【発明の詳細な説明】
機能性ポリマー
本発明は、カルボカチオン重合によって合成されるポリマーを機能化する新規
な方法、及びテレケリックプレポリマーのような新規な機能性ポリマーに関する
。
官能基を有するポリマーは、潤滑添加剤、コンパチビライザー、乳化剤又は接
着剤、改良剤、コーティング材、シーリング材等の製造用原材料として有用であ
る。従って、機能性ポリマーは非常に興味がある。
カルボカチオン重合は、公知の機能性ポリマーの合成経路の1つである。例え
ば、WO-A-94/13706は、窒素含有官能基で機能化された新規な高分子材料のリビ
ングカチオン重合による直接的合成の方法を開示している。重合及び機能付与は
、本質的に同時の態様で起こる(例えば1段階フリーデル-クラフツ反応)。教科
書「カルボカチオンの巨大分子エンジニアリングにより設計されるポリマー:理
論と実行」(Hanser発行、1991年)のセクションII.5.2において、著者J.P.Ke
フィン類及びポリ(アルキルビニルエーテル)類の両者での付加末端基について多
くの例を挙げている。
さらに反応する可能性のある新規な末端基を有する1段階のカルボカチオン重
合プロセスが、非常に要望されていることは理解されるだろう。
従って、リビングカルボカチオン重合系が1以上の芳香族環系と反応するカル
ボカチオン重合によって合成されるポリマーを機能化するための方法を見いだし
た。
この方法は、特に1又は2の芳香族環系が、5-、6-、又は7-原子のヘテロ環よ
り選択される場合に好適である。このようなヘテロ環は、N、O、P、及びSか
ら選択される1以上のヘテロ原子を有し、典型的には、反応、すなわちフリーデ
ル-クラフツ反応が起こるために要求される電子リッチの環境を与える。1以上
の芳香族環系は、6-π-電子環系から選択されることが好ましい。特に好ましい
芳香族環系としては、ピロール、フラン、チオフェン、オキサゾール、イソチア
ゾール、1,3,4-チアジアゾール、及びピラゾールを例示できる。
これらの芳香族環系は、芳香族環系の残りの反応性部分を立体的に妨害せず、
芳香族環系を非活性化しなければ、一部が置換されていてもよい。例えば、置換
基は、アミノ、ヒドロキシ、アルコキシ、アミノカルボニル、アルキル又はアリ
ール基、あるいはハロゲン原子から選択される。最初に言及した置換基は、強い
活性基である。このような置換基は、例えば、芳香族環系がカップリング剤とし
て作用する場合、相対的に大きく、最初の置換基は、機能性ポリマーの(平均し
て)半分の分子量に相当する。好適な置換芳香族環の例としては、例えば3,3-ジ
メチル-3H-ピラゾール及び2,2-ビチエニルがある。
また、1以上の芳香族環系は、ナフタレン、キノリン、キノキサリン、インド
ール、ベンゾフラン類、ベンゾチオフェン類、プテリジン、プリン、インドリジ
ン等のような(ベンゾ-)縮合環系から選択してもよい。さらに、これらの1以上
の芳香族環系は、上述の同じ置換基で一部が置換されていてもよい。
1以上の芳香族環系は、ピロール、フラン、チオフェン及びそれらの置換誘導
体から選択されることが好ましい。このように合成されたポリマーは、ピロール
、フラン、及びチオフェンの構造についての周知及び非常に広範な化学によって
、さらに機能化される。チオフェン又は置換チオフェンを用いることのさらなう
利点は、その機能性ポリマーの固有の抗酸化特性である。
この明細書全体を通して使用されるので、リビングポリマーの定義は、上述し
たい。リビングカルボカチオン重合系は、連鎖移動及び停止反応がないカチオン
性開始反応に基づく理想的なリビング重合と、速い可逆連鎖移動及び/又は停止
反応が存在し、これらのプロセスの速度が生長反応の速度より速い疑似リビング
重合とを含む。すなわち、この系は、非可逆的連鎖移動及び/又は停止反応の速
度がゼロである、或いはゼロに見える。
該教科書に述べられているように、(リビング)カルボカチオンポリマーは、
制御された開始反応、すなわち、単機能性又は多機能性の開始剤によって、ポリ
マー連鎖が一末端で一方向に、又は中心で、複数の方向に生長するように制御さ
れた開始反応によって生成される。
好適なリビングカルボカチオン重合系としては、例えば、t-アルキルエステル
/BCl3;クミルアセテート/TiCl4;2,2'−ビピリジル/TiCl4;CH3SO4H/SnCl4
+n-Bu4NCl;HI/I2;HI/ZnX2又はSnX2(X=Cl、Br);HI/ZnI2;又はCH3COCIO4が、
それぞれモノマーとしては、例えば、イソブテン;イソブテン/2,4-ジメチル-1
,3-ペンタジエン;スチレン;p-ビニルフェニルグリシジルエーテル;イソブチ
ルビニルエーテル;メチルビニルエーテル/p-メトキシスチレン;又は2-メチル
ジヒドロフランがある(より包括的なリストは、上記教科書の43〜55ページの表I
V参照)。さらに、WO-A-94/13706において、開始剤として用いられている窒素含
有化合物、例えば、ジエチルアルミニウムクロライド、TiCl4又はBCI3と混合し
た2-アジド-イソプロピル-ベンゼン又はビス(2-アジド-イソプロピル)ベンゼン
を用いてもよい。
不溶性触媒を用いてもよいが、均一触媒が好ましく使用される。重合方法では
、溶剤を使用することが一般的である。好適の溶剤の凝固点は、好ましい重合温
度以下(かなり)である。具体的には、限定するわけではないが、C2〜C10ア
ルカン、-アルケン、-アルキルはライ度及び-アルケニルハライド、四塩化炭素
、二硫化炭素、ニトロエタン、液体炭酸及びメチルクロロヘキサンが挙げられる
。好ましい溶剤は、低沸点のアルキルハライド:クロロホルム、二塩化メチレン
、塩化メチル、塩化エチル、塩化プロピル、塩化n-ブチル、及び1,2-ジクロロエ
タン;及びネオペンタン、ヘキサン、ヘプタン、及び精製石油エーテルがある。
いずれのカチオン重合性モノマーを用いてもよく、直鎖及び分岐鎖のアルファ
-オレフィン、イソオレフィン、脂環式モノオレフィン、脂環式化合物、スチレ
ン誘導体、インデン及びその誘導体、及び他のモノオレフィン、及びKennedyの
教科書「オレフィンのカチオン重合:臨界目録;39-53ページ(Wiley,1975)で
同定されたヘテロ環のカチオン重合性ポリマーを含む。ビニルエーテルも使用で
きる。
特に有益なポリマーは、4〜20個の炭素原子のイソオレフィン又はそれらの混
合物から合成できる。このような不飽和炭化水素としては、限定されるわけでは
ないが、イソブテン、2-メチル-ブテン、3-メチル-1-ブテン、4-メチル-1-ペン
テン、及びベータ-ピネンが挙げられる。他の使用可能なカチオン重合性モノマ
ーとしては、オキサゾリンのようなヘテロ環モノマー、及び極性共有結合に付加
す
る公知のものがある。カチオン重合性モノマーの混合物は、必要であれば、重合
ゾーンの供給原料として用いることができる。このように、コポリマー、ターポ
リマー及びより高いインターポリマーは、2、3又はそれ以上のモノマーの混合
物を利用して合成できる。重合ゾーンへの好ましい供給原料は、純粋なイソブテ
ン及びC4炭化水素、例えばナフサの熱分解又は接触分解の結果得られる混合C4
炭化水素留分を含む。好適なイソブテン供給原料は、通常は、少なくとも10%、
そしてその供給量の重量に対して重量で100%までのイソブタンを含む。工業的
に重要な供給原料としての利用に適切な通常のC4留分は、10〜40%の1-ブテン
、10〜40%の2-ブテン、40〜60%のイソブタン、4〜10%のn-ブタン、及び0.5%
までのブタジエンを含む。ここで、全ての百分率は、供給重量に対する重量百分
率である。また、イソブテンを含有する供給原料は、少量の、例えば普通は、25
%未満、好ましくは10%未満、最も好ましくは、5%未満の、プロパジエン、プ
ロピレン及びC5オレフィンのような、C4でない他の重合性オレフィンモノマー
を含有してよい。ここで使用する「ポリイソブテン」という語は、イソブテンの
ホモポリマーのみならず、イソブテンのコポリマー及び通常のC4留分と共に、
通常は3〜6、好ましくは3〜5個の炭素原子を含むC4でないエチレン性不飽和オ
レフィンモノマーをも包含する意であり、このようなコポリマーは、ポリマーの
数平均分子量(Mn)に対して重量で通常は少なくとも50%、好ましくは少なくとも
65%、及び最も好ましくは少なくとも80%のイソブテン単位を含むことを条件と
する。ここで特定された条件下では、イソブテンは非常に選択的に重合するので
、上述のイソブテンの量を最少化できる。
重合の溶媒は、本質的に触媒を阻害しないことが好ましい。例えば、オレフイ
ンの供給は、分子ふるいを用いて処理し、苛性洗浄し、例えばメルカプタン、水
、及びジエンを除去する(必要ならば)。
重合反応は、バッチ式、又は連続的に材料を反応装置に供給し、スラリー又は
ポリマー溶液のオーバーフローをポリマーの再生のために取り出す(セミ)連続
操作で行うことができる。操作性の点から、好ましい反応の方法は、原料が連続
的に反応器に供給され、生成物は反応器から除去される連続的流れの攪拌反応器
を利用した連続を基本とする方法である。しかし、より限定された範囲(狭い分
子量分布)の場合は、バッチ式方法が好ましい。
本発明の方法で用いる触媒の量は、目標とするポリマー数平均分子量を得るよ
うに変化させることができる。また、触媒量を変化ささることにより、望ましく
ない異性化を最少にあるいは減少させることもできる。反応層の開始剤の濃度が
低いほど、ポリマーの分子量は高くなり、逆も同様である。選択された目標とす
るポリマー分子量の定義された範囲内でのポリマー分子量の制御は、ポリマーを
分散剤として潤滑油中で使用することを意図している場合には特に重要である。
また、触媒の量は、オレフィンモノマーの転換及びポリマーの収率に影響し、触
媒量が多いと、通常は転換率及び収率が高くなる。十分な量の触媒を用いて、反
応が「リビング」カチオン重合になるようにすべきである。
液相中で重合反応を行うと、環化又は分岐せずに、直線又は鎖型の重合を引き
起こす。周囲条件下でガス状の原料を用いる場合は、その原料を液相に保持する
