JP2008308660A - アクリル酸アルキルコポリマー分散剤およびそれらの使用法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 この分散剤は、(i)数平均分子量が、約5,000から約500,000の、アシル化されたアクリル酸アルキルコポリマー;(ii)数平均分子量が約500から約5,000のヒドロカルビルアシル化剤;および、(iii)(a)ポリアミン;(b)ポリオール;および(c)アミノアルコールからなる群から選択され、機能化されたポリアクリル酸アルキルコポリマーをもたらす化合物を一緒に反応させることによって得られる。この反応における成分(i)から成分(ii)のモル比は、約1:10から約5:1の間である。
【選択図】 なし
Description
、優れた分散性、濃化の効率、低温特性、すす処理の特性、燃費、および/または抗酸化性を有し、実質的にゲルを欠いている。この反応生成物は、低温特性が改善されており、中でもクランクケース組成物パッケージ中で有用である。摩擦調整剤や基油グレードなどの、従来の潤滑油中のいくつかの不可欠な成分には、通常組成物の低温特性を向上させる傾向があった。しかし、ポリイソブチレンベースの分散剤のような特定なポリマーなどの他の成分は、オイル組成物の低温特性にマイナスの影響を及ぼすことが認められている。組成物中でグレードの高い基油(例えばグループII+あるいはグループIII)を使用することにより、オイルの燃費を向上することはできるが、これらのグレードの高い基油はより複雑な精製プロセスを要し、そのため結果として得られるオイル組成物のコストを増大させることになる。開示された実施例に基づく低温特性の改善された反応生成物の添加剤により、潤滑剤組成物で高価な基油を使用する必要性が低下あるいは除去できることがわかっている。
リレートの第一のサブグループ、アルキル基Xに8から16の炭素原子を有する(すなわち鎖の長さが「中程度」の)第二のサブグループ、およびアルキル基Xに17から30の炭素原子を有する(すなわち鎖の長さの「長い」)第三のサブグループが含まれていることを条件として、置換されていないまたは置換されたn−アルキル基を表す。第一のモノマー中のアクリル酸アルキルモノマー(AAM)のこれら三つの、すなわち短/中/長のサブグループの重量比は、順に約5:95:0.05から約35:55:10である。つまり、通常、約5重量%から約35重量%の短鎖AAM、約95重量%から約55重量%の中鎖AAM、および約0.05重量%から約10重量%の長鎖AAMが、成分(i)の第一のモノマー中に含まれているということである。
C30のアルキル基である。
よびそれらに対応する酸、より具体的には、下記の一般式A1、B1、C1、あるいはD1によって表される酸が含まれる:
マーに供給する。
イプのものである可能性もある。これらの架橋結合は、当技術分野に精通した技術者には周知の他の結合の中でも、アルキレン結合、エーテル結合、エステル結合、ケト結合、スルフィド結合、イオウ原子数が2から6のポリスルフィド結合、スルホン結合、スルホンアミド結合、アミド結合、アゾ結合、および基と基の間に他の介入原子が存在していない、炭素−炭素の直接結合などのなかから選択される。その他の芳香族基には、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、およびチオフェンなどのようなヘテロ原子を有する基が含まれる。本発明で有用な芳香族基の例には、ベンゼン、ナフタレン、およびアントラセン、望ましくはベンゼンから得られた芳香族基が含まれる。これら各種の芳香族基はまた、ヒドロカルビル置換基を含む様々な置換基によって置換されることもある。
、ニトロ置換のアニリンであり得る。これらに含まれるものとして、ニトロアニリンのオルト、メタ、およびパラ置換の異性体がある。一つの実施例で、当該のアミンは、3−ニトロ−アニリンである。
得られた24.7gのポリイソブテニル無水コハク酸(Mn=約1300、酸価1.07)、および423.2gのプロセスオイルを、窒素表面と蒸留凝縮器を備えた反応容器に入れた。この混合物を約100℃まで加熱し、2.8gの1,3−フェニレンジアミン(MW=108.0)と2.8gのエトキシル化されたラウリルアルコール(SURFONIC(R)L24−2、ハンツマンケミカル社(Huntsman Chemical Company)から入手)の溶解混和物を反応混合物中に注ぎいれた。次に反応混合物の温度を160℃まで上げ、4時間保持した。この混合物を真空下で1時間揮散した。結果として得られた生成物では、Nは0.1重量%であった。
表Iの組成物1は、基油;非分散性オレフィン系粘度調整剤;ポリイソブテニルコハク酸イミド分散剤;そして洗浄剤、抗酸化剤、硫化オレフィン、ジンクジチオホスフェート、摩擦調整剤、および消泡剤の混合物を含むコアパックを混合することによって生成された5W−30オイルである。組成物2および3には、ほぼ同等の総合活性種を提供するため、ポリイソブテニルコハク酸イミド分散剤の代わりに例8および例9の生成物が含まれる。
1.次に挙げる(i)から(iii)を一緒に反応させることによって得られる反応生成物であり、このとき成分(i)から成分(ii)のモル比が約1:10から約5:1の間であるような反応生成物:
(i)数平均分子量が約5,000から約500,000の、アシル化されたアクリル酸
アルキルコポリマー;
(ii)数平均分子量が約500から約5,000の、ヒドロカルビルアシル化剤;および
