 81 enthält das Viskositätsindex-verbessernde Mittel von Beispiel 1, 26 oder 25, welches das Copolymer (A) enthält, das als Monomerbausteine das Monomer (a), das Monomer (b) und mindestens eines von dem Monomer (c) und dem Monomer (d) umfasst und im Wesentlichen den gleichen SP und das gleiche Mw aufweist wie diejenigen des Copolymers in jedem der Schmieröl-Zusammensetzungen der Vergleichsbeispiele 5 bis 7 und 9 bis 11. Die Ergebnisse zeigen, dass die Schmieröl-Zusammensetzungen dieser Vergleichsbeispiele den Schmieröl-Zusammensetzungen der Beispiel 29, 54, 53, 57, 82 und 81 im Hinblick auf Gelbildungs-Index, HTHS-Viskosität bei 100°C und kinematische Viskosität bei 40°C unterlegen sind. Die Ergebnisse zeigen zudem, dass der Viskositätsindex, die Scherstabilität, die Tieftemperaturviskosität, die Oxidationsstabilität und die Verdampfbarkeit bei 250°C in diesen Vergleichsbeispielen ebenfalls schlecht sind. Die Ergebnisse zeigen auch, dass die Schmieröl-Zusammensetzungen der Vergleichsbeispiele 8 und 12, die das Viskositätsindex-verbessernde Mittel von Vergleichsbeispiel 4 enthalten, das kein Ester-Öl enthält, den Schmieröl-Zusammensetzungen der Beispiele 29 und 57, die das gleiche Copolymer (A) enthalten, im Hinblick auf Gelbildungs-Index, HTHS-Viskosität bei 100°C und kinematische Viskosität bei 40°C unterlegen sind. Die Ergebnisse zeigen zudem, dass der Viskositätsindex und die Tieftemperaturviskosität in diesen Vergleichsbeispielen ebenfalls schlecht sind.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die Schmieröl-Zusammensetzungen, die das Viskositätsindex-verbessernde Mittel der vorliegenden Erfindung enthalten, weisen einen angemessenen Gelbildungs-Index, eine hervorragende HTHS-Viskosität bei 100°C und eine hervorragende kinematische Viskosität bei 40°C auf. Somit sind die Schmieröl-Zusammensetzungen als Getriebeöle (z.B. Differentialöl und industrielles Getriebeöl), MTF, Getriebeflüssigkeiten (z.B. ATF, DCTF und Riemen-CVTF), Traktionsflüssigkeiten (z.B. Toroid-CVTF), Stoßdämpferflüssigkeiten, Servolenkungsflüssigkeiten, Hydrauliköle (z.B. Baumaschinen-Hydrauliköl und industrielles Hydrauliköl) und Motoröle (für Benzin und Diesel) geeignet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 6060311 B [0003]
JP 2732187 B [0003]
JP 2754343 [0003]
JP 3831203 [0003]
JP 3999307 [0003]
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JP 2010532805 A [0003]
JP S63175096 A [0043]
JP H11172267 A [0143]
JP 2003321691 A [0143]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Polymer Engineering and Science, February 1974, Vol. 14, Nr. 2, S. 147 bis 154 [0037]

Claims

Viskositätsindex-verbesserndes Mittel, umfassend: ein Copolymer (A); und ein Ester-Öl (Z), wobei das Copolymer (A) als Monomerbausteine ein Polyolefin-basiertes, durch die folgende Formel (1) dargestelltes Monomer (a), ein durch die folgende Formel (2) dargestelltes Monomer (b), in dem R⁴ eine C4-Alkylgruppe ist, und mindestens eines von einem durch die folgende Formel (3) dargestellten Monomer (c) und einem durch die folgende Formel (2) dargestellten Monomer (d), in dem R⁴ eine C2-C3-Alkylgruppe ist, enthält:
wobei R¹ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist; -X¹- eine durch - O-, -O(AO)_m- oder -NH- dargestellte Gruppe ist, A eine C2-C4-Alkylengruppe ist, m eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, und jedes A gleich oder unterschiedlich sein kann, wenn m 2 oder mehr beträgt; R² ein Rest nach Entfernung eines Wasserstoffatoms aus einem Kohlenwasserstoffpolymer ist, das eine 1,2-Butylengruppe als eine Struktureinheit enthält; und p eine Zahl von 0 oder 1 darstellt;
wobei R³ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist; -X²- eine durch -O- oder -NH- dargestellte Gruppe ist; und R⁴ eine C2-C4-Alkylgruppe ist;
wobei R⁵ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist; -X³- eine durch -O- oder -NH- dargestellte Gruppe ist; R⁶ eine C2-C4-Alkylengruppe ist; R⁷ eine C1-C8-Alkylgruppe ist; und r eine ganze Zahl von 1 bis 20 ist, und jedes R⁶ gleich oder unterschiedlich sein kann, wenn r 2 oder mehr beträgt.