ために、反応圧力を制御すること及び/又は原料を不活性溶媒あるいは液体希釈
剤に溶解することが好ましい。通常の条件で選択された触媒が気体(例えば、BF3
等)の場合は、ガス状触媒は、通常、部分的に又は全体を反応器に導入後、加
圧液体中に溶解する。重合圧は、通常は25〜500、好ましくは100〜300kPaの範囲
である。
反応温度が高すぎると、機能化の度合いが低下する傾向にあるので、重合が遂
行される温度は重要である。通常の重合温度範囲は、-100℃と+10℃の間である
。-10℃以下、好ましくは、-20℃以下、及び-80℃と-20℃の間、例えば-50℃で
重合が行われることが好ましい。液相反応混合物の温度は、通常の方法によって
制御される。特定の反応温度を選択して目標のリビング重合を達成し、その選択
温度から+又は-5℃を超えて変化しないようにすることが好ましい。一方、触媒
及び/又は促進剤の供給速度は変化させ、所望のMnを達成して原料組成物中のモ
ノマー分布の変化を補うことが好ましい。
平均的な重合時間は、10〜120分で変化させることができ、好ましくは、15〜4
5分、さらに好ましくは、15〜30分、最も好ましくは15〜20分である。
反応、すなわちフリーデル-クラフツアルキル化反応は、カルボカチオン重合
系を形成するのに要求される同条件下で起こる。従って、これらの条件は、本技
術分野の当業者にはよく知られている。さらに、フリーデル-クラフツアルキル
化反応は周知であり、適切な条件の例、及びさらなる参考例は、例えば、J.Marc
hによる「高等有機化学」(3版の1-13節、1985)に記載されている。典型的な条件
は、反応熱を取り除くするための温度の制御、溶剤及び接触して試薬を導く方法
(スターラー等)の様式を含む。
反応をクエンチするために使用される物質は、従来通りであり、触媒を非活性
化するために十分な量に過剰量が用いられるが、通常カチオン重合促進剤(例え
ば、水分、アルコール)として使用される同じ物質を含む。従って、触媒の非活
性化に効果的な量であれば、どんな量のクエンチ溶媒を用いてもよいが、そのよ
うな効果的な十分な量は、クエンチ溶媒の触媒に対するモル比が通常は1:1〜100
:1、好ましくは、3:1〜50:1、最も好ましくは10:1〜30:1であると考えられる。
クエンチは、ポリマー生成物にクエンチ溶媒を導入することによって行われる。
通常は、ポリマー生成物はクエンチの際、ガス状触媒(1種が用いられている場
合)及び混合物の他の成分が蒸発することを防止するために十分な圧力下に維持
されている。クエンチ溶媒の温度は重要ではなく、例えば室温又はそれ以下でも
よい。バッチ式系においては、クエンチは反応器内で行われ、又は生成物が反応
器から取り除かれた後に、その生成物上で行うと好ましい。連続系においては、
クエンチは、通常生成物が反応器から取り出された後に行われる。クエンチの後
、重合生成物は、通常、従来の最終段階に従って処理される。それは、触媒残渣
を抽出するための苛性/水洗浄、非活性化及び抽出された触媒を水相に単離する
炭化水素/水相分離段階、中和された触媒の残量を除去するための水洗浄段階を
含む。そして、通常ポリマーを脱ブタン塔内でストリップし、未反応の揮発性モ
ノマーを除去し、さらにストリッピング操作により、軽い末端ポリマー(例えば
C24炭素ポリマー)を除去する。そして、通常、ストリップされたポリマーをN2
で乾燥する。
理論的には、リビングカルボカチオン重合系がモノマーの供給を使い果たした
ときは、より限定された生成物が合成されるが、カルボカチオン重合系合成の際
、1以上の環系が導入されてもよい。1以上の芳香族環系の量に対するリビング
カルボカチオン重合系の比率により、及び開始反応系の機能性により、ポリマー
は、
ポリマー鎖の1末端に機能性末端基を有するか(1:1;単機能性)、1以上のリビ
ングカルボカチオン重合系と結合した1以上の芳香族環系を有するか(例えば2
以上:1の比率で合成されたいわゆる分岐又は星形分岐ポリマー;単機能性)、
生長末端のいくつか又はそれぞれで、末端キャップされたリビングカルボカチオ
ン重合系を有して(いわゆるテレケリックポリマー、例えば2:1の比率;二機能
性、又は3:1の比率;三機能性)合成され、また、多機能性開始剤を使用した場
合は、1以上の芳香族環系がカップリング剤としても機能性末端基としても作用
する混合系でさえ合成される。
例としては、限定されないが、以下のものがある。
I-P-Ar
I-P-Ar-(P-I)n
Ar-P-I'-(P-Ar)m
Ar--P-I"-P-Ar-P-I"-P-Ar
ここで、Arは、1以上の芳香族環系を示し、Pは、ポリマー(例えば、ホモポリ
マー、ランダム又はブロックコポリマーを示し、I'は、多機能性開始剤を示し、
I"は、二機能性開始剤を示し、n及びmは、それぞれ、1以上の芳香族環系又は多
機能性開始剤の数を示す。
1以上の機能性末端基でキャップされたテレケリックプレポリマー、及び1以
上の多機能性カップリング基で結合されている分岐又は星形分岐ポリマーが好ま
しい。ここで、前記末端基及び前記多機能性カップリング基は5-原子、6-π-電
子のヘテロ環である。前記分岐又は星形分岐ポリマーは、1以上の機能性末端基
でキャップされていると好ましい。ここで、前記末端基は、5-原子、6-π-電子
のヘテロ環である。
テレケリックプレポリマー、及び分岐又は星形分岐ポリマー、特に1以上の機
能性末端基でキャップされたものは、網目及びVI(粘度)改良剤を含有する高分
子量生成物の合成に有益である。
置換又は非置換の本発明の反応生成物は、VI改良剤と共に、例えば潤滑油中に
添加される分散剤又は酸化防止剤として使用できる。従って、本発明は、主要量
(50%w以上)の潤滑剤ベースオイルと、少量の(50%w未満)、好ましくは、
0.1〜20%w、特に0.5〜10%w(活性物質)の置換又は非置換の本発明の反応生成
物とを含有する潤滑油組成物を提供する。ここで、百分率は、組成物の全重量に
対する重量パーセントである。
潤滑製剤は、潤滑油に添加剤パッケージを添加して合成される。少量の粘度改
良剤は、最終的な潤滑製剤がマルチグレードバージョンの場合に含んでよい。製
剤に使用される添加剤パッケージのタイプ及び量は、自動車及びトラックのエン
ジン、船舶及び鉄道のジーゼルエンジン、ガスエンジン、定常パワーエンジン及
びタービンを包含する火花点火エンジン及び圧縮点火エンジンを含む最終的な用
途による。
潤滑製剤は、米国の自動車工業協会(SAE)、アメリカ石油協会(API)、及びアメ
リカ試験材料協会(ASTM)の三者間の調整で分類された一連の性能仕様に適合する
ように配合される。また、国際潤滑剤標準化承認委員会(ILSA)といわれる組織経
由で、アメリカ自動車製造業協会(AAMA)及び日本自動車製造業協会(JAMA)が、共
同で、ガソリン−旅客車に燃料供給するエンジンオイルについての最低性能標準
を作成している。
ヨーロッパでは、エンジンオイルの分類は、石油添加材製造業技術委貢会(ATC
)及びヨーロッパ潤滑剤工業技術協会(ATIEL)との協議でヨーロッパ自動車構造協
会(ACEA)によって設定されている。これらの国際的に組織されたオイルの分類系
の他に、すべてではないが、多くの相手先登録商標製造業者(OEMs)は、まず(す
なわち工場)全体で使用される潤滑製剤で適合しなければならない自社の性能要
件を持っている。
好適な潤滑性ベースオイルは、天然の、鉱物の、又は合成潤滑油である。
天然潤滑油としては、動物性油及びひまし油のような植物性油がある。鉱物油
は、原油から得られる潤滑油留分、例えば、ナフタリン系又はパラフィン系又は
その混合物、石炭又はシェールを含み、留分は、粘土−酸、溶剤、又は水素添加
処理のような特定の処理に供することができる。合成潤滑油は、当該技術分野で
は公知の、例えば、ポリマーアルファオレフィン、異性化スラックワックス、変
成アルキレンオキシドポリマー及びエステルから誘導される炭化水素の合成ポリ
マーを含む。これらの潤滑油は、火花点火及び圧縮点火エンジン用のクランクケ
ース潤滑油製品が好ましいが、水圧潤滑剤、金属−作用流体及び自走車のトラン
スミッション流体をも包含する。
本発明の組成物の潤滑剤ベースオイルは、鉱物潤滑油又はRoyal Dutch/Shell
グループの会社で登録商標「HVI」で販売されている鉱物潤滑油の混合物、又はR
oyal Dutch/Shellグループの会社で登録商標「XHVI」で販売されている合成炭化
水素ベースオイルが好ましい。
本発明の組成物に存在する潤滑剤ベースオイルの粘度は、広範囲に変えられ、
通常は、100℃で、3〜35mm2/sである。
本発明の潤滑油は、当該分野で公知の種々の他の添加剤を含んでよい。例えば
、以下の通り。
(a)粘度改良剤又は調節剤。粘度改良剤は、固体タイプ又は天然あるいは合成
ベース油中の濃縮物でよく、物質として、通常ポリマーとして定義でき、それを
取り込むことによって本質的に粘度(例えば、ASTM手順D2270)を改良する(例え
ば、少なくとも5単位)。これらはすべて、最終的な潤滑製剤に取り込んで製品
を所望の特性とすることができる。このような粘度改良剤の例としては、イソプ
レンあるいはブタジエンのようなジエンの直鎖又は星形ポリマー、又は選択的に
置換スチレンを有するそのようなジエンのコポリマーがある。これらのコポリマ
ーは、ブロックコポリマーが好適であり、オレフィン性不飽和の多くが飽和され
る程度に水素添加されることが好ましい。粘度改良剤の他のタイプの多くは、当
該技術分野で公知であり、その多くが、「マルチグレードエンジンオイルの粘度
及び流動特性」の議事録(ドイツ国、Esslingen、1977年12月)に記載されてい
る。また、粘度改良剤が、分散剤としての機能を果たし(例えば、ブロックコポ
リマー又はポリメタクリレートに基づく分散剤粘度改良剤)、及び/又は粘度の
改良と共に酸化防止剤としても機能的であることは公知であり、また、それらに
流動点降下剤を混合して、寒い気候でのハンドリングのよい製品を得ることがで
きる。
(b)例えば無灰又は灰-ジチオカルバメート系、及びその混合物を含有する金属