(iii)(a)ポリアミン;(b)ポリオール;そして(c)機能化されたポリアクリル酸アルキルコポリマーをもたらすアミノアルコールからなる群から選択された化合物。2.アシル化されたアクリル酸アルキルコポリマーの数平均分子量が約50,000から約250,000である、上記1に記載の反応生成物。
3.ポリアミンが、脂肪族アミン、環状アミン、およびそれらの混合物からなる群から選択されたものである、上記1に記載の反応生成物。
4.反応生成物に分散剤が含まれる、上記1に記載の反応生成物。
5.反応生成物に粘度指数向上剤が含まれる、上記1に記載の反応生成物。
6.反応生成物が、潤滑剤およびパワートランスミッション液中での使用に適した低温特性を表す、上記1に記載の反応生成物。
7.ヒドロカルビルアシル化剤に、コハク酸ポリアルキレンまたは無水コハク酸ポリアルキレンが含まれている、上記1に記載の反応生成物。
8.コハク酸ポリアルキレン、あるいは無水コハク酸ポリアルキレンのポリアルキレンの数平均分子量が約900から約3000である、上記7に記載の反応生成物。
9.ポリオールが、グリセロール、エリスリトール、2−ヒドロキシメチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール(トリメチロールエタン)、2−ヒドロキシメチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール(トリメチロールプロパン)、1,2,4−ヘキサントリオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、マンニトール、ソルビトール、およびそれらの混合物からなる群の中から選択されたものである、上記1に記載の反応生成物。
10.アミノアルコールがエタノールアミン、イソプロパノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジブチルエタノールアミン、3−アミノ−1,2−プロパンジオール、セリノール、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、トリス(ヒドロキシメチル)−アミノメタン、1−アミノ−1−デオキシ−D−ソルビトール、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、N−メチル−N,N−ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、2−ジメチル−アミノ−メチル−1−プロパンジオール、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−1−ブタノール、およびそれらの混合物からなる群の中から選択されたものである、上記1に記載の反応生成物。
11.アクリル酸アルキルが次の化学式で表されるような上記1に記載の反応生成物であり:
12.アクリル酸アルキルが次の化学式で表されるような上記1に記載の反応生成物であり:
13.R3がメチルである、上記11に記載の反応生成物。
14.アシル化されたアクリル酸アルキルコポリマーに、約99.9重量パーセントから約80重量パーセントのアクリル酸アルキルモノマーと、約0.1重量パーセントから約20重量パーセントのアシル化剤モノマーから得られたモノマー単位が含まれている、上記1に記載の反応生成物。
15.成分(iii)にポリオールが含まれており、そのポリオールがアミンまたはポリアミンでキャッピングされているような、上記1に記載の反応生成物。
16.ホウ酸、グリコール酸、リン含有化合物、ジメルカプトチアジアゾール、ホルムアルデヒド、酸化モリブデンあるいはモリブデン酸、酸化タングステンあるいはタングステン酸、およびチタン化合物からなる群の中から選択された後処理剤で反応生成物が後処理されている、上記1に記載の反応生成物。
17.成分(iii)に、ポリエチレンポリアミンおよびポリエチレンイミンからなる群の中から選択されたポリアルキレンポリアミンが含まれている、上記1に記載の反応生成物。
18.成分(iii)に、ジエチレントリアミン(DETA)、トリエチレンテトラアミン(TETA)、テトラエチレンペンタミン(TEPA)、ペンタエチレンヘキサミン(PEHA)、ジプロピレントリアミン(DPTA)、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、1,3,6−トリスアミノメチルシクロヘキサン(TMAH)、トリメチルヘキサメチレンジアミン(TMD)、ジエチルアミノプロピルアミン(DEAPA)、1,4−ビス(3−アミノプロピル)ピペラジン、エチレンジアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、N−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ビス−アミノプロピルピペラジン、およびそれらの混合物からなる群の中から選択されたポリアルキレンポリアミンが含まれている、上記1に記載の反応生成物。
19.成分(iii)に、フェニレンジアミン、N−フェニル−1,4−フェニレンジアミン、N−フェニル−1,3−フェニレンジアミン、N−フェニル−1,2−フェニレンジアミン、4,4−ジアミノジフェニルアミン、およびそれらの混合物からなる群の中から選択された芳香族ポリアミンが含まれている、上記1に記載の反応生成物。
20.少量の潤滑粘性の基油、および少量の上記1に記載の反応生成物を含んでいる、潤滑剤組成物。
21.反応生成物にすす処理用の分散剤が含まれている、上記20に記載の潤滑剤組成物。