Viskositätsindex-verbesserndes Mittel nach Anspruch 1, wobei ein Gewichtsverhältnis ((A)/(Z)) des Copolymers (A) zu dem Ester-Öl (Z) in dem Viskositätsindex-verbessernden Mittel 10/90 bis 70/30 beträgt.
Viskositätsindex-verbesserndes Mittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei R² in der Formel (1) ein Rest nach Entfernung eines Wasserstoffatoms aus einem Kohlenwasserstoffpolymer ist, das eine 1,2-Butylengruppe und eine Isobutylengruppe als Struktureinheiten enthält, und der gesamte Anteil der Isobutylengruppe und der 1 ,2-Butylengruppe, bezogen auf die gesamte Mol-Anzahl der Struktureinheiten des Kohlenwasserstoffpolymers, 30 Molprozent oder mehr beträgt.
Viskositätsindex-verbesserndes Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein auf der Grundlage von Gewichtsbruchteilen der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist, berechneter Löslichkeitsparameter 8,0 bis 10,0 (cal/cm³)^1/2.
Viskositätsindex-verbesserndes Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Ester-Öl eine kinematische Viskosität bei 100°C von 1 bis 4 mm²/s und einen Viskositätsindex von 100 oder mehr aufweist.
Viskositätsindex-verbesserndes Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Gewichtsverhältnis {(c + d)/b} des Gesamtgewichts des Monomers (c) und des Monomers (d) zu dem Gewicht des Monomers (b) unter den Monomerbausteinen des Copolymer (A) 0,01 bis 20 beträgt.
Viskositätsindex-verbesserndes Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Copolymer (A) ein Copolymer ist, das als einen Monomerbaustein ein (Meth)acryloyl-Monomer (e) enthält, das eine geradkettige oder verzweigte C9-C36-Alkylgruppe aufweist.
Viskositätsindex-verbesserndes Mittel nach Anspruch 7, wobei das Copolymer (A) ein Copolymer ist, das als Monomerbausteine das Monomer (a) in einer Menge von 1 bis 50 Gewichtsprozent, das Monomer (b) in einer Menge von 1 bis 80 Gewichtsprozent, das Monomer (c) und das Monomer (d) in einer Gesamtmenge von 1 bis 60 Gewichtsprozent und das (Meth)acryloyl-Monomer (e) in einer Menge von 1 bis 60 Gewichtsprozent enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, mit denen das Copolymer (A) aufgebaut ist.
Viskositätsindex-verbesserndes Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Copolymer (A) ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 5.000 bis 2.000.000 aufweist.
Viskositätsindex-verbesserndes Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Viskositätsindex-verbessernde Mittel ein (Meth)acrylsäurealkylester-(Co-)Polymer (B), das von dem Copolymer (A) verschieden ist, in einer Menge von 0,01 bis 30 Gewichtsprozent enthält, bezogen auf das Gewicht des Copolymers (A).
Viskositätsindex-verbesserndes Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine absolute Differenz zwischen dem Löslichkeitsparameter des Copolymers (A) und dem Löslichkeitsparameter des Ester-Öls (Z) 0,1 bis 2,0 (cal/cm³)^1/2 beträgt.
Viskositätsindex-verbesserndes Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, das zudem ein Kohlenwasserstoff-Öl enthält.
Schmieröl-Zusammensetzung, umfassend: das Viskositätsindex-verbessernde Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 12; und mindestens ein Additiv, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Tensid, einem Dispergiermittel, einem Antioxidans, einem Öligkeitsverbesserer, einem Fließpunkterniedriger, einem Reibungs- und Verschleißmodifizierer, einem Hochdruckmittel, einem Entschäumer, einem Demulgator, einem Metalldesaktivator und einem Korrosionsschutzmittel.