の添加剤のような、無灰又は灰含有の過圧/耐摩耗添加剤。それぞれの構成の実
際の組成は、最終用途によって変化し、従って、金属イオンのタイプ及び種々
のアルコールの範囲、アルキル及びアリール部分の両方の大きさを変えられるよ
うな範囲に基づく。好ましくは、亜鉛ジチオホスフェート(ZDTPs)、又はナトリ
ウムジチオホスフェートである。
(c)エステルスクシンイミド及びマンニッヒ塩基、種々の分子量及びホウ酸塩
による変形を含むアミン系、又は種々のタイプ及び分子量のエステルを包含する
分散剤。ポリオレフィン置換スクシンイミド、例えばGB-A-2231873に記載された
もののような無灰分散剤が好ましい。
(d)例えば「IRGANOX」(登録商標)L57(三級C4-C12アルキルジフェニルアミ
ン)のようなアミン系、又は「IRGANOX」(登録商標)L135(2,6-ジtert-ブチル-
4-(2-カルボキシ(アルキル)エチル)フェノール)(例えば、CIBA Speciality Che
micals)のようなフェノール系、又は銅の濃度が50〜500ppmである可溶性銅化合
物である酸化防止剤。
(e)例えばエチレン/プロピレンブロックコポリマー系の防錆化合物。
(f)燃費のための摩擦調節剤。金属(例えばモリブデン)を含む又は金属を含
まないエステル類及びアミン類、又はそれらの合成混合物。
(g)フェネート、スルホネート、サリシレート、又はナフテネート、又はそれ
らの混合物のような、金属含有清浄剤(detergent)。全ての清浄剤は中性、又は
塩基性以上のどちらでもよく、そのような塩基性以上の清浄剤は、カルボネート
、ヒドロキシド、又はその混合物である。金属は、ナトリウム又はカリウムのよ
うなアルカリ金属も使用できるが、カルシウム、マグネシウム、又はマンガンが
好ましい。
(h)銅受動態化剤、好ましくは、アルキル化又はベンジル化トリアゾール系。
また、本発明の反応生成物は、例えば、清浄剤についての分散剤のように、燃
料に添加剤として用いることもできる。従って、本発明は、主要量(50%w以上)
のベースオイルと、少量(50%w未満)、好ましくは、0.001〜5%w、特に、0.001
〜2%w(活性物質)の本発明の反応生成物を含有する燃料組成物をも提供する。
ここで、重量パーセントは、組成物の全重量に基づく。
適切なベース燃料は、ガソリン及びジーゼル燃料を含む。これらのベース燃料
は飽和されたオレフィン及び芳香族炭化水素の混合物を含んでもよく、例えば0.
001〜01.%wの範囲でイオウを含んでもよい。それらは、直留ガソリン、合成芳
香族炭化水素混合物、炭化水素原料の熱分解、水添分解した原油留分、又は触媒
による改質炭化水素から得られる。
本発明の燃料組成物は、当該技術分野で公知の種々の他の添加剤を含んでよい
。例えば、以下の通り。
(a)ノッキング防止剤。鉛化合物、又はメチルシクロペンタジエニル-マンガン
類のトリカルボニルあるいはオルトアジドフェニルのような他の化合物。
(b)ベンゾイルアセトンのようなCo-ノッキング防止剤。
(c)「NALCO」(登録商標)EC5462A(例えば、Nalco)、「TOLAD」(登録商標)2683(
例えば、Baker Petrolite)、EXP177、EXP159M、EXP175、EP409又はEP435(例えば
、RE Speciahty Chemicals)、及びT9360-K、T9305、T9308、T9311又はT327(例
えば、Baker Petrolite)のような市販されている曇り防止剤。
(d)「TEGOPREN」(登録商標)5851,Q25907、MR1027、MR2068又はMR2057(例え
ば、Dow Corning)、「PHODORSIL」(登録商標)(例えば、Rhone Poulenc)、及び「
WITCO」(登録商標)SAG TP325又はSAG327(例えば、witco)のような市販されて
いる消泡剤。
(e)点火改良剤(例えば、硝酸2-エチルヘキシル、硝酸シクロヘキシル、ジ-ter
t-ブチルペルオキシド、及びUS-A-4208190のコラム2の27行目からコラム3の21行
目に開示されているもの)。
(f)防錆剤(例えば、Rhein Chemie、Mannheim、ドイツ国の「RC 4801」、又はコ
ハク酸誘導体のポリヒドリック多価アルコールエステル類、少なくとも1つのア
ルファ炭素原子上に20〜500の炭素原子を有する非置換又は置換脂肪族炭化水素
基を持つコハク酸誘導体(例えば、ポリイソブチレン置換コハク酸のペンタエリ
スリトールジエステル))。
(g)付香剤。
(h)耐摩耗添加剤。
(i)酸化防止剤(例えば、2,6-ジ-tert-ブチルフェノールのようなフェノール類
、又はN,N'-ジ-sec-ブチル-p-フェニレンジアミンのようなフェニレンジアミ
ン類)。
(k)EC831、「PARADYNE」(登録商標)631又は655(例えば、Paramins)又は「VE
KTRON」(登録商標)6010(例えば、Shell Additives International Limited)の
ような市販されている潤滑剤。
(1)例えばC12〜C15のアルキル置換プロピレングリコール(「SAP 949」)のよ
うなポリエーテル、Royal Dutch/Shellグループの会社から市販されている「HVI
」又は「XHVI」(登録商標)ベースオイル、C2〜C6モノマーから誘導されるポリ
オレフィン、例えば20〜175、特に35〜150の炭素原子を有するポリイソブチレン
、又は100℃での粘度が2×10-6〜2×10-5m2/s(2〜20センチストークス)であ
って、8〜18の炭素原子を有する少なくとも1つのアルファオレフィンから誘導
される18〜80の炭素原子を持つ水素化オリゴマーであるポリアルファオレフィン
のようなキャリヤー液。
本発明の潤滑油及び燃料組成物は、本発明の置換又は非置換反応生成物を潤滑
ベースオイル又はベース燃料に添加することによって調製することができる。都
合よく、添加剤濃縮物は、潤滑ベースオイル又はベース燃料と混ぜられる。この
ような濃縮物は、通常、不活性キャリヤー液と、高濃度の1以上の添加剤を含ん
でいる。それ故に、本発明は、不活性キャリヤー液と、10〜80%w(活性物質)
の本発明の置換又は非置換反応生成物を含有する添加剤濃縮物をも提供する。こ
こで、重量パーセントは、濃縮物の全重量に基づく。
不活性キャリアー液の例として、炭化水素及びメタノール、エタノール、プロ
パノール、2-ブトキシエタノール又はメチルtert-ブチルエーテルのようなアル
コール類又はエーテル類を有する炭化水素類の混合物がある。例えば、キャリヤ
ー液は、トルエン、キシレン、それらの混合物、又はアルコールを有するトルエ
ンあるいはキシレンの混合物のような芳香族炭化水素溶剤でもよい。代わりに、
キャリヤー液は、鉱物ベースオイル又はRoyal Dutch/Shellグループの会社から
、「HVI」、例えば「HVI 60」ベースオイルとして市販されているような、又はR
oyal Dutch/Shellグループの会社から、「XHVI」(登録商標)として市販されてい
るような鉱物ベースオイルの混合物でもよい。
最終の混合潤滑油組成物における好適な添加剤濃度の非限定例
混合潤滑油組成物用の好適な添加剤濃縮物の非限定例 さらに、本発明は、分散剤、清浄剤、酸化防止剤、又はVI改良剤としての本発
明による置換又は非置換の反応生成物の利用を提供する。
以下の実施例により、本発明を説明する。
実施例1〜5はモデル実験を示す。これらは、試薬として、リビングカルボカチ
オン重合系の代わりに、イソブテンの二量体に類似した、2-クロロ-2,4,4-トリ
メチルペンタンから誘導されるリビングカルボカチオン二量化系を使用している
。実施例6〜10は、重合体成分としてポリイソブテンを使用する本発明の生成物
を例証する。最後に、実施例11は本発明の新規生成物についてのチオフェン−機
能性PIBの酸化防止性試験に関し、実施例12は機能性PIB類の分散剤特性を示す。
典型的に、本実施例は、外部冷却バスに浸漬したバッチ反応器内で操作した。
溶剤及び試薬は全て徹底的に乾燥した。本実施例では以下の略称名を使用してい
る。
CTMP 2-クロロ-2,4,4-トリメチルペンタン
tmb 1,1,3,3-テトラメチルブチル(ラジカル)
PIB ポリイソブチレン又はそのラジカル
IB イソブテン
MCH メチルシクロヘキサン
DCM ジクロロメタン
MeOH メタノール
TH チオフェン
BrTH 2-ブロモチオフェン
MeTH 2-メチルチオフェン
BTH 2,2-ビチエニル
DBTH 3-ドデシル-2,2-ビチエニル
DTHCE 1,1-ジ(2-チエニル)-2,2,2-トリクロロエタン
FU フラン
Me−FU 2-メチルフラン
DtBP 2,6-ジ-tert-ブチルピリジンDBTH の合成
DBTHは、3-ブロモBTHとドデシルマグネシウムブロマイドとの反応によって調
製した。3-ブロモBTHは、1,1'-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセンの存在
下、2-チオフェンマグネシウムブロマイドとBrTHとの反応によって調製した。実施例1
マグネチックスターラーを備えた250mlの三口丸底フラスコに、305mg(2.05mmo
l)のCTMPを充填し、次いで40mlの60:40 v/v MCH/DCM及び1385mg(10.02mmol)のシ
ス-デカリンを入れた(内部標準物質)。そして、反応器を-80℃に冷却し、40mlの
MCH/DCMに溶解した1869mg(9.85mmol)のTiCl4を添加した。次に、20mlのMCH/DCM
に溶解した90mg(1.07mmol)のTHを添加した。時々、2mlの試料を取り、-80℃の2m
lのMeOHでクエンチしてガス液体クロマトグラフィーで分析した。
GLCは、転換度及び末端-キャップドと結合生成物、2-(tmb)TH(I)と2,5-ビス(
tmb)TH(II)の比率を明らかにした。2時間後、転換度が60%(摂取THに基づき)、
生成物比I/IIが、83/17に達した。一晩撹拌後、混合物を室温まで温めると、比