22.反応生成物に、潤滑剤組成物の低温特性の改善に適した分散剤−粘度指数向上剤が含まれている、上記20に記載の潤滑剤組成物。
23.上記1に記載の反応生成物が、約0.5重量パーセントから約25重量パーセントの量で組成物に存在する、上記20に記載の潤滑剤組成物。
24.潤滑粘性のオイルが、グループI、グループII、グループIII、およびグループIVのオイル、合成油、およびそれらの混合物からなる群の中から選択されたものである、上記23に記載の潤滑剤組成物。
25.約10重量パーセントから約80重量パーセントの上記1に記載の反応生成物から得られた、活性成分を基にして20重量パーセントから90重量パーセントの担体あるいは希釈油を含む、添加剤濃縮物。
26.(i)数平均分子量が約5,000から約500,000の、アシル化されたアクリル酸アルキルコポリマー;(ii)数平均分子量が約500から約5,000の、ヒドロカルビルアシル化剤;および(iii)a)ポリアミン;(b)ポリオール;および(c)機能化されたポリアクリル酸アルキルコポリマーをもたらすアミノアルコールからなる群の中から選択された化合物であり、このとき(i)から(ii)のモル比が約1:1
0から約5:1であるような化合物を含んだ混合物を反応させることを含む、コポリマーの生成方法。
27.(i)、(ii)、および(iii)が不活性環境下、約20oCから約約160oCの温度で反応させられる、上記26に記載の方法。
28.アシル化されたアクリル酸アルキルコポリマーの数平均分子量が約50,000から約250,000である、上記26に記載の方法。
29.ポリアミンが、脂肪族アミン、芳香族アミン、およびそれらの混合物からなる群の中から選択されたものである、上記26に記載の方法。
30.ヒドロカルビルアシル化剤に、コハク酸ポリアルキレンまたは無水コハク酸ポリアルキレンが含まれている、上記26に記載の方法。
31.コハク酸ポリイソブチレン、または無水コハク酸ポリイソブチレンのポリアルキレンの重量平均分子量が約1000から約3000である、上記30に記載の方法。
32.ポリオールが、グリセロール、エリスリトール、2−ヒドロキシメチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール(トリメチロールエタン)、2−ヒドロキシメチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール(トリメチロールプロパン)、1,2,4−ヘキサントリオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、マンニトール、ソルビトール、およびそれらの混合物からなる群の中から選択されたものである、上記26に記載の方法。
33.アミノアルコールが、エタノールアミン、イソプロパノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジブチルエタノールアミン、3−アミノ−1,2−プロパンジオール、セリノール、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、トリス(ヒドロキシメチル)−アミノメタン、1−アミノ−1−デオキシ−D−ソルビトール、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、N−メチル−N,N−ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、2−ジメチル−アミノ−メチル−1−プロパンジオール、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−1−ブタノール、およびそれらの混合物からなる群の中から選択されたものである、上記26に記載の方法。
34.アクリル酸アルキルが次の化学式で表されるような上記26に記載の方法であり:
35.R3がメチルである、上記34に記載の方法。
36.アシル化されたアクリル酸アルキルコポリマーに、約99.9重量パーセントから約80重量パーセントのアクリル酸アルキルモノマーと、約0.1重量パーセントから約20重量パーセントのオレフィン系アシル化剤モノマーから得られたモノマー単位が含まれている、上記26に記載の方法。
37.成分(iii)にポリオールが含まれ、さらにはアミンあるいはポリアミンでポリオールをキャッピングすることが含まれる、上記26に記載の方法。
38.機能化されたポリアクリル酸アルキルコポリマーを、ホウ酸、グリコール酸、リン含有化合物、およびジメルカプトチアジアゾールからなる群の中から選択された後処理剤で後処理することを含む、上記26に記載の方法。
39.成分(iii)に、ジエチレントリアミン(DETA)、トリエチレンテトラアミ
ン(TETA)、テトラエチレンペンタミン(TEPA)、ペンタエチレンヘキサミン(PEHA)、ジプロピレントリアミン(DPTA)、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、1,3,6−トリスアミノメチルシクロヘキサン(TMAH)、トリメチルヘキサメチレンジアミン(TMD)、ジエチルアミノプロピルアミン(DEAPA)、1,4−ビス(3−アミノプロピル)ピペラジン、エチレンジアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、N−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ビス−アミノプロピルピペラジン、およびそれらの混合物からなる群の中から選択されたポリアルキレンポリアミンが含まれるような、上記26に記載の方法。