率54/36で97.4%の転化率に達した。実施例2
実施例1と同様の条件で、THを1.28g(10mmol)の2-アセチルTHに置き換えた場合
は、反応しなかった。明らかに、2-アセチル基は不活性基である。実施例3
実施例1と同様の条件で、THを0.82g(10mmol)のME-FUに置き換えた場合は、半
時間後に、1.32gの2-メチル-5(tmb)FUが生成した(転化率68%)。以下の分析デー
タが得られた:
実施例4
マグネチックスターラーを備えた250mlの三口丸底フラスコに、7.55g(51mm
ol)のCTMPを充填し、次いで20mlのDCMに溶解した5.0g(51mmol)のMeTHを入れた。
0.870g(6.13mmol)のBF3・OEt2をゆっくり添加し、反応をGLCによって続けた。GLC
データによると、ルイス酸添加後すぐに、少量のジアルキル化生成物と共にモノ
アルキル化生成物が生成された。
その粗製の生成物を水で洗浄、乾燥、部分蒸留(kugelrohr)した。19パーセ
ントのMeOHが2-メチル-5(tmb)THに転換したことが分かった。実施例5
10mlの40:60v/vのヘキサン:DCM;20mlの前記溶剤に溶解した3.55g(18.75mmol)
のTiCl4;及び20mlの前記溶剤に溶解した0.60g(1.875mmol)のDBTHを用いて、実
施例1の手順に従った。反応の進行は、GCにより決定した。GCは、5-(tmb)DBTH及
び5'-(tmb)DBTHに関する(GC-MSにより)2つの同サイズの単独ピークを示した
。75%の転換が達成された。実施例6
TH、BrTH、MeTH、DTHCE、DBTH、FU、及びMeFUについてのPIB-機能性化の実験
を行った。
-78℃のCH2Cl2/ヘキサン溶剤混合物中で、簡単な実験室重合方法で、イソブテ
ン重合を行った。モノマーの転化率が高く(〜100%)なった後に、芳香族環系
を添加した。鎖末端の構造の変化は、GPCを行いながらUVスペクトル検出器によ
って、及び1H NMRによって調べた。
BrTHによる末端キャッピングの実験条件は以下の通りである:反応器を6.2mmo
lのCTMP、5.2mmolの2,2'-ビピリジル、150mlのCH2Cl2及び350mlのヘキサンで充
填した。この溶液を-78℃に冷却し、5mlのIB、次いでCH2Cl2(0.18M)に溶解した
100mlのTiCl4を添加した。5分及び10分後に、さらに4mlのIBを添加した。重合が
完了したら、100ml(あらかじめ冷却した)CH2Cl2に溶解した31mmolのBrTHを添
加し、反応を経時的に監視した(あらかじめ冷却したメタノールを冷却剤として
用いて)。
MeTHによる末端カップリングの実験条件は、以下の通りである:反応器を3.6m
molのCTMP、2.4mmolの2,2'-ビピリジル、50mlのCH2Cl2及び140mlのヘキサンで充
填した。この溶液を-78℃に冷却し、5mlのIB、次いでCH2Cl2(0.24M)
に溶解した50mlのTiCl4を添加した。5分及び10分後に、さらに5mlのIBを添加し
た。重合が完了したら、50ml(あらかじめ冷却した)CH2Cl2に溶解した10mmolの
MeTHを添加し、反応を経時的に監視した(あらかじめ冷却したメタノールを冷却
剤として用いて)。
BrTHとMeTHの両方ともポリイソブテン(PIB)の鎖末端が対応するヘテロ環機能
性に定量的に転換した。カルボカチオン鎖末端とこれらの化台物との反応は、比
較的速いプロセスである;UV分析により、それぞれ、BrTHについては30〜45分、
MeTHについては10〜20分で定量的転換を示すことがわかった。
1H-NMRスペクトルは、2-ブロモ-チオフェンについて6.55(d,2H)、6.80(d、2H)
に、2-メチル-チオフェンについて6.50(d,2H)、6.55(d,2H)にシグナルを示し、
それぞれBrTHとMeTHによる機能化についての対応する鎖末端の形成を表している
。ヘテロ環の鎖末端についての芳香族性シグナルが現れ、カチオン性鎖末端と反
応しない求核試薬によってクエンチされたPIBs中の-CH2−基の特性である1.94pp
mにシグナルが現れないことは、注目すべきことである。スペクトルの結果(UV
及びNMR)は、BrTH及びMeTHによる定量的な末端クエンチングを示している。
また、ビスチエニルによるリビングPIB鎖のカップリングをも試みた。GPCにお
けるUVシグナルはビスチエニルの鎖末端への効率的な付加を示している。しかし
、分子量のデータによっては、DBTH又はDTHCEのどちらも鎖のカップリングを示
さない。DBTHの存在下、重合系を室温まで温めたが、どちらもカップリングしな
かった。
また、フラン及び2-メチルフランもリビングPIB鎖と反応することが、予備実
験によって分かった。実施例7
-78℃で、点火系として33mmolのCTMP、49mmolのDtBP及び131mmolのTiCl4、溶
剤として600mlの60:40 v/v MCH/DCM、及び1114mmolのIBを用いて、イソブテン重
合を行った。1時間後に、31mmolのMeTHを添加した。30分で、2-メチル-5(PIB)T
Hへの定量的な転換が見られた。実施例8
-78℃で、点火系として16.5mmolのCTMP、4.2mmolのDtBP及び63mmolのTiCl4、
溶剤として604mlの60:40 v/v MCH/DCM、及び604mmolのIBを用いて、イソブテン
重合を行った。ポリマーは、数平均分子量2244で生成された。1時間後に、7.3m
molのTHを添加した。30分で、定量的な転換が見られた。生成物は、2-(PIB)TH(M
nが2575)及び2-5-ジ(PIB)TH(Mnが3121)を含むことが分かった。実施例9
-78℃で、点火系として16.8mmolのCTMP、24mmolのDtBP及び65mmolのTiCl4、溶
剤として600mlの60:40 v/v MCH/DCM、及び566mmolのIBを用いて、イソブテン重
合を行った。0.5時間後に、21mmolのMeFUを添加した。30分で、2-メチル-5(PIB)
FUへの定量的な転換が見られた。実施例10
-78℃で、点火系として60mmolのCTMP、30.1mmolの2,2'-ジピリジル及び562.5m
molのTiCl4、溶剤として1200mlの60:40 v/vのMCH/DCM、及び916mmolのIBを用い
て、イソブテン重合を行った。1時間後に、その溶液の50%wを取り除いた。残り
の溶液に、60mmolのエチル-2-チオフェンアセテートを添加した。2時間後、GPC
、1H-及び゛13H-NMRによって、所望の機能性PIBの存在を確認した。実施例11
完成品オイル(分散剤、清浄剤、過圧耐摩耗剤としての亜鉛ジチオホスフェー
ト、及び1%wtの、Mnが3500のPIBでキャップされたMnが1500の2-メチルチエニ
ルを含有する)を、等温差動的熱量測定(DSC)分析法を用いて、抗酸化性試験を
行った。
分析は、2台のMettler-Toledo機(DSC27HP)を使用して行った。そして、2.00
±0.05mgの試料をアルミニウムパンに入れ、DSC装置に充填した。そして、Brook
s圧及び流量コントローラーを用いて、酸素圧及び流速をそれぞれ3.4MPa(500psi
g)及び60標準ml/minに設定した。ランプ速度制御を優先することによって、試料
を速やかに試験温度である200℃に加熱した。そして、試料を試験温度に維
持しながら出力を監視した。誘導時間は、エンタルピーグラフの微分をとってベ
ースラインを決定し、発熱ピークの上昇側の傾斜が最大になる点に対する接線の
切片をとることにより決定した。
試験の結果、2-メチルチエニルキャップPIBのない製造オイルの平均誘導時間
が10.9分であるのに対して、試料の平均誘導時間は、それぞれ13.7分及び13.6分
であることが分かった。
すなわち、これらの2-メチルチエニルキャップPIBは、有効な酸化防止剤であ
る。実施例12
実施例10(Mn=3180;3.0mmol)の生成物と、N,N-ジメチル-1,3-ジアミノプロパン
(DAP;150mmol)を冷却管付きの三口フラスコに入れ、10時間130℃で加熱した。
反応混合物をヘキサン(60ml)で希釈し、メタノールで洗浄した(3×30ml)。有機
層をMgSO4上で乾燥し、ろ過した。溶剤を除去して高粘度の物質を得た。
収率:75%。
13C-NMR:170.1、157.7、133.4、126.5及び122.2ppmと、58.8、58.4及び45.3p
pmに、それぞれ、結合されたチエニルと、結合されたDAP炭素の明確なシグナル
。
IR:1660cm-1におけるアミドカルボニルの明確な徴候、及びエステルカルボニ
ルはない。元素分析:1.07%wのN、0.90%wのS。
実施例12の生成物について、粘性モードでBohlin VOR(粘度-振動-緩和)レオメ
ータを使用して分散性試験を行った。試料(25g)をHVI-65 NS ベースオイルに入
れ、ホットプレート及びマグネチックスターラーバーで60〜85℃で混ぜ合わせた
。活性物質レベルは、2%wであった。1.25gのカーボンブラック(Cabot Vulcan X
C72R)を、150mlのSchottに量り入れ、その上に、スターラーバーと共に熱い混合
オイル製品を注ぎ排出させた。そのビンに蓋をし、100℃に設定した加熱スター
ラーブロックに移動し、加熱及び撹拌によって平衡にした。そして、その熱い試
料をレオメータジオメトリの熱いカップに注ぎ、対照試料との比較によって、カ
ーボンブラック含入製品が、0.2s-1の剪断速度で、粘度を66%減少させることが
分かった。
すなわち、これらの機能性PIBは、有効な分散剤である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Functional polymer
The present invention provides a novel polymer that functions by carbocationic polymerization.
Methods and novel functional polymers such as telechelic prepolymers
.
Polymers with functional groups may be lubricating additives, compatibles, emulsifiers or
It is useful as a raw material for manufacturing adhesives, improvers, coating materials, sealing materials, etc.
You. Therefore, functional polymers are of great interest.
Carbocationic polymerization is one of the known synthetic polymer synthetic routes. example
WO-A-94 / 13706, for example, describes a new polymeric material, ribbed, functionalized with nitrogen-containing functional groups.
Discloses a method of direct synthesis by cationic polymerization. Polymerization and functionalization
Occur in essentially the same manner (eg, a one-step Friedel-Crafts reaction). Subject
"Polymers Designed by Carbocation Macromolecular Engineering: Science
Theory and Practice '' (Hanser, 1991), in section II.5.2, author J.P.
Many additional terminal groups are present in both fins and poly (alkyl vinyl ethers).
Many examples are given.
One-stage carbocation heavy with novel terminal groups that may react further
It will be appreciated that an integrated process is highly desired.
Thus, a living carbocationic polymerization system reacts with one or more aromatic ring systems.
Finding ways to functionalize polymers synthesized by bocationic polymerization
Was.
This method is particularly useful if one or two of the aromatic ring systems is a heterocyclic ring of 5-, 6-, or 7-atoms.
This is suitable for the case where a selection is made. Such heterocycles include N, O, P, and S
Having one or more heteroatoms selected from
Provides the electron rich environment required for the Le-Crafts reaction to occur. 1 or more
Is preferably selected from 6-π-electron ring systems. Especially preferred
Aromatic ring systems include pyrrole, furan, thiophene, oxazole, isothia
Examples include sol, 1,3,4-thiadiazole, and pyrazole.
These aromatic ring systems do not sterically hinder the remaining reactive portion of the aromatic ring system,
If the aromatic ring system is not deactivated, it may be partially substituted. For example, replace
The group is amino, hydroxy, alkoxy, aminocarbonyl, alkyl or ally
Or a halogen group. The first mentioned substituents are strong
Is an active group. Such substituents include, for example, aromatic ring systems as coupling agents.
When acting on a relatively large basis, the first substituent is (on average) the functional polymer.
T) corresponding to half the molecular weight. Examples of suitable substituted aromatic rings include, for example, 3,3-di
There are methyl-3H-pyrazole and 2,2-bithienyl.
Also, one or more aromatic ring systems include naphthalene, quinoline, quinoxaline,
, Benzofurans, benzothiophenes, pteridine, purines, indolizines
And (benzo-) fused ring systems such as In addition, one or more of these
May be partially substituted with the same substituents described above.
One or more aromatic ring systems include pyrrole, furan, thiophene and their derivatives.
Preferably it is selected from the body. The polymer synthesized in this way is pyrrole
With the well-known and very extensive chemistry of the structures of
Will be further functionalized. The use of thiophenes or substituted thiophenes
The advantage is the inherent antioxidant properties of the functional polymer.
As used throughout this specification, the definition of living polymer is defined above.
I want to. Living carbocationic polymerization system is a cation without chain transfer and termination reaction
Living Polymerization Based on Sexual Initiation and Fast Reversible Chain Transfer and / or Termination
Reactions exist and the speed of these processes is faster than the speed of the growth reaction
And polymerization. That is, the system is capable of irreversible chain transfer and / or termination reactions.
The degree is zero or appears to be zero.
As stated in the textbook, (living) carbocationic polymers are:
A controlled initiation reaction, i.e., a monofunctional or multifunctional initiator,
The mer chain is controlled to grow in one direction at one end or in multiple directions, at the center.
Generated by the starting reaction.
Suitable living carbocationic polymerization systems include, for example, t-alkyl esters
/ BClThree; Cumyl acetate / TiClFour; 2,2'-bipyridyl / TiClFour; CHThreeSOFourH / SnClFour
+ N-BuFourNCl; HI / ITwoHI / ZnXTwoOr SnXTwo(X = Cl, Br); HI / ZnITwo; Or CHThreeCOCIOFourBut,
As each monomer, for example, isobutene; isobutene / 2,4-dimethyl-1
1,3-pentadiene; styrene; p-vinylphenyl glycidyl ether;
Vinyl ether; methyl vinyl ether / p-methoxystyrene; or 2-methyl
There is dihydrofuran (a more comprehensive list can be found in Table I on pages 43-55 of the textbook above)
V). Further, in WO-A-94 / 13706, nitrogen-containing compounds used as initiators are used.
Compounds such as diethylaluminum chloride, TiClFourOr BCIThreeMixed with
2-azido-isopropyl-benzene or bis (2-azido-isopropyl) benzene
May be used.
Although an insoluble catalyst may be used, a homogeneous catalyst is preferably used. In the polymerization method
It is common to use a solvent. The preferred freezing point of the solvent is
Below the degree (pretty much). Specifically, but not exclusively, CTwo~ CTenA
Lucane, -Alkene, -Alkyl are liability and -Alkenyl halide, Carbon tetrachloride
, Carbon disulfide, nitroethane, liquid carbonic acid and methylchlorohexane
. Preferred solvents are low boiling alkyl halides: chloroform, methylene dichloride
, Methyl chloride, ethyl chloride, propyl chloride, n-butyl chloride, and 1,2-dichloroethyl
And neopentane, hexane, heptane, and refined petroleum ether.
Any cationically polymerizable monomer may be used, and linear and branched alpha
-Olefin, isoolefin, alicyclic monoolefin, alicyclic compound, polystyrene
Derivatives, indene and its derivatives, and other monoolefins, and Kennedy's
Textbook "Cationic Polymerization of Olefins: Critical Inventory; Pages 39-53 (Wiley, 1975)"
Includes cationic polymerizable polymers of the identified heterocycles. Use vinyl ether
Wear.
Particularly useful polymers are isoolefins of 4 to 20 carbon atoms or mixtures thereof.
Can be synthesized from compounds. Such unsaturated hydrocarbons are not limited
But not isobutene, 2-methyl-butene, 3-methyl-1-butene, 4-methyl-1-pen
Ten, and beta-pinene. Other available cationically polymerizable monomers
-Addition to heterocyclic monomers such as oxazoline, and polar covalent bonds
You
There is a well-known thing. If necessary, the mixture of cationically polymerizable monomers may be polymerized.
It can be used as a feed for the zone. Thus, copolymer, terpo
Limers and higher interpolymers can be mixed with two, three or more monomers
It can be synthesized using an object. The preferred feed to the polymerization zone is pure isobutene
And CFourMixed C resulting from pyrolysis or catalytic cracking of hydrocarbons such as naphthaFour
Contains hydrocarbon fractions. A suitable isobutene feed is typically at least 10%,
It contains up to 100% by weight of isobutane, based on the weight of the feed. Industrial
C suitable for use as an important feedstockFourThe fraction is 10-40% 1-butene
, 10-40% 2-butene, 40-60% isobutane, 4-10% n-butane, and 0.5%
Up to butadiene. Where all percentages are percentages by weight relative to the weight supplied.
Rate. Also, the feedstock containing isobutene may be present in small amounts, e.g.
%, Preferably less than 10%, most preferably less than 5% of propadiene,
Lopylene and CFiveC, such as an olefinFourOther polymerizable olefin monomers
May be contained. As used herein, the term "polyisobutene" refers to isobutene.
Not only homopolymers but also copolymers of isobutene and the usual CFourAlong with the distillate,
Usually a C containing 3-6, preferably 3-5 carbon atomsFourNot ethylenically unsaturated
Also intended to include refining monomers, such copolymers are
Usually at least 50% by weight relative to the number average molecular weight (Mn), preferably at least
Provided it contains 65%, and most preferably at least 80%, of isobutene units
I do. Under the conditions specified here, isobutene polymerizes very selectively,
The amount of isobutene described above can be minimized.
Preferably, the solvent of the polymerization does not essentially inhibit the catalyst. For example, Olefy
The feed is treated using a molecular sieve, washed with caustic, e.g., mercaptan, water
, And diene (if necessary).
The polymerization reaction is carried out batchwise or continuously by supplying the materials to the reactor, slurry or
(Semi) continuous removal of polymer solution overflow for polymer regeneration
Can be done by operation. From the viewpoint of operability, a preferable reaction method is that the raw materials are continuous.