40.成分(iii)に、フェニレンジアミン、N−フェニル−1,4−フェニレンジアミン、N−フェニル−1,3−フェニレンジアミン、N−フェニル−1,2−フェニレンジアミン、また4,4−ジアミノジフェニルアミン、およびそれらの混合物からなる群の中から選択された芳香族ポリアミンが含まれるような、上記26に記載の方法。
Claims (10)
- 次に挙げる(i)から(iii)を一緒に反応させることによって得られる反応生成物であり、このとき成分(i)から成分(ii)のモル比が約1:10から約5:1の間であるような反応生成物:
(i)数平均分子量が約5,000から約500,000の、アシル化されたアクリル酸アルキルコポリマー;
(ii)数平均分子量が約500から約5,000の、ヒドロカルビルアシル化剤;および
(iii)(a)ポリアミン;(b)ポリオール;そして(c)機能化されたポリアクリル酸アルキルコポリマーをもたらすアミノアルコールからなる群から選択された化合物。 - アシル化されたアクリル酸アルキルコポリマーの数平均分子量が約50,000から約250,000である、請求項1に記載の反応生成物。
- ポリオールが、グリセロール、エリスリトール、2−ヒドロキシメチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール(トリメチロールエタン)、2−ヒドロキシメチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール(トリメチロールプロパン)、1,2,4−ヘキサントリオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、マンニトール、ソルビトール、およびそれらの混合物からなる群の中から選択されたものである、請求項1に記載の反応生成物。
- アミノアルコールがエタノールアミン、イソプロパノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジブチルエタノールアミン、3−アミノ−1,2−プロパンジオール、セリノール、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、トリス(ヒドロキシメチル)−アミノメタン、1−アミノ−1−デオキシ−D−ソルビトール、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、N−メチル−N,N−ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、2−ジメチル−アミノ−メチル−1−プロパンジオール、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−1−ブタノール、およびそれらの混合物からなる群の中から選択されたものである、請求項1に記載の反応生成物。
- 成分(iii)に、ジエチレントリアミン(DETA)、トリエチレンテトラアミン(TETA)、テトラエチレンペンタミン(TEPA)、ペンタエチレンヘキサミン(PEHA)、ジプロピレントリアミン(DPTA)、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、1,3,6−トリスアミノメチルシクロヘキサン(TMAH)、トリメチルヘキサメチレンジアミン(TMD)、ジエチルアミノプロピルアミン(DEAPA)、1,4−ビス(3−アミノプロピル)ピペラジン、エチレンジアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、N−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ビス−アミノプロピルピペラジン、およびそれらの混合物からなる群の中から選択されたポリアルキレンポリアミンが含まれている、請求項1に記載の反応生成物。
- (i)数平均分子量が約5,000から約500,000の、アシル化されたアクリル酸アルキルコポリマー;(ii)数平均分子量が約500から約5,000の、ヒドロカルビルアシル化剤;および(iii)a)ポリアミン;(b)ポリオール;および(c)機能化されたポリアクリル酸アルキルコポリマーをもたらすアミノアルコールからなる群の中から選択された化合物であり、このとき(i)から(ii)のモル比が約1:10から約5:1であるような化合物を含んだ混合物を反応させることを含む、コポリマーの生
成方法。 - コハク酸ポリイソブチレン、または無水コハク酸ポリイソブチレンのポリアルキレンの重量平均分子量が約1000から約3000である、請求項6に記載の方法。
- 成分(iii)にポリオールが含まれ、さらにはアミンあるいはポリアミンでポリオールをキャッピングすることが含まれる、請求項6に記載の方法。
- 機能化されたポリアクリル酸アルキルコポリマーを、ホウ酸、グリコール酸、リン含有化合物、およびジメルカプトチアジアゾールからなる群の中から選択された後処理剤で後処理することを含む、請求項6に記載の方法。
- 成分(iii)に、フェニレンジアミン、N−フェニル−1,4−フェニレンジアミン、N−フェニル−1,3−フェニレンジアミン、N−フェニル−1,2−フェニレンジアミン、また4,4−ジアミノジフェニルアミン、およびそれらの混合物からなる群の中から選択された芳香族ポリアミンが含まれるような、請求項6に記載の方法。
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