Continuous flow stirred reactor where the product is fed to the reactor and the product is removed from the reactor
This is a method based on continuity using. However, a more limited range (narrower
In the case of the (quantity distribution), a batch method is preferable.
The amount of the catalyst used in the method of the present invention depends on the target polymer number average molecular weight.
Can be changed as follows. Also, by changing the amount of catalyst,
No isomerization can be minimized or reduced. If the concentration of the initiator in the reaction layer is
The lower, the higher the molecular weight of the polymer, and vice versa. The selected goal
Control of polymer molecular weight within a defined range of polymer molecular weights
Of particular importance when intended for use in lubricating oils as dispersants.
The amount of catalyst also affects olefin monomer conversion and polymer yield,
Larger amounts of medium usually lead to higher conversions and yields. Using a sufficient amount of catalyst,
The reaction should be a "living" cationic polymerization.
Performing the polymerization reaction in the liquid phase leads to linear or chain type polymerization without cyclization or branching.
Wake up. When using gaseous raw materials under ambient conditions, keep the raw materials in the liquid phase
Control the reaction pressure and / or dilute the raw material with an inert solvent or liquid
It is preferable to dissolve in the agent. The catalyst selected under normal conditions is a gas (eg, BFThree
Etc.), the gaseous catalyst is usually added partially or entirely to the reactor and then added.
Dissolves in pressurized liquid. The polymerization pressure is usually in the range of 25 to 500, preferably 100 to 300 kPa
It is.
If the reaction temperature is too high, the degree of functionalization tends to decrease, and
The temperature performed is important. Normal polymerization temperature range is between -100 ℃ and + 10 ℃
. -10 ° C or lower, preferably -20 ° C or lower, and between -80 ° C and -20 ° C, for example, at -50 ° C.
Preferably, polymerization is performed. The temperature of the liquid phase reaction mixture can be
Controlled. Select a specific reaction temperature to achieve the target living polymerization and select it
It is preferred that the temperature does not change by more than + or -5 ° C. Meanwhile, the catalyst
And / or the feed rate of the accelerator is varied to achieve the desired Mn to achieve the desired Mn in the starting composition.
It is preferable to compensate for the change in the nomer distribution.
The average polymerization time can vary from 10 to 120 minutes, preferably from 15 to 4 minutes.
5 minutes, more preferably 15 to 30 minutes, most preferably 15 to 20 minutes.
The reaction, the Friedel-Crafts alkylation reaction, is a carbocationic polymerization.
Occurs under the same conditions required to form the system. Therefore, these conditions are
It is well known to those skilled in the art. In addition, Friedel-Crafts alkyl
The reaction is well known and examples of suitable conditions, and further references, are described, for example, in J. Marc
h, "Higher Organic Chemistry" (3rd edition, sections 1-13, 1985). Typical conditions
Is a method of controlling temperature to remove heat of reaction, solvent and contacting reagent
(Including stirrers).
The materials used to quench the reaction are conventional and deactivate the catalyst
Although an excess amount is used in an amount sufficient for the polymerization, usually a cationic polymerization accelerator (for example,
(E.g., water, alcohol). Therefore, catalyst deactivation
Any amount of quench solvent may be used as long as it is effective for
Such an effective amount is sufficient when the molar ratio of quench solvent to catalyst is typically 1: 1 to 100.
: 1, preferably 3: 1 to 50: 1, most preferably 10: 1 to 30: 1.
Quenching is performed by introducing a quench solvent into the polymer product.
Typically, the polymer product is quenched with a gaseous catalyst (if one is used).
G) and maintained under sufficient pressure to prevent the other components of the mixture from evaporating
Have been. The temperature of the quench solvent is not critical, for example at room temperature or below.
Good. In a batch system, quenching takes place in the reactor or the product reacts.
It is preferred to work on the product after it has been removed from the vessel. In continuous systems,
Quenching is usually performed after the product has been removed from the reactor. After quench
The polymerization product is usually processed according to conventional final steps. It is the catalyst residue
Caustic / water wash, deactivate and extract the extracted catalyst in aqueous phase
A hydrocarbon / aqueous phase separation step, a water washing step to remove residual amounts of neutralized catalyst
Including. Then, the polymer is usually stripped in the debutanizer to remove unreacted volatile
The light-terminated polymer (e.g.,
Ctwenty fourCarbon polymer). And usually, the stripped polymer isTwo
Dry with.
In theory, the living carbocationic polymerization system exhausted the monomer supply
In some cases, a more limited product is synthesized, but during carbocationic polymerization-based synthesis
One or more ring systems may be introduced. Living to the amount of one or more aromatic ring systems
Depending on the ratio of the carbocationic polymerization system and the functionality of the initiation reaction system, the polymer
Is
Whether it has a functional end group at one end of the polymer chain (1: 1; monofunctional), one or more ribs
Have one or more aromatic ring systems associated with the carbocationic polymerization system (e.g., 2
A so-called branched or star-branched polymer synthesized in a ratio of 1 or more; monofunctional),
Living-carbothios end-capped at some or each of the growing ends
Polymerized system (so-called telechelic polymer, eg 2: 1 ratio;
Or 3: 1 ratio; trifunctional) synthesized and using multifunctional initiators
One or more aromatic ring systems act as both coupling agents and functional end groups
Even mixed systems are synthesized.
Examples include, but are not limited to:
I-P-Ar
I-P-Ar- (P-I) n
Ar-P-I '-(P-Ar) m
Ar--P-I "-P-Ar-P-I" -P-Ar
Where Ar represents one or more aromatic ring systems and P represents a polymer (eg, homopoly
I, indicates a multi-functional initiator,
I "indicates a bifunctional initiator, and n and m are each one or more aromatic ring systems or multiples.
Shows the number of functional initiators.
A telechelic prepolymer capped with one or more functional end groups, and one or more
Branched or star-branched polymers linked by the above multifunctional coupling groups are preferred.
New Here, the terminal group and the multifunctional coupling group are a 5-atom, 6-π-electron.
It is a heterocycle of the child. The branched or star-branched polymer has one or more functional end groups.
Preferably, it is capped with. Here, the terminal group is a 5-atom, 6-π-electron
Is a heterocycle.
Telechelic prepolymers and branched or star-branched polymers, especially one or more machines
Those capped with functional end groups are highly polymerized containing network and VI (viscosity) improvers.
Beneficial for the synthesis of quantum products.
The substituted or unsubstituted reaction products of the present invention can be used together with VI improvers, for example in lubricating oils.
It can be used as an added dispersant or antioxidant. Therefore, the present invention
(50% w or more) lubricant base oil and a small amount (less than 50% w), preferably
0.1-20% w, especially 0.5-10% w (active substance) substituted or unsubstituted reaction products of the invention
The present invention provides a lubricating oil composition comprising: Here, the percentage is based on the total weight of the composition.
Weight percent relative to
Lubricating formulations are synthesized by adding an additive package to a lubricating oil. Small amount of viscosity change
A benign may be included if the final lubricating formulation is a multi-grade version. Made
The type and amount of additive package used in the vehicle
Gin, ship and rail diesel engine, gas engine, steady power engine and
End use, including spark ignition engines and compression ignition engines, including turbines and turbines
It depends on the way.
Lubricating formulations are available from the American Automotive Industry Association (SAE), the American Petroleum Institute (API), and American
Meet a set of performance specifications classified by the Rica Test Materials Association (ASTM) tripartite coordination
It is blended as follows. In addition, an organization called the International Lubricant Standards Approval Committee (ILSA)
The American Automobile Manufacturers Association (AAMA) and the Japan Automobile Manufacturers Association (JAMA)
Similarly, gasoline-the lowest performance standard for engine oil fueling passenger cars
Has been created.
In Europe, the classification of engine oils is based on the
) And the European Lubricant Industry Association (ATIEL)
Association (ACEA). Classification system for these internationally organized oils
In addition to many, but not all, original equipment manufacturers (OEMs),
(I.e., the factory), the performance requirements of the company that must be met with the lubrication formulation used throughout.
Have a case.
Suitable lubricating base oils are natural, mineral or synthetic lubricating oils.
Natural lubricating oils include animal oils and vegetable oils such as castor oil. mineral oil
Is a lubricating oil fraction obtained from crude oil, for example, naphthalene or paraffinic or
The mixture contains coal or shale, and the fraction is clay-acid, solvent, or hydrogenated
It can be subjected to a specific process, such as a process. Synthetic lubricating oils are
Are known, for example, polymer alpha olefins, isomerized slack wax,
Hydrocarbon synthetic poly derived from synthetic alkylene oxide polymers and esters
Including mer. These lubricants are used in crankcases for spark ignition and compression ignition engines.
Oil lubricant products are preferred, but hydraulic lubricants, metal-working fluids and trucks
It also includes a transmission fluid.
The lubricant base oil of the composition of the present invention may be a mineral lubricating oil or Royal Dutch / Shell
A mixture of mineral lubricating oils sold under the trademark "HVI" by a group company, or R
Synthetic carbonization sold under the trademark "XHVI" by a company of the oyal Dutch / Shell group
Hydrogen-based oils are preferred.
The viscosity of the lubricant base oil present in the composition of the present invention can vary widely,
Usually, at 100 ° C., it is 3 to 35 mm2 / s.
The lubricating oil of the present invention may include various other additives known in the art. For example
,As follows.
(a) viscosity improvers or regulators; Viscosity improvers can be solid or natural or synthetic
It can be a concentrate in the base oil and can be defined as a substance, usually a polymer,
Incorporate to essentially improve viscosity (eg, ASTM procedure D2270) (eg,
If at least 5 units). All of these are incorporated into the final lubrication formulation
Can have desired characteristics. Examples of such viscosity improvers include isop
Linear or star polymers of dienes such as butene or butadiene, or optionally
There are copolymers of such dienes with substituted styrene. These copolymers
-Is preferably a block copolymer, in which most of the olefinic unsaturation is saturated.
It is preferable that the hydrogenation is performed to some extent. Many of the other types of viscosity improvers
Known in the art, many of them are referred to as "viscosity of multi-grade engine oils.
And flow characteristics "(Esslingen, Germany, December 1977)
You. Further, a viscosity improver functions as a dispersant (for example, a block copolymer).
Dispersant based on limmer or polymethacrylate), and / or
It is known that it is functional as an antioxidant together with the improvement.
Pour point depressants can be mixed to give products that are easier to handle in cold weather.
Wear.
(b) metals containing, for example, ashless or ash-dithiocarbamate systems, and mixtures thereof
Ashless or ash containing overpressure / antiwear additives, such as Each configuration
The exact composition will depend on the end use and, therefore, the type and variety of metal ions.
Range of alcohols and the size of both alkyl and aryl moieties
Based on such range. Preferably, zinc dithiophosphates (ZDTPs) or sodium
Umdithiophosphate.
(c) ester succinimides and Mannich bases, various molecular weights and borates
Includes amine-based, including variants due to, or esters of various types and molecular weights
Dispersant. Polyolefin-substituted succinimides, such as those described in GB-A-2231873
Ashless dispersants such as those are preferred.
(d) For example, "IRGANOX" (registered trademark) L57 (Tertiary CFour-C12Alkyl diphenylamido
Amines such as (I) or "IRGANOX" (registered trademark) L135 (2,6-ditert-butyl-
4- (2-carboxy (alkyl) ethyl) phenol) (for example, CIBA Specialty Che
micals) or soluble copper compounds with a copper concentration of 50-500 ppm
Antioxidant that is a thing.
(e) For example, an ethylene / propylene block copolymer-based rust preventive compound.
(f) Friction modifiers for fuel economy. Contains or contains metal (eg, molybdenum)
Esters and amines, or synthetic mixtures thereof.
(g) phenate, sulfonate, salicylate, or naphthenate, or
Metal-containing detergents, such as mixtures thereof. All detergents are neutral or
Detergents that are either basic or more, such carbonates are carbonates
, Hydroxide, or a mixture thereof. Metal is sodium or potassium
Alkali metals such as calcium, magnesium, or manganese can be used.
preferable.
(h) Copper passivators, preferably alkylated or benzylated triazoles.
In addition, the reaction product of the present invention can be used as, for example, a dispersant for a detergent.
It can also be used as an additive in ingredients. Therefore, the present invention provides a method for preparing a major amount (50% w or more)
And a small amount (less than 50% w), preferably 0.001-5% w, especially 0.001 w
Also provided is a fuel composition containing 反 応 2% w (active material) of the reaction product of the present invention.
Here, the weight percentage is based on the total weight of the composition.
Suitable base fuels include gasoline and diesel fuel. These base fuels
May comprise a mixture of saturated olefins and aromatic hydrocarbons, e.g., 0.1.
Sulfur may be contained in the range of 001 to 01.% w. They are straight-run gasoline, synthetic
Aromatic hydrocarbon mixture, pyrolysis of hydrocarbon feedstock, hydrocracked crude oil fraction, or catalyst
From modified hydrocarbons.
The fuel composition of the present invention may include various other additives known in the art.
. For example:
(a) An anti-knocking agent. Lead compound or methylcyclopentadienyl-manganese
Other compounds, such as tricarbonyl or orthoazidophenyl.
(b) Co-knock inhibitors such as benzoylacetone.
(c) `` NALCO '' (registered trademark) EC5462A (for example, Nalco), `` TOLAD '' (registered trademark) 2683 (
For example, Baker Petrolite), EXP177, EXP159M, EXP175, EP409 or EP435 (e.g.
, RE Speciahty Chemicals) and T9360-K, T9305, T9308, T9311 or T327 (eg
Commercially available antifoggants such as, for example, Baker Petrolite).
(d) "TEGOPREN" (registered trademark) 5851, Q25907, MR1027, MR2068 or MR2057 (for example,
For example, Dow Corning), "PHODORSIL" (registered trademark) (e.g., Rhone Poulenc), and "
Commercially available, such as WITCO® SAG TP325 or SAG327 (eg, witco)
Defoamer.
(e) an ignition improver (e.g., 2-ethylhexyl nitrate, cyclohexyl nitrate, di-ter
t-butyl peroxide, and US-A-4208190, column 2, line 27 to column 3, line 21
Disclosed to the eye).
(f) Rust inhibitors (e.g., Rhein Chemie, Mannheim, `` RC 4801 '' in Germany, or
Polyhydric polyhydric alcohol esters of succinic acid derivatives, at least one
Unsubstituted or substituted aliphatic hydrocarbons having 20 to 500 carbon atoms on the rufa carbon atom
Group-containing succinic acid derivatives (e.g., pentaerythrene of polyisobutylene-substituted succinic acid)
Thritol diester)).
(g) Perfume.
(h) antiwear additives.
(i) antioxidants (e.g., phenols such as 2,6-di-tert-butylphenol
Or a phenylenediamine such as N, N'-di-sec-butyl-p-phenylenediamine
Kind).
(k) EC831, "PARADYNE" (registered trademark) 631 or 655 (for example, Paramins) or "VE
KTRON ”(registered trademark) 6010 (for example, Shell Additives International Limited)
Such commercially available lubricants.
(1) For example, C12~ CFifteenAlkyl-substituted propylene glycol ("SAP 949")
Una polyether, "HVI", which is commercially available from a company in the Royal Dutch / Shell group
"Or" XHVI "(registered trademark) base oil, CTwo~ C6Poly derived from monomers
Olefins, for example polyisobutylene having 20 to 175, especially 35 to 150, carbon atoms
Or the viscosity at 100 ° C is 2 × 10-6~ 2 × 10-FivemTwo/ s (2-20 centistokes)
Derived from at least one alpha olefin having from 8 to 18 carbon atoms
Polyalphaolefins are hydrogenated oligomers having 18 to 80 carbon atoms
Carrier liquid like.
The lubricating oils and fuel compositions of the present invention lubricate the substituted or unsubstituted reaction products of the present invention.
It can be prepared by adding to base oil or base fuel. Capital
Suitably, the additive concentrate is mixed with a lubricating base oil or base fuel. this
Such concentrates usually contain an inert carrier liquid and a high concentration of one or more additives.
In. Therefore, the present invention relates to the use of an inert carrier liquid with 10-80% w (active substance)
Also provided is an additive concentrate comprising the substituted or unsubstituted reaction product of the present invention. This
Here, the weight percentage is based on the total weight of the concentrate.
Examples of inert carrier liquids include hydrocarbons and methanol, ethanol,
Alcohols such as panol, 2-butoxyethanol or methyl tert-butyl ether
There are mixtures of hydrocarbons with coals or ethers. For example, carrier
The liquid is toluene, xylene, a mixture thereof, or toluene containing alcohol.
Or an aromatic hydrocarbon solvent such as a mixture of xylenes. instead of,
The carrier liquid may be mineral base oil or from Royal Dutch / Shell Group companies
, "HVI", such as those commercially available as "HVI 60" base oils, or R
Commercially available as `` XHVI '' (registered trademark) from a company in the oyal Dutch / Shell group.
A mixture of such mineral base oils may be used.
Non-limiting examples of suitable additive concentrations in the final mixed lubricating oil composition
Non-limiting examples of suitable additive concentrates for mixed lubricating oil compositions In addition, the present invention provides the invention as a dispersant, detergent, antioxidant, or VI improver.
The present invention provides for the use of substituted or unsubstituted reaction products.
The following examples illustrate the invention.
Examples 1 to 5 show model experiments. These are living carbokers as reagents.
Instead of an on-polymerization system, 2-chloro-2,4,4-triol, similar to a dimer of isobutene
Uses a living carbocation dimerization system derived from methylpentane
. Examples 6-10 show products of the invention using polyisobutene as the polymer component
Illustrate. Finally, Example 11 shows the thiophene-system for the new product of the invention.
For the antioxidant test of functional PIB, Example 12 shows the dispersant properties of functional PIBs.
Typically, this example was operated in a batch reactor immersed in an external cooling bath.
All solvents and reagents were thoroughly dried. In this embodiment, the following abbreviations are used.
You.
CTMP 2-chloro-2,4,4-trimethylpentane
tmb 1,1,3,3-tetramethylbutyl (radical)
PIB polyisobutylene or its radical
IB isobutene
MCH methylcyclohexane
DCM dichloromethane
MeOH methanol
TH thiophene
BrTH 2-bromothiophene
MeTH 2-methylthiophene
BTH 2,2-bithienyl
DBTH 3-Dodecyl-2,2-bithienyl
DTHCE 1,1-di (2-thienyl) -2,2,2-trichloroethane
FU franc
Me-FU 2-methylfuran
DtBP 2,6-di-tert-butylpyridineDBTH Synthesis of
DBTH is prepared by the reaction of 3-bromo BTH with dodecyl magnesium bromide.
Made. 3-bromoBTH is the presence of 1,1'-bis (diphenylphosphino) ferrocene
Below, it was prepared by the reaction of 2-thiophene magnesium bromide with BrTH.Example 1
In a 250 ml three-necked round bottom flask equipped with a magnetic stirrer, 305 mg (2.05 mmo
l) of CTMP, then 40 ml of 60:40 v / v MCH / DCM and 1385 mg (10.02 mmol) of
Su-decalin was added (internal standard). Then cool the reactor to -80 ° C and add 40ml
1869 mg (9.85 mmol) TiCl dissolved in MCH / DCMFourWas added. Next, 20 ml of MCH / DCM
Was dissolved in 90 mg (1.07 mmol) of TH. Occasionally take a 2 ml sample and place it at -80 ° C for 2m
Quenched with 1 MeOH and analyzed by gas liquid chromatography.
GLC shows the degree of conversion and end-capped and coupled products, 2- (tmb) TH (I) and 2,5-bis (
tmb) The ratio of TH (II) was clarified. After 2 hours, the degree of conversion is 60% (based on the intake TH),
The product ratio I / II reached 83/17. After stirring overnight, the mixture was warmed to room temperature,
At a rate of 54/36, a conversion of 97.4% was reached.Example 2
When replacing TH with 1.28 g (10 mmol) of 2-acetyl TH under the same conditions as in Example 1.
Did not react. Clearly, the 2-acetyl group is an inert group.Example 3
Under the same conditions as in Example 1, when TH was replaced with 0.82 g (10 mmol) of ME-FU, half
After time, 1.32 g of 2-methyl-5 (tmb) FU had formed (68% conversion). The following analysis data
I got:
Example 4
In a 250 ml three-necked round bottom flask equipped with a magnetic stirrer, add 7.55 g (51 mm
ol) of CTMP and then 5.0 g (51 mmol) of MeTH dissolved in 20 ml of DCM.
0.870 g (6.13 mmol) BFThree・ OEtTwoWas added slowly and the reaction was continued by GLC. GLC
The data show that immediately after the addition of the Lewis acid,
An alkylation product was formed.
The crude product was washed with water, dried and partially distilled (kugelrohr). 19 parses
It was found that the MeOH of the reagent was converted to 2-methyl-5 (tmb) TH.Example 5
10 ml of 40:60 v / v hexane: DCM; 3.55 g (18.75 mmol) dissolved in 20 ml of the solvent
TiClFourAnd 0.60 g (1.875 mmol) of DBTH dissolved in 20 ml of the solvent described above.
The procedure of Example 1 was followed. The progress of the reaction was determined by GC. GC uses 5- (tmb) DBTH and
And two single peaks of the same size (by GC-MS) for 5 '-(tmb) DBTH
. A 75% conversion was achieved.Example 6
Experiment of PIB-functionalization for TH, BrTH, MeTH, DTHCE, DBTH, FU, and MeFU
Was done.
-78 ° C CHTwoClTwoA simple laboratory polymerization procedure in isobutene / hexane solvent mixture.
The polymerization was carried out. After high monomer conversion (~ 100%), the aromatic ring system
Was added. Changes in the structure of the chain ends are detected by the UV spectrum detector while performing GPC.
And1Investigated by 1 H NMR.
The experimental conditions for end capping with BrTH are as follows: Reactor 6.2 mmo
l CTMP, 5.2 mmol 2,2'-bipyridyl, 150 ml CHTwoClTwoAnd 350 ml of hexane
I filled it. The solution was cooled to -78 ° C and 5 ml IB, then CHTwoClTwo(0.18M)
100ml TiClFourWas added. After 5 and 10 minutes, an additional 4 ml of IB was added. Polymerization
Once complete, 100ml (pre-cooled) CHTwoClTwo31 mmol of BrTH dissolved in
The reaction was monitored over time (precooled methanol was used as the coolant).
make use of).
The experimental conditions for the end coupling with MeTH are as follows:
mol CTMP, 2.4 mmol 2,2'-bipyridyl, 50 ml CHTwoClTwoAnd 140 ml of hexane
I filled it. The solution was cooled to -78 ° C and 5 ml IB, then CHTwoClTwo(0.24M)
50ml of TiCl dissolved inFourWas added. After 5 and 10 minutes, another 5 ml of IB was added.
Was. When the polymerization is complete, 50 ml (pre-cooled) CHTwoClTwo10 mmol dissolved in
MeTH was added and the reaction was monitored over time (pre-cooled methanol
As an agent).
Heterocyclic functions corresponding to the chain ends of polyisobutene (PIB) for both BrTH and MeTH
Quantitatively converted to sex. The reaction between carbocation chain ends and these compounds is
A relatively fast process; by UV analysis, 30-45 minutes for BrTH, respectively.
MeTH was found to show quantitative conversion in 10-20 minutes.
1H-NMR spectrum is 6.55 (d, 2H), 6.80 (d, 2H) for 2-bromo-thiophene.
Shows signals at 6.50 (d, 2H) and 6.55 (d, 2H) for 2-methyl-thiophene,
Represents the formation of the corresponding chain ends for functionalization by BrTH and MeTH, respectively
. An aromatic signal appears at the chain end of the heterocycle, which is opposite to the cationic chain end.
-CH in PIBs quenched by unresponsive nucleophilesTwo-1.94 pp, characteristic of the group
It is noteworthy that no signal appears at m. Spectral results (UV
And NMR) show quantitative end quenching with BrTH and MeTH.
We also attempted to couple living PIB chains with bisthienyl. GPC
UV signal indicates efficient addition of bisthienyl to the chain ends. However
Depending on the molecular weight data, either DBTH or DTHCE show chain coupling.
Not. The polymerization was warmed to room temperature in the presence of DBTH, but neither coupled.
won.
Preliminary results also show that furan and 2-methylfuran also react with living PIB chains.
I knew by experiment.Example 7
At -78 ° C, 33 mmol of CTMP, 49 mmol of DtBP and 131 mmol of TiCl as the ignition systemFour, Dissolved
Using 600 ml of 60:40 v / v MCH / DCM and 1114 mmol of IB as the agent
Was performed. After 1 hour, 31 mmol of MeTH was added. In 30 minutes, 2-methyl-5 (PIB) T
A quantitative conversion to H was seen.Example 8
At -78 ° C, 16.5 mmol CTMP, 4.2 mmol DtBP and 63 mmol TiCl as ignition systemFour,
Using 604 ml of 60:40 v / v MCH / DCM as solvent and 604 mmol of IB, isobutene
Polymerization was performed. The polymer was produced with a number average molecular weight of 2244. After 1 hour, 7.3m
mol of TH was added. At 30 minutes, a quantitative conversion was seen. The product is 2- (PIB) TH (M
n was found to contain 2575) and 2-5-di (PIB) TH (Mn was 3121).Example 9
At -78 ° C, 16.8 mmol of CTMP, 24 mmol of DtBP and 65 mmol of TiCl as the ignition systemFour, Dissolved
Isobutene weight using 600 ml of 60:40 v / v MCH / DCM and 566 mmol IB as agent
Was performed. After 0.5 hour, 21 mmol of MeFU was added. In 30 minutes, 2-methyl-5 (PIB)
A quantitative conversion to FU was seen.Example 10
At −78 ° C., 60 mmol of CTMP, 30.1 mmol of 2,2′-dipyridyl and 562.5 m
mol of TiClFourUsing 1200 ml of 60:40 v / v MCH / DCM as solvent and 916 mmol of IB
Then, isobutene polymerization was performed. After 1 hour, 50% w of the solution was removed. remaining
Was added to 60 mmol of ethyl-2-thiophene acetate. 2 hours later, GPC
,1H- and ゛131 H-NMR confirmed the presence of the desired functional PIB.Example 11
Finished oil (zinc dithiophosphate as dispersant, detergent, overpressure antiwear agent)
And 1% wt, 1500 Mn 2-methylthienyl capped with 3500 Mn PIB
Antioxidant tests using isothermal differential calorimetry (DSC) analysis.
went.
The analysis was performed using two Mettler-Toledo machines (DSC27HP). And 2.00
A ± 0.05 mg sample was placed in an aluminum pan and filled in a DSC device. And Brook
Using a pressure and flow controller, set the oxygen pressure and flow rate to 3.4 MPa (500 psi), respectively.
g) and 60 standard ml / min. By prioritizing ramp speed control,
Was quickly heated to the test temperature of 200 ° C. Then, keep the sample at the test temperature.
While monitoring the output. The induction time is calculated based on the derivative of the enthalpy graph.
The tangent to the point where the rising slope of the heat generation peak is maximum
Determined by sectioning.
As a result of the test, the average induction time of the production oil without 2-methylthienyl-capped PIB
Is 10.9 minutes, whereas the average induction time of the sample is 13.7 minutes and 13.6 minutes, respectively.
It turned out to be.
That is, these 2-methylthienyl-capped PIBs are effective antioxidants.
You.Example 12
Example 10 (Mn = 3180; 3.0 mmol) and N, N-dimethyl-1,3-diaminopropane
(DAP; 150 mmol) was placed in a three-necked flask equipped with a cooling tube, and heated at 130 ° C. for 10 hours.
The reaction mixture was diluted with hexane (60ml) and washed with methanol (3x30ml). Organic
Layer MgSOFourDry over and filter. The solvent was removed to obtain a highly viscous substance.
Yield: 75%.
13C-NMR: 170.1, 157.7, 133.4, 126.5 and 122.2 ppm, and 58.8, 58.4 and 45.3p
At pm, the distinct signals of the bound thienyl and the bound DAP carbon, respectively
.
IR: 1660cm-1Manifestation of amide carbonyls and ester carbonyl
There is no le. Elemental analysis: 1.07% w N, 0.90% w S.
For the product of Example 12, Bohlin VOR (viscosity-vibration-relaxation) rheometry in viscous mode.
The dispersibility test was performed using the data. Put the sample (25g) in HVI-65 NS base oil
Mixed on a hot plate and magnetic stir bar at 60-85 ° C
. The active substance level was 2% w. 1.25g of carbon black (Cabot Vulcan X
C72R) is weighed into a 150 ml Schott and hot mixed with a stir bar on top.
The oil product was poured and discharged. Cover the bottle with a heating star set at 100 ° C.
And then equilibrated by heating and stirring. And that hot trial
Pour the mixture into a hot cup of the rheometer geometry and compare
0.2s for products containing carbon black-1At a shear rate of 66% can reduce viscosity
Do you get it.
That is, these functional PIBs are effective dispersants.
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
C10L 1/26 C10L 1/26
C10M 149/12 C10M 149/12
151/04 151/04
// C10N 30:02
30:04
30:10
40:25
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY,
DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I
T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ
,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML,
MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K
E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM
,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM)
,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,
BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D
K,EE,ES,FI,GB,GE,GH,GM,HR
,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP,
KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,L
V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ
,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,
SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,U
S,UZ,VN,YU,ZW──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C10L 1/26 C10L 1/26 C10M 149/12 C10M 149/12 151/04 151/04 // C10N 30: 02 30:04 30:10 40:25 (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW) , SD, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY , CA, H, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC , LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZW