JP2015528523A - 植物油および動物性脂肪の低温特性および酸化安定性を向上させるための組成物 - Google Patents

植物油および動物性脂肪の低温特性および酸化安定性を向上させるための組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP2015528523A
JP2015528523A JP2015531522A JP2015531522A JP2015528523A JP 2015528523 A JP2015528523 A JP 2015528523A JP 2015531522 A JP2015531522 A JP 2015531522A JP 2015531522 A JP2015531522 A JP 2015531522A JP 2015528523 A JP2015528523 A JP 2015528523A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
meth
acrylate
weight
alkyl
composition according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2015531522A
Other languages
English (en)
Inventor
ゴカレ リシケシュ
ゴカレ リシケシュ
ソンジャジャ ロニー
ソンジャジャ ロニー
ブリュナー リーザ
ブリュナー リーザ
メーリング フランク−オーラフ
メーリング フランク−オーラフ
オーガスト ラングストン ジャスティン
オーガスト ラングストン ジャスティン
シュテーア トアステン
シュテーア トアステン
ベニート ジェーン
ベニート ジェーン
テー グウェン
テー グウェン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evonik Oil Additives GmbH
Original Assignee
Evonik Oil Additives GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Evonik Oil Additives GmbH filed Critical Evonik Oil Additives GmbH
Publication of JP2015528523A publication Critical patent/JP2015528523A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M169/00Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
    • C10M169/04Mixtures of base-materials and additives
    • C10M169/044Mixtures of base-materials and additives the additives being a mixture of non-macromolecular and macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/143Organic compounds mixtures of organic macromolecular compounds with organic non-macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/18Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/182Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof
    • C10L1/183Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof at least one hydroxy group bound to an aromatic carbon atom
    • C10L1/1835Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof at least one hydroxy group bound to an aromatic carbon atom having at least two hydroxy substituted non condensed benzene rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/18Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/185Ethers; Acetals; Ketals; Aldehydes; Ketones
    • C10L1/1852Ethers; Acetals; Ketals; Orthoesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/18Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/19Esters ester radical containing compounds; ester ethers; carbonic acid esters
    • C10L1/191Esters ester radical containing compounds; ester ethers; carbonic acid esters of di- or polyhydroxyalcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/18Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/192Macromolecular compounds
    • C10L1/195Macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10L1/1955Macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds homo- or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals each having one carbon bond to carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehyde, ketonic, ketal, acetal radical
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/18Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/192Macromolecular compounds
    • C10L1/195Macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10L1/196Macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds derived from monomers containing a carbon-to-carbon unsaturated bond and a carboxyl group or salts, anhydrides or esters thereof homo- or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals each having one carbon bond to carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical or of salts, anhydrides or esters thereof
    • C10L1/1963Macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds derived from monomers containing a carbon-to-carbon unsaturated bond and a carboxyl group or salts, anhydrides or esters thereof homo- or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals each having one carbon bond to carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical or of salts, anhydrides or esters thereof mono-carboxylic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/02Hydroxy compounds
    • C10M2207/023Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/02Hydroxy compounds
    • C10M2207/023Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C10M2207/024Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings having at least two phenol groups but no condensed ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/02Hydroxy compounds
    • C10M2207/023Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C10M2207/026Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings with tertiary alkyl groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/04Ethers; Acetals; Ortho-esters; Ortho-carbonates
    • C10M2207/046Hydroxy ethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/40Fatty vegetable or animal oils
    • C10M2207/401Fatty vegetable or animal oils used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/02Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/06Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing monomers having an unsaturated radical bound to an acyloxy radical of saturated carboxylic or carbonic acid
    • C10M2209/062Vinyl esters of saturated carboxylic or carbonic acids, e.g. vinyl acetate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/02Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/08Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing monomers having an unsaturated radical bound to a carboxyl radical, e.g. acrylate type
    • C10M2209/084Acrylate; Methacrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/02Pour-point; Viscosity index
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/10Inhibition of oxidation, e.g. anti-oxidants

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Edible Oils And Fats (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

本発明は、組成物であって、(A)15000〜75000g/molの数平均分子量Mnを有する少なくとも1種のポリアルキル(メタ)アクリレートポリマー;(B)アルキル残基中に1〜30個の炭素原子を有する少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートに由来する単位を含む、少なくとも1種のエチレン酢酸ビニルコポリマー;(C)フェノール系酸化防止剤;(D)混合安定剤;および(E)グリコールエーテル溶媒を含む前記組成物を記載している。該組成物は、植物油および動物性脂肪において低温流動性向上剤および酸化安定剤として有用である。

Description

本発明は、植物油および動物性脂肪の低温特性および酸化安定性を向上させるための添加組成物に関する。
環境への懸念が高まっているため、潤滑油産業に応用されうる、環境に優しく、生物的適合性のある製品に対する関心および需要が増加している(例えば、「エンジン潤滑油」、例えば、ガソリンエンジンオイル、ディーゼルエンジンオイル、2ストロークエンジンオイル、船舶用ディーセルオイル、航空機エンジンオイルなど、および「非エンジン」潤滑油、例えば、トランスミッション液、ギアオイル、金属加工油、グリースなど)。潤滑油産業の他に、環境に優しい製品は、変圧器油、誘電性流体、冷凍機油などとして機能しうる別の部門からも需要がある。電化製品における使用のための植物油ベースの誘電性流体を開示している1つの例は、米国特許6,398,986B1(Cooper Industries,Inc.)に記載されている。
環境に優しい製品の開発のために最も豊富な資源の1つは、天然の油および脂肪の形態の「天然由来のもの」である。例えば、天然油は、植物油、例えば、ヒマワリ油、菜種油、大豆油、ココナッツ油、コーン油、綿実油、ホホバ油、ジャトロファ油、オリーブ油などであってよく、動物性脂肪は、獣脂、ラード、鶏油、鯨油などであってよい。天然の油および脂肪は、例えば、その引火点の高さ、毒性物質の低排出、比較的高い粘度指数、生分解性などに関して鉱油に勝る利点がいくつかある。
植物油および動物性脂肪の主成分は、グリセロールおよび1種または複数の遊離脂肪酸に由来するエステルであるトリグリセロールである。前記脂肪酸鎖中の炭素原子の数ならびに飽和および不飽和の数は、特性、例えば、脂肪および油の低温度挙動および酸化安定性を特徴づける。動植物中に見られる脂肪酸中の炭素原子の数は、C10〜C30(最も一般的にはC12〜C18)の範囲である。前記脂肪酸の融点は、この脂肪酸鎖中の炭素原子の数(分子量)の増加と共に高くなる。トリグリセロールの脂肪酸鎖中の飽和および不飽和の程度は、油および脂肪の起源に応じて大きく変化してよい。飽和脂肪酸は、不飽和脂肪酸鎖と比べて比較的高い融点を有している。例えば、ラルリン酸(飽和でありC12である)は、融点が44℃であり、アラキドン酸(不飽和でありC20である)は、融点が−50℃である、すなわち、室温で液体である。したがって、油および脂肪の融点が高いほど、原材料の低温流動特性は優れている。
前記油および脂肪の酸化安定性は、脂肪酸鎖中の不飽和の数の増加と共に低下する。例えば、ココナッツ油の酸化安定性は、大豆油と比べてより優れている、それというのは、大豆油は、比較的多い不飽和量を有している。油および脂肪は、通常、その低温特性、酸化安定性に関して問題があり、不充分な加水分解安定性を示す。これらの欠点を克服するため、添加剤、例えば、低温流動性向上剤および酸化防止剤、洗浄剤、分散剤、流動点降下剤、乳化剤などが、多くの場合、油および脂肪に添加される。しかし、油および脂肪は、鉱油処理と比べて、前記慣用の流動点降下剤に反応しないことが公知である。また、酸化安定性を得るために、大用量の酸化防止剤が必要である。
メチル(メタ)アクリレート(メチル(メタ)アクリレートコポリマー)の非存在下で、ポリアルキル(メタ)アクリレート(PAMA)の添加により、特定の植物油の低温流動性作用を向上させることは、米国特許5,696,066A(Rohm and Hass Company)に開示されている。低温流動性向上剤(CFI)として広く使用されている別の添加剤は、米国特許5,338,471A(The Lubrizol Corporation)に開示されている通り、ポリ(メタ)アクリレートおよびスチレンのエステルである。この他に、エチレン酢酸ビニル(EVA)コポリマーをベースとする低温流動性向上剤の使用が、米国特許7,276,264(Clariant GmbH)に開示されている。米国特許6,565,616(Clariant GmbH)は、EVAと無水マレイン酸またはアルキルアクリレートを含むコポリマーとのブレンドを含む、低温流動性特性を向上させるための添加剤を開示している。
EP0406684B1(Roehm GmbH)は、EVAコポリマーとPAMAとの混合物を含む流動性向上添加剤を開示している。米国特許4,932,980(Roehm GmbH)は、主鎖としてEVAコポリマー80〜20%、およびグラフトモノマーとしてアルキル(メタ)アクリレート20〜80%を含むグラフトポリマーをベースとする流動性向上剤を開示している。EP2305753B1(RohMax Additives GmbH)は、PAMAとEVAグラフト(メタ)アクリレートとの混合物に由来する低温流動性添加剤の組成物を開示しており、これにより、化石燃料油およびバイオディーゼル燃料油の低温流動性能が高められる。
種々の天然および合成の酸化防止剤の使用は、植物油の酸化安定性を向上させると言及されている。H.Sanders Gwin,Jr.は、酸化防止剤、例えば、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)、ブチル化ヒドロトルエン、tert−ブチルヒドロキノン(TBHQ)、tert−ヒドロブトロフェノン、パルミチン酸アスコルビル、没食子酸プロピル、およびα−トコフェロール、β−トコフェロールまたはδ−トコフェロールの、誘電性流体における1種または複数の植物油の酸化安定性を向上させるための使用を説明している。
これらの酸化防止剤の成分の多くが、固体粒子であり、極性官能基を含んでいるため、CFIを含めた、別の添加剤と共に、これらの酸化防止剤の比較的高い濃度を有する一方、油および脂肪と混合可能である溶媒を見出すことが課題である。
溶液の形態の濃縮された酸化防止剤およびCFIを含む新規の配合物が、引き続き求められている。特許公報WO2009/108851A1(Novus International Inc.)は、少なくとも1種のフェノール系酸化防止剤および少なくとも1種のエチレンアミンを芳香族溶媒中に含む組成物を開示している。特許出願番号US2007/0197412A1(Eastman Chemical Co.)は、濃縮されたフェノール系酸化防止剤および金属キレート化合物を形成するための、単官能アルコール、ポリオール、エステル、エーテル、グリコールエーテル、ケトンおよびそれらの組合せを含む、種々の有機溶媒の使用を開示している。
米国特許出願番号2008/0274921A1(Luedeka、Neely & Graham、P.C.)は、多数の別の摩擦学的に機能する成分の他に、PAMAをベースとするPPDおよび酸化防止剤の環境適合性潤滑剤のための添加剤組成を記載している。前記出願は、植物油を上述の添加剤組成物と一緒に含む環境適合性潤滑剤の組成も記載している。
特許公報番号WO02/00815A2(Renewable Lubricants,Inc.)は、少なくとも1種の植物油(ここで、この植物油は少なくとも1種の遺伝子組み換え植物油を含む)、アルキル化ポリスチレンまたはPAMAを含むPPD、およびアミン系酸化防止剤を含む生分解可能な植物油組成物を開示している。
上述の対象物に基づいて、酸化安定性および低温流動性特性をさらに向上させることは、永続的な課題である。好ましくは、低温流動性向上剤および酸化防止剤の組合せは、相乗的な向上をもたらす。少なくとも、前記特性のいずれの実質的な低下はもたらされない。
本発明は、安定した、混合可能な溶液中に、低温流動性向上剤および酸化防止剤を含む添加剤配合物を強調しており、これは、低温流動性の著しい向上(流動点降下(PPD)作用)をもたらし、かつ天然の油および脂肪の酸化安定性を高めるものである。
EVAグラフトPAMAの存在は、前記添加剤配合物の均一性を維持するために、つまり、個々の成分を1つの相内に一緒に保つために必要不可欠である。第二の発見によれば、EVAグラフトPAMAの存在は、前記油の低温流動性向上を高める。
1種または複数の植物油、1種または複数のPPD、1種または複数の酸化防止剤および別の添加剤、例えば、分散剤、摩擦調整剤(friction modifiers)、抑制剤、耐摩耗剤、および極圧添加剤、洗浄剤などを含む植物油組成物を記載している文献がある。
したがって、本発明の第一の実施態様は、以下:
(A)15000〜75000g/molの数平均分子量Mnを有する、少なくとも1種のポリアルキル(メタ)アクリレートポリマー35質量%〜50質量%;
(B)アルキル残基中に1〜30個の炭素原子を有する、少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートに由来する単位を含む、少なくとも1種のエチレン酢酸ビニルコポリマー5質量%〜15質量%;
(C)フェノール系酸化防止剤10質量%〜20質量%;
(D)混合安定剤10質量%〜25質量%;および
(E)グリコールエーテル溶媒10質量%〜20質量%
を含む添加剤組成物であって、ここで、この組成物のすべての成分(A)〜(E)の合計が100質量%になる前記添加剤組成物に向けられている。
本発明の好ましい実施態様によれば、本発明の組成物は、15000〜75000g/molの数平均分子量Mn、および1〜8の多分散度Mw/Mnを有する、少なくとも1種のポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーを含んでいるのが好ましい。上述の特性を有するポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーとエチレン酢酸ビニルコポリマーとの組み合わせは、植物油および動物性脂肪の酸化安定性および低温度流動特性を相乗的に向上させる。
ポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーは、アルキル(メタ)アクリレートモノマーに由来する単位を含むポリマーである。(メタ)アクリレートという表現には、メタアクリレートおよびアクリレートも、それらの混合物も含まれる。これらのモノマーは、先行技術で充分公知である。前記エステル化合物のアルキル残基は、直鎖、環状または分岐鎖であってよい。前記モノマーは、本発明に有用なポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーを得るために、単独で使用されるか、または異なるアルキル(メタ)アクリレートモノマーの混合物として使用されてよい。一般に、前記ポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーは、アルキル残基中に7〜20個、好ましくは7〜15個の炭素原子を有するアルキル(メタ)アクリレートモノマーを少なくとも50質量%、好ましくは少なくとも70質量%、より好ましくは少なくとも90質量%含んでいる。
本発明の好ましい実施態様によれば、本発明に有用な前記成分(A)ポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーは、一般式(I)
Figure 2015528523
[式中、
Rは、水素またはメチルを意味しており、
1は、1〜6個の炭素原子、特に1〜5個、好ましくは1〜3個の炭素原子を有する、直鎖、分岐鎖または環状のアルキル残基を意味する]の1種または複数のアルキル(メタ)アクリレートモノマーに由来する単位を含んでいてよい。
一般式(I)で示されるモノマーの例は、特に、飽和アルコールに由来する(メタ)アクリレート、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレートおよびヘキシル(メタ)アクリレート;シクロアルキル(メタ)アクリレート、例えばシクロペンチル(メタ)アクリレートおよびシクロヘキシル(メタ)アクリレートである。好ましくは、前記ポリマーは、メチルメタクリレートに由来する単位を含んでいる。
本発明に有利なポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーは、一般式(I)の1種または複数のアルキル(メタ)アクリレートモノマーに由来する単位を、前記ポリマーの総質量に対して0〜40質量%、好ましくは0.1〜30質量%、特に0.5〜20質量%含んでよい。
前記ポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーは、好ましくは遊離ラジカル重合により得ることができる。それに応じて、本願で述べる通りのポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーの単位の質量分率は、本発明によるポリマーを作製するために使用される相応のモノマーの質量分率の結果である。
好ましくは、前記ポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーは、一般式(II)
Figure 2015528523
[式中、
Rは、水素またはメチルを意味しており、
2は、7〜15個の炭素原子を有する、直鎖、分岐鎖、または環状のアルキル残基を意味する]の1種または複数のアルキル(メタ)アクリレートモノマーの単位を含む。
成分(II)の例としては、
飽和アルコールに由来する(メタ)アクリレート、例えば、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、2−tert−ブチルヘプチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、3−イソプロピルヘプチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、2−プロピルヘプチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、5−メチルウンデシル(メタ)アクリレート、n−ドデシル(メタ)アクリレート、2−メチルドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、5−メチルトリデシル(メタ)アクリレート、n−テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート;
不飽和アルコールに由来する(メタ)アクリレート、例えば、オレイル(メタ)アクリレート;
シクロアルキル(メタ)アクリレート、例えば、1つの環置換基を有するシクロヘキシル(メタ)アクリレート、例えば、tert−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレートおよびトリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレートおよびイソボルニル(メタ)アクリレートが挙げられる。
本発明の好ましい実施態様によれば、前記ポリマーは、一般式(II)で示されるモノマーに由来する単位を好ましくは約40〜99質量%、より好ましくは約60〜95質量%含んでいる。
さらに、本発明に有用なポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーは、一般式(III)
Figure 2015528523
[式中、
Rは、水素またはメチルを意味しており、
3は、16〜30個の炭素原子を有する、直鎖、分岐鎖、または環状のアルキル残基を意味する]の1種または複数のアルキル(メタ)アクリレートモノマーに由来する単位を含んでいてよい。
成分(III)の例としては、飽和アルコールに由来する(メタ)アクリレート、例えば、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、2−メチルヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、5−イソプロピルヘプタデシル(メタ)アクリレート、4−tert−ブチルオクタデシル(メタ)アクリレート、5−エチルオクタデシル(メタ)アクリレート、3−イソプロピルオクタデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ノナデシル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレート、エチルエイコシル(メタ)アクリレート、ステアリルエイコシル(メタ)アクリレート、ドコシル(メタ)アクリレートおよび/またはエイコシルテトラトリアコンチル(メタ)アクリレート;
シクロアルキル(メタ)アクリレート、例えば、2,4,5−トリ−t−ブチル−3−ビニルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2,3,4,5−テトラ−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレートが挙げられる。
本発明に有用なポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーは、一般式(III)の1種または複数のアルキル(メタ)アクリレートモノマーに由来する単位を、前記ポリマーの総質量に対して0.1〜40質量%、特に0.5〜35質量%含んでいてよい。
長鎖アルコール残基を有するエステル化合物、特に、一般式(II)および(III)で示されるモノマーは、例えば、(メタ)アクリレートおよび/または相応の酸と、長鎖脂肪アルコールとを反応させることにより得ることができ、ここで、一般に、エステル、例えば、(メタ)アクリレートと種々の長鎖アルコール残基とのエステルの混合物が生じる。これらの脂肪アルコールとしては、特に、Oxo Alcohol(登録商標)7911およびOxo Alcohol(登録商標)7900、Oxo Alcohol(登録商標)1100(Monsanto);Alphanol(登録商標)79(ICI);Nafol(登録商標)1620、Alfol(登録商標)610およびAlfol(登録商標)810(Sasol);Epal(登録商標)610およびEpal(登録商標)810(Ethyl Corporation);Linevol(登録商標)79、Linevol(登録商標)911およびDobanol(登録商標)25L(Shell AG);Lial 125(Sasol);Dehydad(登録商標)およびDehydad(登録商標)およびLorol(登録商標)(Cognis)が挙げられる。
前記ポリマーは、任意の成分としてコモノマーに由来する単位を含んでいてよい。
これらのコモノマーとしては、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、例えば、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3,4−ジヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,5−ジメチル−1,6−ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオール(メタ)アクリレート;
アミノアルキル(メタ)アクリレートおよびアミノアルキル(メタ)アクリルアミド、例えば、N−(3−ジメチルアミノプロピル)メタクリルアミド、3−ジエチルアミノペンチル(メタ)アクリレート、3−ジブチルアミノヘキサデシル(メタ)アクリレート;
(メタ)アクリル酸のニトリルおよび別の窒素含有(メタ)アクリレート、例えば、N−(メタクリロイルオキシエチル)ジイソブチルケチミン、N−(メタクリロイルオキシエチル)ジヘキサデシルケチミン、(メタ)アクリロイルアミドアセトニトリル、2−メタクリロイルオキシエチルメチルシアナミド、シアノメチル(メタ)アクリレート;
アリール(メタ)アクリレート、例えば、ベンジル(メタ)アクリレートまたはフェニル(メタ)アクリレート、ここで、アクリル残基は、いずれの場合にも不飽和であるか、または4倍まで飽和されていてよい;
カルボニル含有(メタ)アクリレート、例えば、2−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシメチル(メタ)アクリレート、オキサゾリジニルエチル(メタ)アクリレート、N−(メタクリロイルオキシ)ホルムアミド、アセトニル(メタ)アクリレート、N−メタクリロイルモルホリン、N−メタクリロイル−2−ピロリジノン、N−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2−ピロリジノン、N−(3−メタクリロイルオキシプロピル)−2−ピロリジノン、N−(2−メタクリロイルオキシペンタデシル)−2−ピロリジノン、N−(3−メタクリロイルオキシヘプタデシル)−2−ピロリジノン;
エーテルアルコールの(メタ)アクリレート、例えばテトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、メトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、1−ブトキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシルオキシエチル(メタ)アクリレート、プロポキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジルオキシエチル(メタ)アクリレート、フルフリル(メタ)アクリレート、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシ−2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、2−メトキシ−2−エトキシプロピル(メタ)アクリレート、エトキシ化(メタ)アクリレート、1−エトキシブチル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシ−2−エトキシ−2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸およびメトキシポリエチレングリコールのエステル;
ハロゲン化アルコールの(メタ)アクリレート、例えば、2,3−ジブロモプロピル(メタ)アクリレート、4−ブロモフェニル(メタ)アクリレート、1,3−ジクロロ−2−プロピル(メタ)アクリレート、2−ブロモエチル(メタ)アクリレート、2−ヨードエチル(メタ)アクリレート、クロロメチル(メタ)アクリレート;
オキシラニル(メタ)アクリレート、例えば、2,3−エポキシブチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシブチル(メタ)アクリレート、10,11−エポキシウンデシル(メタ)アクリレート、2,3−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、オキシラニル(メタ)アクリレート、例えば、10,11−エポキシヘキサデシル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート;
リン含有、ホウ素含有および/またはケイ素含有(メタ)アクリレート、例えば、2−(ジメチルホスフェート)プロピル(メタ)アクリレート、2−(エチルホスファイト)プロピル(メタ)アクリレート、2−ジメチルホスフィノメチル(メタ)アクリレート、 ジメチルホスホンエチル(メタ)アクリレート、ジエチルメタクリロイルホスホネート、ジプロピルメタクリロイルホスフェート、2−(ジブチルホスホノ)エチル(メタ)アクリレート、2,3−ブチレンメタクリロイルエチルボレート、メチルジエトキシメタクリロイルエトキシシラン、ジエチルホスフェートエチル(メタ)アクリレート;
硫黄含有(メタ)アクリレート、例えば、エチルスルフィニルエチル(メタ)アクリレート、4−チオシアネートブチル(メタ)アクリレート、エチルスルホニルエチル(メタ)アクリレート、チオシアネートメチル(メタ)アクリレート、メチルスリフィニルメチル(メタ)アクリレート、ビス(メタクリロイルオキシエチル)スルフィド;
複素環(メタ)アクリレート、例えば、2−(1−イミダゾリル)エチル(メタ)アクリレート、2−(4−モルホリニル)エチル(メタ)アクリレートおよび1−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2−ピロリドン;
マレイン酸およびマレイン酸誘導体、例えば、マレイン酸、無水マレイン酸、メチルマレイン酸無水物、マレイミド、メチルマレイミドのモノエステルおよびジエステル;
フマル酸およびフマル酸誘導体、例えば、フマル酸のモノエステルおよびジエステル;
ビニルルハロゲン化物、例えば、塩化ビニル、フッ化ビニル、塩化ビニリデンおよびフッ化ビニリデン;
ビニルエステル、例えば、酢酸ビニル;
芳香族基を含むビニルモノマー、例えば、スチレン、側鎖にアルキル置換基を有する置換スチレン、例えば、α−メチルスチレンおよびα−エチルスチレン、環にアルキル置換基を有する置換スチレン、例えば、ビニルトルエンおよびp−メチルスチレン、ハロゲン化スチレン、例えば、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、トリブロモスチレンおよびテトラブロモスチレン;
複素環ビニル化合物、例えば、2−ビニルピリジン、3−ビニルピリジン、2−メチル−5−ビニルピリジン、3−エチル−4−ビニルピリジン、2,3−ジメチル−5−ビニルピリジン、ビニルピリミジン、ビニルピペリジン、9−ビニルカルバゾール、3−ビニルカルバゾール、4−ビニルカルバゾール、1−ビニルイミダゾール、2−メチル−1−ビニルイミダゾール、N−ビニルピロリドン、2−ビニルピロリドン、N−ビニルピロリジン、3−ビニルピロリジン、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニルブチロラクタム、ビニルオキソラン、ビニルフラン、ビニルチオフェン、ビニルチオラン、ビニルチアゾールおよび水素化ビニルチアゾール、ビニルオキサゾールおよび水素化ビニルオキサゾール
ビニルエーテルおよびイソプレニルエーテル;
メタクリル酸およびアクリル酸が挙げられる。
一般式(I)、(II)および(III)のコモノマーおよびエステルモノマーは、それぞれ単独で、または混合物として使用されてよい。
コモノマーの割合は、前記ポリマーの使用および特性プロフィールにより変化してよい。一般に、この割合は、0〜60質量%、好ましくは0.01〜20質量%、より好ましくは0.1〜10質量%の範囲であってよい。燃焼特性のため、および生態学的理由から、芳香族基、複素環式芳香族基、窒素含有基、リン含有基および硫黄含有基を含むモノマーの割合は、最小限に抑えられる必要がある。したがって、これらのモノマーの割合は、1質量%、特に0.5質量%、好ましくは0.01質量%に制限されることがある。
好ましくは、前記ポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーは、エーテルアルコールのヒドロキシ含有モノマーおよび/または(メタ)アクリレートに由来する単位を含む。本発明の好ましい実施態様によれば、前記ポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーは、エーテルアルコールのヒドロキシ含有モノマーおよび/または(メタ)アクリレートを、前記ポリマーの質量に対して0.1〜40質量%、特に1〜20質量%、より好ましくは2〜10質量%含んでいるのが好ましい。前記ヒドロキシ含有モノマーとしては、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートおよびビニルアルコールが挙げられる。これらのモノマーは、上記に詳しく開示されている。
成分(A)ポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーは、15000〜75000g/molの範囲の数平均分子量Mnを有しているのが好ましい。
前記ポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーの多分散度Mw/Mnは、1〜8、特に1.05〜6.0、より好ましくは1.1〜5.0、最も好ましくは1.1〜4の範囲にあるのが好ましい。質量平均分子量Mw、数平均分子量Mn、および多分散度Mw/Mnは、標準としてメチルメタクリレートポリマーを使用するGPCにより測定することができる。
前記ポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーの構造は、多くの用途および特性にとって重要ではない。したがって、前記ポリマーは、ランダムコポリマー、勾配コポリマー、ブロックコポリマーおよび/またはグラフトコポリマーであってよい。ブロックコポリマーおよび勾配コポリマーは、例えば、前記モノマー組成物を、連鎖成長の間に非連続的に改変することによって得ることができる。
好ましい実施態様によれば、本発明による組成物は、成分(B)として、アルキル残基中に1〜30個の炭素原子を有する少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートに由来する単位を含む、少なくとも1種のエチレン酢酸ビニルコポリマーを含んでいる。
エチレン、酢酸ビニルおよびアルキル残基中に1〜30個の炭素原子を有する少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートに由来する単位を含むポリマーは、相応のモノマー組成物の重合により得ることができる。エチレンおよび酢酸ビニルは、多数のサプライヤーから市販されている。アルキル残基中に1〜30個の炭素原子を有するアルキル(メタ)アクリレートは、以下および以上に記載されており、これを参照する。
前記エチレン酢酸ビニルコポリマーは、エチレンに由来する単位を、繰り返し単位の総質量に対して1〜60質量%、特に5〜40質量%、好ましくは10〜20質量%含んでいてよい。繰り返し単位の総質量に対して好ましくは0.5〜60質量%、特に2〜40質量%または3〜40質量%、より好ましくは5〜10質量%の酢酸ビニルを含むエチレン酢酸ビニルコポリマーが特に好ましい。
好ましくは、アルキル残基中に1〜30個の炭素原子を有するアルキル(メタ)アクリレートの量は、繰り返し単位の総質量に対して、10質量%〜90質量%の範囲、特に30〜80質量%の範囲、より好ましくは60〜80質量%の範囲にある。
本発明の特別な実施態様によれば、エチレン酢酸ビニルコポリマーは、アルキル残基中に7〜15個の炭素原子を有する、少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートに由来する単位を30〜90質量%、より好ましくは60〜80質量%含んでいるのが好ましい。
好ましくは、前記エチレン酢酸ビニルコポリマーのエチレン対酢酸ビニルのモル比は、100:1〜1:2の範囲、より好ましくは20:1〜2:1の範囲、特に好ましくは10:1〜3:1の範囲にあってよい。前記エチレン酢酸ビニルコポリマーの、アルキル残基中に1〜30個の炭素原子を有するアルキル(メタ)アクリレート対酢酸ビニルのモル比は、好ましくは50:1〜1:2の範囲、より好ましくは10:1〜1:1の範囲、特に好ましくは5:1〜2:1の範囲にある。好ましくは、前記エチレン酢酸ビニルコポリマーの、エチレン対アルキル残基中に1〜30個の炭素原子を有するアルキル(メタ)アクリレートのモル比は、好ましくは10:1〜1:20の範囲、より好ましくは2:1〜1:10の範囲、特に好ましくは1:1〜1:5の範囲にある。
以上および以下に記載のモノマーに加えて、前記エチレン酢酸ビニルコポリマーは、さらなるコモノマーを含んでいてよい。これらのモノマーは、以上および以下に記載されており、これを参照する。ビニルエステルおよびオレフィンが特に好ましい。好適なビニルエステルは、2〜30個の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖のアルキル基を有する脂肪酸に由来するものである。例としては、プロピオン酸ビニル、ブチル酸ビニル、ヘキサン酸ビニル、ヘプタン酸ビニル、オクタン酸ビニル、ラウリン酸ビニルおよびステアリン酸ビニルが挙げられ、分岐鎖脂肪酸をベースとするビニルアルコールのエステル、例えば、イソブチル酸ビニル、ピバレン酸ビニル、2−エチルヘキサン酸ビニル、イソノナン酸ビニル、ネオノナン酸ビニル、ネオデカン酸ビニルおよびネオウンデカノン酸ビニルも挙げられる。好適なオレフィンは、プロペン、ブテン、イソブチレン、ヘキセン、4−メチルペンテン、オクテン、ジイソブチレンおよび/またはノルボルネンが挙げられる。
特に、エチレン酢酸ビニルコポリマーは、コモノマーに由来する単位を0〜20質量%、より好ましくは1〜10質量%含んでいてよい。
前記エチレン酢酸ビニルコポリマーの構造は、多くの用途および特性にとって重要ではない。したがって、前記エステル含有ポリマーは、ランダムコポリマー、勾配コポリマー、ブロックコポリマーおよび/またはグラフトコポリマーであってよい。
本発明の特別な実施態様によれば、エチレン酢酸ビニルコポリマーは、エチレン酢酸ビニルコポリマーをグラフトベースとして、およびアルキル残基中に1〜30個の炭素原子を有するアルキル(メタ)アクリレートをグラフト層として有するグラフトコポリマーである。好ましくは、グラフトベース対グラフト層の質量比は、1:1〜1:20、より好ましくは1:2〜1:10の範囲にある。
前記エチレン酢酸ビニルコポリマーの多分散度Mw/Mnは、1〜8、好ましくは1.05〜6.0、より好ましくは1.2〜5.0の範囲にあってよい。質量平均分子量Mw、数平均分子量Mn、および多分散度Mw/Mnは、標準としてメチルメタクリレートポリマーを使用するGPCによって測定することができる。
本発明にしたがって使用されるエチレン酢酸ビニルコポリマーは、前記遊離ラジカル重合法により作製することができ、これを参照する。好ましくは、前記エチレン酢酸ビニルコポリマーは、EP−A406684(Roehm GmbH)に記載の方法にしたがって製造されてよい。
本発明の好ましい実施態様によれば、前記エチレン酢酸ビニルコポリマーは、グラフトベースとしてエチレン酢酸ビニルコポリマーを有するグラフトコポリマーである。グラフトベースとして有用なエチレン酢酸ビニルコポリマーは、1000〜100000g/molの範囲、特に5000〜80000g/molの範囲、より好ましくは10000〜50000g/molの範囲の数平均分子量Mnを有しているのが好ましい。
少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートに由来する単位を含む前記ポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーおよび前記エチレン酢酸ビニルコポリマーの、前記モノマーからの作製は、自体公知である。したがって、これらのポリマーは、特に遊離ラジカル重合、関連するプロセス、例えば、ATRP(=Atom Transfer Radical Polymerization)、RAFT(=Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer)またはNMPプロセス(nitroxide−mediated polymerization)により得ることができる。これに加えて、前記ポリマーは、アニオン重合によって得ることもできる。
慣用の遊離ラジカル重合は、とりわけ、Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry,Sixth Editionに記載されている。一般に、重合開始剤は、この目的のために使用される。使用可能な抑制剤としては、工業分野で広く公知のアゾ開始剤、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(AMBN)および1,1−アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、さらにまたペルオキシ化合物、例えば、メチルエチルケトンペルオキシド、アセチルアセトンペルオキシド、ジラウリルペルオキシド、tert−ブチルペルオキシピバラート、tert−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、tert−アミルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、ケトンペルオキシド、tert−ブチルペルオクトエート、メチルイソブチルケトンペルオキシド、シクロヘキサノンペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド、tert−ブチルペルオキシベンゾエート、tert−ブチルペルオキシイソプロピルカ−ボネート、2,5−ビス(2−エチルヘキサノイルペルオキシ)−2,5−ジメチルヘキサン、tert−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、tert−ブチルペルオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、ジクミルペルオキシド、1,1−ビス(tert−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(tert−ブチルペルオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、クミルヒドロペロキシド、tert−ブチルヒドロペロキシド、ビス(4−tert−ブチルシクロヘキシル)オペルオキシジカーボネート、2種またはそれ以上の前記化合物と別の化合物との混合物、および前記化合物と、記載されていないが、同様に遊離ラジカルを形成することができる化合物との混合物が挙げられる。さらに、連鎖移動剤が使用されてよい。好適な連鎖移動剤は、特に、油溶性メルカプタン、例えば、ドデシルメルカプタンまたは2−メルカプトエタノール、もしくは、テルペンのクラスからの連鎖移動剤、例えば、テルピネオールである。
好ましくは、前記ポリマーは、大量の抑制剤および少量の連鎖移動剤を使用して得ることができる。特に、本発明に有用なポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーを得るための混合物は、抑制剤をモノマーの量に対して1〜15質量%、好ましくは2〜10質量%、より好ましくは4〜8質量%含んでいてよい。連鎖移動剤の量は、モノマーの量に対して0〜2質量%、好ましくは0.01〜1質量%、より好ましくは0.02〜0.1質量%の量で使用されてよい。
ATRPプロセスは、自体公知である。これは、「リビング」遊離ラジカル重合であり、前記機構の記載を制限する意図はないとされる。前記プロセスでは、遷移金属化合物は、移動可能な原子団を有する化合物と反応する。これは、前記移動可能な原子団を、金属を酸化する遷移金属化合物に移動する。この反応は、エチレン基を加えるラジカルを形成する。しかし、前記原子団の遷移金属化合物への移動は、可逆的であるため、前記原子団は、制御された重合系を形成する成長ポリマー鎖に逆移動される。前記ポリマーの構造、分子量および分子量分布は、相応に制御されてよい。この反応は、例えば、JS.Wangら、J.Am.Chem.Soc.,vol.117、5614〜5615ページ(1995)により、Matyjaszewski、Macromolecules,vol.28、7901〜7910ページ(1995)により記載されている。さらに、特許出願WO96/30421、WO97/47661、WO97/18247、WO98/40415およびWO99/10387は、上述のATRPの別形を開示している。
好ましくは、コバルト(II)キレート錯体を使用する触媒鎖移動プロセスは、US4,694,054(Du Pont Co)またはUS4,526,945(SCM Co)に開示されている通り、本発明に有用なポリマーを作製するために使用されてよい。
さらに、前記ポリマーは、例えば、RAFT法で得られてもよい。このプロセスは、例えば、WO98/01478およびWO2004/083169に詳しく示されており、開示の目的のために明確にこれを参照する。
さらに、前記ポリマーは、NMPプロセス(nitroxide−mediated polymerization)により得ることもでき、これは、とりわけ、米国特許番号4,581,429に記載されている。
前記方法は、さらなる参照文献によって詳細に、特にK.Matyjazewski,T.P.Davis,Handbook of Radical Polymerization,Wiley Interscience,Hoboken 2002に包括的に記載されており、開示の目的のためにこれを明確に参照する。
アニオン重合は、先行技術で充分公知であり、特に、Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry、Sixth Editionに記載されている。本発明の好ましい実施態様によれば、前記ポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーは、US4,056,559(Rohm&Hass Co)に記載の方法にしたがって得ることができる。特に、カリウムメトキシド溶液は、抑制剤として使用することができる。
前記重合は、標準圧、減圧または高圧で実施されてよい。重合温度も重要ではない。しかし、一般に、−200℃〜200℃、特に0℃〜190℃、好ましくは60℃〜180℃、より好ましくは120℃〜170℃の範囲にある。比較的高い温度は、大量の抑制剤が使用される遊離ラジカル重合において特に好ましい。
前記重合は、溶媒を使用してか、または使用せずに実施されてよい。ここで、溶媒という表現は、広い意味で理解される。
前記重合は、非極性溶媒中で実施されるのが好ましい。これには、炭化水素溶媒、例えば、芳香族溶媒、例えば、トルエン、ベンゼンおよびキシレン、飽和炭化水素、例えば、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカンが挙げられ、これらは、分岐鎖の形態であってもよい。これらの溶媒は、単独および混合物として使用されてよい。特に好ましい溶媒は、鉱油、鉱物由来のディーゼル燃料、ナフテン溶媒、天然の植物油および動物性脂肪、バイオディーゼル燃料および合成油(例えば、エステル油、例えばアジピン酸ジノニル)、ならびにそれらの混合物でもある。これらのうち、きわめて好ましいのは、鉱油、鉱物ディーゼル燃料およびナフテン溶媒(例えば、市販のShellsol(登録商標)A150、Solvesso(登録商標)A150)である。
アルキル残基中に1〜30個の炭素原子を有する少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートに由来する単位を含む前記エチレン酢酸ビニルコポリマーに加えて、本発明の組成物は、好ましくは、少なくとも1種のポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーを含んでいてよい。前述の通り、前記ポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーは、コモノマーとしてエチレンおよび酢酸ビニルに由来する単位を含んでいてよい。しかし、前記エチレン酢酸ビニルコポリマーは、前記ポリアルキル(メタ)アクリレートコポリマーとは異なる。特に、前記エチレン酢酸ビニルコポリマー中のエチレンおよび/または酢酸ビニルの量は、前記ポリアルキル(メタ)アクリレートポリマー中よりも多い。したがって、本発明の組成物は、好ましくは、そのエチレンおよび/または酢酸ビニルの割合が異なる、少なくとも2種のポリマーを含んでいてよい。
前記両方のポリマーの質量比は、広範囲にあってよい。好ましくは、15000〜75000g/molの数平均分子量Mnおよび1〜8の多分散度Mw/Mnを有するポリアルキル(メタ)アクリレートポリマー対アルキル残基中に1〜30個の炭素原子を有する、少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートに由来する単位を含むエチレン酢酸ビニルコポリマーの質量比は、40:1〜1:10、特に20:1〜1:2、とりわけ15:1〜1:1、より好ましくは10:1〜3:1、最も好ましくは6:1〜5:1の範囲にある。
本発明による組成物は、さらに、少なくとも1種の酸化防止剤を成分(C)として含んでいる。本発明で使用される酸化防止剤は、一般的なクラスにおいて、遊離ラジカル抑制剤および/または酸化防止剤として公知である。もっと正確に言えば、使用される酸化防止剤は、上述の文献に開示されている通り充分公知である。
本発明に有用な好ましい酸化防止剤は、米国特許公報番号2004/0139649、US2006/0219979およびUS2009/094887A1および国際公開WO2009/108747A1に開示されている。
前記酸化防止剤は、一般に市販されている。さらに詳しくは、ここで、公知の先行技術、特に、Roempp−Lexikon Chemie;Editor:J.Falbe,M.Regitz;Stuttgart,New York;10.version(1996);が参照される;キーワード「酸化防止剤」およびそこで引用されている文献参照。
酸化防止剤としては、例えば、芳香族化合物および/または窒素含有化合物が挙げられる。
酸化防止剤として有用な有機窒素化合物は、自体公知である。1種または複数の窒素原子の他に、前記化合物は、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基を含んでおり、窒素原子は、環状基の構成要素であってもよい。
好ましくは、窒素含有化合物としては、アミンを含む酸化防止成分が挙げられる。例としては、例えばCN101353601Aに記載の通り、ナフチルアミン誘導体、ジフェニルアミン誘導体、p−フェニレンジアミン誘導体、およびキノリン誘導体、例えばWO2008/056203A2に記載の通り、芳香族ニトロ化合物、例えば、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、ニトロトルエン、ニトロナフタレン、およびジニトロナフタレンおよびアルキルニトロベンゼンおよびポリ芳香族化合物、ならびに例えばWO2009/016400A1に記載の通り、脂肪族アミンが挙げられる。
好ましい酸化防止剤には、アミン、例えば、チオジフェニルアミンおよびフェノチアジン;および/またはp−フェニレンジアミン、例えば、N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−2−ナフチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−p−トルイル−p−フェニレンジアミン、N−1,3−ジメチルブチル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミンおよびN−1,4−ジメチルペンチル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミンが含まれる。
本発明のきわめて好ましい実施態様では、前記酸化防止剤は、芳香族化合物である。前記芳香族化合物には、フェノール化合物;特に立体障害フェノール、例えば、2,4−ジ−t−ブチルヒドロキシトルエン(BHT)、2,4−ジメチル−6−tert−ブチルフェノールまたは2,6−ジtert−ブチル−4−メチルフェノール;トコフェロール化合物、好ましくはα−トコフェロール;および/またはヒドロキノンエーテル、例えば、ヒドロキノンモノメチルエーテル、2−tert−ブチル−4−ヒドロキシアニソールおよび3−tert−ブチル−4−ヒドロキシアニソールが含まれる。
特に好ましいフェノール化合物は、2個またはそれ以上のヒドロキシ基、例えば、ジヒドロキシベンゼン、好ましくはヒドロキノンまたはその誘導体、例えば、アルキルヒドロキノン、例えば、tert−ブチルヒドロキノン(TBHQ)、2,6−ジ−tert−ブチルヒドロキノン(DTBHQ)、2,5−ジ−tert−ブチルヒドロキノンまたはピロカテコールまたはアルキルピロカテコール、例えば、ジ−tert−ブチルカテコールを有している。
さらに、3個またはそれ以上のヒドロキシ基を有するフェノール化合物が好ましい。前記化合物としては、例えば、没食子酸プロピルおよびピロガロールが挙げられる。
前記酸化防止剤に関して、フェノール化合物が特に好ましい。
前記酸化防止剤は、単独または混合物として使用されてよい。少なくとも2個のヒドロキシ基を有するフェノール化合物、例えば、ヒドロキノン、没食子酸プロピルおよびピロガロール;ならびに正確に1個のヒドロキシ基を有するフェノール化合物、例えば、ヒドロキノンエーテル、立体障害フェノール、例えば、2,4−ジ−tert−ブチルヒドロキシトルエン(BHT)、2,4−ジメチル−6−tert−ブチルフェノールまたは2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール;ならびに/またトコフェロール化合物、好ましくは、α−トコフェロールを含む混合物により、驚くべき結果を得ることができた。きわめて好ましい実施態様によれば、前記混合物は、好ましくは、少なくとも3個のヒドロキシ基を有するフェノール化合物、例えば、没食子酸プロピルおよびピロガロール;ならびに正確に2個のヒドロキシ基を有するフェノール化合物、例えば、ヒドロキノンまたはその誘導体を含んでいてよい。
1種以上の酸化防止剤が使用される場合、2種の酸化防止剤は、好ましくは、約20:1〜1:20、特により好ましくは10:1〜1:10、より好ましくは5:1〜1:5の範囲の質量比であってよい。バイオディーゼルの所望の特性に応じて、当業者は、本願による開示を考慮して、酸化防止剤の好適な濃度および比率を選択してよい。
本発明の好ましい実施態様によれば、前記組成物は、混合安定剤を成分(D)として含んでおり、好ましくは、正確に1個のヒドロキシ基を有するフェノール化合物、例えば、ヒドロキノンエーテル、立体障害フェノール、例えば、2,4−ジ−tert−ブチルヒドロキシトルエン(BHT)、2,4−ジメチル−6−tert−ブチルフェノールもしくは2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール;ならびに/またはトロフェロール化合物、好ましくはα−トコフェロールを含んでいる。好ましい立体障害フェノール、例えば、2,4−ジ−tert−ブチルヒドロキシトルエン(BHT)、2,4−ジメチル−6−tert−ブチルフェノールまたは2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノールは、より好ましくは2,4−ジ−tert−ブチルヒドロキシトルエンを有する混合安定剤として使用されてよい。
好ましくは、本発明による組成物は、上述の成分を混合することにより作製することができる。溶媒は、前記混合を達成するために使用されてよい。好ましい溶媒は、極性有機溶媒、特にエーテルおよびエステルである。好ましくは、エーテルおよびエステルは、グリコール基を含んでいる。
好ましい成分(E)の溶媒としては、エーテル、より好ましくはグリコールエーテル、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル(2−メトキシエタノール)、エチレングリコールモノエチルエーテル(2−エトキシエタノール)、エチレングリコールモノプロピルエーテル(2−プロポキシエタノール)、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル(2−イソプロポキシエタノール)、エチレングリコールモノブチルエーテル(2−ブトキシエタノール)、エチレングリコールモノフェニルエーテル(2−フェノキシエタノール)、エチレングリコールモノベンジル エーテル(2−ベンジルオキシエタノール)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(2−(2−メトキシエトキシ)エタノール)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(2−(2−エトキシトキシ)エタノール、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル(2−(2−ブトキシエトキシ)エタノール)、エチレングリコールジメチルエーテル(ジメトキシエタン)、エチレングリコールジエチルエーテル(ジエトキシエタン)およびエチレングリコールジブチルエーテル(ジブトキシエタン)が挙げられる。前記エーテルに関して、ジエチレングリコール溶媒の特にジエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。
グリコール基を有する好ましいエステルとしては、エチレングリコールメチルエーテルアセテート(2−メトキシエチルアセテート)、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(2−エトキシエチルアセテート)およびエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(2−ブトキシエチルアセテート)が挙げられる。
前記得られた混合物は、添加剤組成物として使用されてよい。
好ましくは、添加剤組成物は、溶媒を多くても70質量%、特に多くても50質量%、より好ましくは多くても30質量%含んでいる。好ましくは、添加剤組成物は、混合安定剤を少なくとも2質量%、特に少なくとも5質量%、より好ましくは少なくとも10質量%含んでいる。好ましくは、添加剤組成物は、混合酸化防止剤を少なくとも2質量%、特に少なくとも5質量%、より好ましくは少なくとも10質量%含んでいる。好ましくは、添加組成物は、低温流動性向上剤を少なくとも10質量%、特に少なくとも20質量%、より好ましくは少なくとも25質量%含んでいる。本発明の特別な実施態様によれば、前記低温流動性向上剤は、より好ましくは、15000〜75000g/molの数平均分子量Mnおよび1〜8の多分散度Mw/Mnを有する、少なくとも1種のポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーの混合物と、アルキル残基中に1〜30個の炭素原子を有する少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートに由来する単位を含む少なくとも1種のエチレン酢酸ビニルコポリマーとの混合物を含んでいる。前記組成物は、植物油および動物性脂肪の低温流動性および酸化安定性の両方を向上させることができる、均一に混合可能な混合物を提供するものである。
好ましい実施態様によれば、前記混合安定剤および前記低温流動性向上剤は、第一の溶液として混合される一方、前記酸化防止剤は、溶媒中に溶解されて、第二の溶液を形成する。第一および第二の溶液は、植物油および動物性脂肪の低温流動性および酸化安定性の両方を向上させることができる、均一な添加剤混合物を形成するために、好ましくは40〜100℃の範囲の温度、より好ましくは60〜80℃の範囲の温度で混合されてよい。前記アルキル残基中に1〜30個の炭素原子を有する、少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートに由来する単位を含む前記エチレン酢酸ビニルコポリマーは、第一および/または第二の溶液に添加されてよい。
驚くべきことに、15000〜75000g/molの数平均分子量Mnおよび1〜8の多分散度Mw/Mnを有する、少なくとも1種のポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーと、アルキル残基中に1〜30個の炭素原子を有する少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートに由来する単位を含む少なくとも1種のエチレン酢酸ビニルコポリマーとの混合物を含む添加剤組成物は、安定した液体組成物を提供する。安定性および混合性は、混合安定剤および/または溶媒を使用することにより向上させることができる。
本発明にしたがって使用されてよい植物油の例は、ヤシ油、菜種油、コリアンダー油、大豆油、綿実油、ヒマワリ油、ヒマシ油、オリーブ油、ピーナッツ油、コーン油、アーモンド油、パーム核油、ココナッツ油、からし油、ホホバ油、ジャトロファ油、オリーブ油などである。本発明にしたがって使用されてよい動物性脂肪の例は、獣脂、特に、牛脂、骨油、魚油、ラード、鶏油、鯨油など、および使用済み調理油に由来する油である。さらなる例としては、穀類、小麦、ジュート、ゴマ、もみ殻、ジャトロファ、ラッカセイ油、およびアマニ油に由来する油が挙げられる。
低温流動性品質を評価する慣用の方法は、ASTM D97に記載の流動点(PP)試験である。油および脂肪の酸化安定性は、通常、ランシマット試験(EN14112)により評価され、110℃で測定される。この試験では、酸化プロセスから形成された揮発性酸の形成を誘導するために、精製された気流が試料に送り込まれる。前記揮発性酸は、次に蒸留されて、脱イオン水が入った測定容器に入れられ、そこで、前記溶液の導電性が測定される。誘導期間の終了は、導電性が増加すると測定される。菜種油の一般的な誘導期間は、5〜7時間であり、ヒマワリ油の場合は1〜2時間である。酸化防止剤のいくつかの例としては、BHA(ブチル化ヒドロキシアニソール)、BHT(ブチル化ヒドロキシトルエン)、TBHQ(tert−ブチル化ヒドロキシキノン)などが挙げられ、これらは、植物油および動物性脂肪の低温流動性挙動を向上させるために首尾よく使用される。
酸化防止剤および、アルキル残基中に1〜30個の炭素原子を有する少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートに由来する単位を含むエチレン酢酸ビニルコポリマーを、0.01〜4質量%、好ましくは0.05〜2質量%の濃度で、植物油および/または動物性脂肪を含む燃料組成物中の流動性向上剤として使用することによって、結果的に、きわめて優れた特性、特に、高い酸化安定性および優れた低温流動特性を有する潤滑剤組成物が提供される。
本発明を、以下において例および比較例に基づいて詳しく説明するが、これに制限されるものではない。特に記載がない限り、パーセンテージは、質量パーセントである。

以下の種々の植物油を例において使用した。
Figure 2015528523
CFIならびにCFIおよび酸化防止剤を含む添加剤を作製するための一般的な方法
例1:PAMA−Iの作製
35000g/mol〜75000g/molの範囲の数平均分子量(Mn)を有するPAMA−Iは、以下の方法により作製することができる:
反応槽に、メタクリル酸ステアリル(SMA)10.24g、メタクリル酸ドデシルペンタデシル(DPMA)52.7g、メタクリル酸メチル(MMA)7g、およびn−ドデシルメルカプタン0.2gを装入した。結果として生じた混合物を、窒素不活性条件下に撹拌して、反応温度115℃まで加熱した。tert−ブチル−ペル−2−エチルヘキサノエート0.18gおよびアジピン酸ジイソノニル7.8gを含む抑制剤混合物を別個に作製した。前記抑制剤混合物を前記反応混合物に、150分間2段階で供給した。段階1:抑制剤混合物2.0グラムを90分にわたって115℃で供給、段階2:抑制剤混合物3.35グラムを60分にわたって115℃で供給。その後、tert−ブチル−ペル−2−エチルヘキサノエート0.24gを残りの抑制剤混合物に添加して、60分間105℃で供給した。前記反応を、さらに30分間105℃で実施した。その後、前記生成物を所望の希釈にするために、菜種油22.2gを添加した。
例2:PAMA−IIの作製
35000g/mol〜75000g/molの範囲に数平均分子量(Mn)を有するPAMA−IIは、以下の方法により作製することができる:
反応槽に、メタクリル酸ラウリル(LMA)50.4g、SMA 19.6gおよびn−ドデシルメルカプタン0.35gを装入した。結果として生じた混合物を、窒素不活性条件下に撹拌して、反応温度120℃まで加熱した。tert−ブチル−ペル−2−エチルヘキサノエート0.143gおよびキャノーラ油0.445gを含む抑制剤混合物を別個に作製した。この抑制剤混合物を、前記反応混合物に100分間3段階で供給した。段階1:抑制混合物0.06グラムを30分にわたって120℃で供給、段階2:抑制剤混合物0.12グラムを40分にわたって120℃で供給、段階3:抑制剤混合物0.42グラムを30分にわたって105℃で供給。前記反応を、さらに30分105℃で実施した。その後、この生成物を所望の希釈にするために、キャノーラ油29.05グラムを添加した。
PAMA−IおよびPAMA−IIの分子量は、SEC(Size Exclusion Chromatography)により測定した:
Figure 2015528523
例3:US4,906,682(Roehm GmbH)に開示されている通りのEVAグラフトPAMAの作製
EVAコポリマー20gを、希釈油150グラム中で、前記混合物を撹拌しながら、100℃にて一晩、溶解する。温度を90℃に調整する。tert−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート0.5%を含むドデシルペンタデシルメタクリレート(DPMA)80gを、前記EVAコポリマー溶液に3.5時間にわたって供給し始める。前記混合物を撹拌することによって前記反応を90℃でさらに2時間維持する。tert−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート0.2%を添加して、さらに45分間維持する。
例4:PAMA−IおよびEVAグラフトPAMAを含むCFI−I(低温流動性向上剤I)添加剤を作製
CFI−I 85gおよびp(EVA−g−DPMA)15gを混合する。前記混合物を60℃で最低1時間撹拌してブレンドにする。均一かつ無色のブレンドが生じる。
例5:PAMA−IIおよびEVAグラフトPAMAを含むCFI−II添加剤の作製
CFI−I 85gおよびp(EVA―g−DPMA)15gを混合する。前記混合物を60℃で最低1時間撹拌してブレンドにする。均一かつ無色のブレンドが生じる。
例6:酸化防止剤および低温流動性向上剤を含む添加剤組成物(添加剤A−1)の作製
反応フラスコ50mL内で、TBHQ15gをジエチレングリコールモノブチルエーテル15g中で、60℃にて窒素不活性条件下に最低1時間溶解する。後者の溶液を溶液Iと呼ぶ。別の反応フラスコ150mL内で、CFI−I50gおよびBHT20gを60℃で、窒素不活性条件下に最低1時間ブレンドする。後者の混合物を、溶液IIと呼ぶ。次に、溶液Iおよび溶液IIを60℃で、窒素不活性条件下にさらに1時間混合する。最終的な混合物は、CFI−I50%、TBHQ15%、ジエチレングリコールモノブチルエーテル15%、BHT20%を含んでいる(添加剤A−1)。
例7:酸化防止剤および低温流動性向上剤を含む添加組成物(添加剤A−2)の作製
反応フラスコ50mL内で、TBHQ15gをジエチレングリコールモノブチルエーテル15g中に60℃で窒素不活性条件下に最低1時間溶解する。後者の溶液を、溶液Iと呼ぶ。別の反応フラスコ150mL内で、CFI−II50gおよびBHT20gを60℃で窒素不活性条件下に最低1時間ブレンドする。後者の混合物を、溶液IIと呼ぶ。次に、溶液Iおよび溶液IIを60℃で窒素不活性条件下にさらに1時間混合する。最終的な混合物は、CFI−II50%、TBHQ15%、ジエチレングリコールモノブチルエーテル15%およびBHT20%を含んでいる(添加剤A−2)。
例8:比較例
比較例B1〜B6は、すべて添加剤A−1および添加剤A−2の作製と同じ方法で作製した。
配合のバリエーションの詳細は、第1表に記載されている。
Figure 2015528523
化石ディーゼル油およびバイオディーゼル油のための低温流動性向上剤である、比較例B−1中のPAMA42.5%は、A−1およびA−2と比べて比較的大きいC16およびC18留分を使用している。同じく化石ディーゼル油およびバイオディーゼル油のための低温流動性向上剤である、比較例B−2中のPAMA 42.5%は、10,000g/molを下回る数平均分子量を有しており、これは、A−1およびA−2と比べてはるかに低い。比較例B−3〜B−6は、EVAグラフトPAMAを除いたCFI(cold flow improver、低温流動性向上剤)組合せからなる。比較例B−3およびB−5は、PAMA−II47%を使用しており、これは、A−2中で使用されるCFI組合せと比べて等しいポリマー作用である。一方、比較例B−4およびB−6では、単にEVAグラフトPAMA留分を高オレイン酸ヒマワリ油および大豆油でそれぞれ置き換えているだけである。
添加剤の外観
添加剤A−1、A−2および比較例B−1〜B−6の外観は、第2表にまとめられている。
Figure 2015528523
前記第1表の通り、比較例B−3〜B−6は、EVAグラフトPAMAを含んでいない。第2表に示されている通り、EVAグラフトPAMAの存在なしには、添加剤配合物中の個々の成分は混合不可であることがはっきりと示されている。
油および脂肪の低温流動性向上に対するEVAグラフトPAMAの影響
第3表の例C−1およびC−2は、EVAグラフトPAMAが存在する、および存在しないPAMA配合物である。次に、C−1およびC−2を、2011/53における流動点作用に関して評価した。
Figure 2015528523
第3表に示される通り、EVAグラフトPAMAの存在(C−1)は、EVAグラフトPAMAを有していないC−2と比べて流動点作用を高めている。
添加剤が添加された天然植物油の低温流動性および酸化安定性
本発明による添加剤を使用する種々の植物油(2012/301、2012/302、2012/303および2012/304)の低温流動性(pour point、PP(流動点))および酸化安定性(ランシマット試験により測定される誘導期間として報告される)は、第4表にまとめられている。添加剤B−2、B−3、B−4、B−5およびB−6を使用する性能試験は、添加剤A−1、A−2およびB−1と同一ではない期間で実施した。したがって、純植物油(2012/301および2012/302)のランシマット値は、B−2、B−3、B−4、B−5およびB−6を含む前記油の処理前に測定した。
Figure 2015528523
Figure 2015528523
Figure 2015528523
3.4、3.5および3.6に示されるデータの評価により、前記添加剤配合物の以下の値が得られる:
第2表にまとめられた通りの、つまり、B−2、B−3、B−4、B−5およびB−6に対するA−1およびA−2の添加剤と比較する外観調査は、EVAグラフトPAMA成分の存在が、比較的長い期間にわたって安定した均一な添加剤配合物を得るために必須であることを示している。
EVAグラフトPAMAの存在は、前記添加剤配合物を安定化させるだけでなく、第3表に示される通り、前記油および脂肪の流動点も高める。
均一な溶液である前記添加剤配合物は、第4表に示される通り、いかなる拮抗作用もなしに、種々の油および脂肪の流動点および酸化安定性を向上させるために使用することができる。
CFI組成物中に使用されるPAMAの選択は、きわめて重要である。好適ではない選択の使用は、低温流動性向上および酸化安定性の両方の拮抗作用をもたらすことがある(例A−1、A−2と例B−1、B−2を対照)。

Claims (18)

  1. 組成物であって、
    (A)少なくとも1種のポリアルキル(メタ)アクリレートポリマー35質量%〜50質量%;
    (B)アルキル残基中に1〜30個の炭素原子を有する、少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートに由来する単位を含む、少なくとも1種のエチレン酢酸ビニルコポリマー5質量%〜15質量%;
    (C)フェノール系酸化防止剤10質量%〜20質量%;
    (D)混合安定剤10質量%〜25質量%;および
    (E)グリコールエーテル溶媒10質量%〜20質量%
    を含んでおり、ここで、該組成物のすべての成分(A)〜(E)の合計が100質量%になる前記組成物。
  2. 前記成分(A)少なくとも1種のポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーが、
    (a)一般式
    Figure 2015528523
    [式中、
    Rは、水素またはメチルを意味しており、
    1は、1〜6個の炭素原子、特に1〜5個、好ましくは1〜3個の炭素原子を有する、直鎖、分岐鎖または環状のアルキル残基を意味する]の1種または複数のアルキル(メタ)アクリレートモノマーに由来する単位を、前記ポリマーの総質量に対して0〜40質量%;
    (b)一般式(II)
    Figure 2015528523
    [式中、
    Rは、水素またはメチルを意味しており、
    2は、7〜15個の炭素原子を有する、直鎖、分岐鎖または環状のアルキル残基を意味する]の1種または複数のアルキル(メタ)アクリレートモノマーに由来する単位を、前記ポリマーの総質量に対して40〜99質量%;および
    (c)一般式(III)
    Figure 2015528523
    [式中、
    Rは、水素またはメチルを意味しており、
    3は、16〜30個の炭素原子を有する、直鎖、分岐鎖または環状のアルキル残基を意味する]の1種または複数のアルキル(メタ)アクリレートモノマーに由来する単位を、前記ポリマーの総質量に対して0.1〜40質量%
    含んでおり、ここで、すべての成分(a)〜(c)の合計が100質量%になる、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記成分(B)エチレン酢酸ビニルコポリマーが、
    (i)酢酸ビニル2〜40質量%;
    (ii)アルキル残基中に1〜30個の炭素原子を有する、少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートに由来する単位30〜80質量%;および
    (iii)エチレンに由来する単位5〜40質量%
    を含んでおり、ここで、すべての成分(i)〜(iii)の合計が100質量%になる、請求項1または2に記載の組成物。
  4. 前記成分(B)エチレン酢酸ビニルコポリマーが、アルキル残基中に7〜20個の炭素原子を有する、少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートに由来する単位を30〜90質量%含む、請求項1から3までのいずれか1項に記載の組成物。
  5. 前記成分(B)エチレン酢酸ビニルコポリマーが、エチレン酢酸ビニルコポリマーをグラフトベースとして、およびアルキル残基中に1〜30個の炭素原子を有するアルキル(メタ)アクリレートをグラフト層として有するグラフトコポリマーである、請求項1から4までのいずれか1項に記載の組成物。
  6. グラフトベース対グラフト層の質量比が、1:1〜1:20の範囲にある、請求項5に記載の組成物。
  7. 前記成分(A)ポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーが、アルキル残基中に7〜20個の炭素原子を有する、アルキル(メタ)アクリレートに由来する単位を少なくとも50質量%含む、請求項1から6までのいずれか1項に記載の組成物。
  8. 前記ポリアルキル(メタ)アクリレートポリマーの多分散度Mw/Mnが、1.1〜5の範囲にある、請求項7に記載の組成物。
  9. 前記成分(A)ポリアルキル(メタ)アクリレートポリマー対前記成分(B)エチレン酢酸ビニルコポリマーの質量比が、15:1〜1:1の範囲にある、請求項1から8までのいずれか1項に記載の組成物。
  10. 前記成分(C)フェノール系酸化防止剤対前記成分(B)エチレン酢酸ビニルコポリマーの質量比が、5:1〜1:5の範囲にある、請求項1から9までのいずれか1項に記載の組成物。
  11. 前記成分(C)フェノール系酸化防止剤が、2個またはそれ以上のヒドロキシ基を有するフェノール化合物である、請求項1に記載の組成物。
  12. 前記成分(D)混合安定剤が、立体障害フェノールである、請求項1に記載の組成物。
  13. 前記立体障害フェノールが、2,4−ジ−tert−ブチルヒドロキシトルエンである、請求項12に記載の組成物。
  14. 前記組成物が、分散剤、乳化破壊剤、消泡剤、潤滑添加剤、さらなる酸化防止剤、セタン価向上剤、洗浄剤、染料、腐食防止剤、金属不活性剤、金属不動態化剤および/または着臭剤からなる群から選択される、少なくとも1種のさらなる添加剤をさらに含む、請求項1から13までのいずれか1項に記載の組成物。
  15. 請求項1から14までのいずれか1項に記載の組成物の、植物油または動物性脂肪の流動点を低下させるための使用。
  16. 請求項1から14までのいずれか1項に記載の組成物の、植物油または動物性脂肪の酸化安定性を向上させるための使用。
  17. 潤滑剤であって、
    (I)請求項1から14までのいずれか1項に記載の組成物を、前記潤滑剤の総質量に対して0.01〜4質量%;および
    (II)植物油または動物性脂肪を、前記潤滑剤の総質量に対して96〜99.9質量%
    含む前記潤滑剤。
  18. それぞれ前記潤滑剤の総質量に対して、成分(I)が0.05質量%の量で存在しており、成分(II)が98〜99.5質量%の量で存在している、請求項17に記載の潤滑剤。
JP2015531522A 2012-09-13 2013-09-06 植物油および動物性脂肪の低温特性および酸化安定性を向上させるための組成物 Withdrawn JP2015528523A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12184289.2 2012-09-13
EP12184289 2012-09-13
PCT/EP2013/068469 WO2014040919A1 (en) 2012-09-13 2013-09-06 A composition to improve low temperature properties and oxidation stability of vegetable oils and animal fats

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015528523A true JP2015528523A (ja) 2015-09-28

Family

ID=46967989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015531522A Withdrawn JP2015528523A (ja) 2012-09-13 2013-09-06 植物油および動物性脂肪の低温特性および酸化安定性を向上させるための組成物

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20150232783A1 (ja)
EP (1) EP2895582A1 (ja)
JP (1) JP2015528523A (ja)
KR (1) KR20150054817A (ja)
CN (1) CN104619816A (ja)
AU (1) AU2013314451B2 (ja)
BR (1) BR112015005131A2 (ja)
CA (1) CA2884715A1 (ja)
MX (1) MX2015003328A (ja)
RU (1) RU2015113314A (ja)
SG (1) SG11201501909XA (ja)
WO (1) WO2014040919A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018074584A1 (ja) * 2016-10-20 2018-04-26 Jxtgエネルギー株式会社 冷凍機油及び冷凍機用作動流体組成物
US11421180B2 (en) * 2018-02-07 2022-08-23 Evonik Operations Gmbh Vegetable oils with improved low temperature storage stability
CN117757551B (zh) * 2023-12-12 2024-05-31 浙江康力博石化有限公司 高温抗结焦食品级链条润滑油及其制备方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4056559A (en) 1971-04-23 1977-11-01 Rohm And Haas Company Novel polymers of alkyl methacrylates
US4581429A (en) 1983-07-11 1986-04-08 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organization Polymerization process and polymers produced thereby
US4526945A (en) 1984-03-21 1985-07-02 Scm Corporation Low molecular weight polymers and copolymers
US4694054A (en) 1985-03-01 1987-09-15 E. I. Du Pont De Nemours And Company Cobalt(II) chelates as chain transfer agents in free radical polymerizations
DE3725059A1 (de) 1987-07-29 1989-02-09 Roehm Gmbh Polymere fliessverbesserer fuer mitteldestillate
DE3922146A1 (de) * 1989-07-06 1991-01-17 Roehm Gmbh Additive fuer dieselkraftstoff
US5338471A (en) * 1993-10-15 1994-08-16 The Lubrizol Corporation Pour point depressants for industrial lubricants containing mixtures of fatty acid esters and vegetable oils
EP0710711B1 (en) 1994-10-12 2001-11-21 Rohmax Additives GmbH Additive for lubricating oil
US5763548A (en) 1995-03-31 1998-06-09 Carnegie-Mellon University (Co)polymers and a novel polymerization process based on atom (or group) transfer radical polymerization
US5807937A (en) 1995-11-15 1998-09-15 Carnegie Mellon University Processes based on atom (or group) transfer radical polymerization and novel (co) polymers having useful structures and properties
US6398986B1 (en) 1995-12-21 2002-06-04 Cooper Industries, Inc Food grade vegetable oil based dielectric fluid and methods of using same
AU735085B2 (en) 1996-06-12 2001-06-28 Warwick Effect Polymers Limited Polymerisation catalyst and process
ES2166092T3 (es) 1996-07-10 2002-04-01 Du Pont Polimerizacion con caracteristicas vivientes.
TW593347B (en) 1997-03-11 2004-06-21 Univ Carnegie Mellon Improvements in atom or group transfer radical polymerization
US6071980A (en) 1997-08-27 2000-06-06 E. I. Du Pont De Nemours And Company Atom transfer radical polymerization
DE10012267B4 (de) 2000-03-14 2005-12-15 Clariant Gmbh Copolymermischungen und ihre Verwendung als Additiv zur Verbesserung der Kaltfließeigenschaften von Mitteldestillaten
US6383992B1 (en) * 2000-06-28 2002-05-07 Renewable Lubricants, Inc. Biodegradable vegetable oil compositions
US7276264B1 (en) 2002-02-11 2007-10-02 Battelle Energy Alliance, Llc Methods for coating conduit interior surfaces utilizing a thermal spray gun with extension arm
SI1563041T1 (sl) * 2002-11-13 2009-02-28 Lanxess Deutschland Gmbh Uporaba 2,6-di-terc.-butil-p-krezola za zvišanjeskladiščne stabilnosti biodizla
US6841695B2 (en) 2003-03-18 2005-01-11 Rohmax Additives Gmbh Process for preparing dithioesters
DE102005015475A1 (de) 2005-04-04 2006-10-05 Degussa Ag Verfahren zur Erhöhung der Oxidationsstabilität von Biodiesel
EP1989275A2 (en) * 2006-02-03 2008-11-12 Eastman Chemical Company Antioxidant compositions useful in biodiesel and other fatty acid and acid ester compostions
DE102006016588A1 (de) * 2006-04-06 2007-10-18 Rohmax Additives Gmbh Kraftstoffzusammensetzungen umfassend nachwachsende Rohstoffe
WO2008056203A2 (en) 2006-07-11 2008-05-15 Innospec Fuel Specialties Llc Stabilizer compositions for blends of petroleum and renewable fuels
US20080274921A1 (en) 2007-05-04 2008-11-06 Ian Macpherson Environmentally-Friendly Lubricant Compositions
CN101353601B (zh) 2007-07-26 2013-09-25 中国石油化工股份有限公司 提高生物柴油抗氧性能的方法
GB0714725D0 (en) 2007-07-28 2007-09-05 Innospec Ltd Fuel oil compositions and additives therefor
US20090094887A1 (en) 2007-10-16 2009-04-16 General Electric Company Methods and compositions for improving stability of biodiesel and blended biodiesel fuel
WO2009108747A1 (en) 2008-02-27 2009-09-03 Wayne State University The effect of natural and synthetic antioxidants on the oxidative stability of biodiesel
WO2009108851A1 (en) 2008-02-29 2009-09-03 Novus International Inc. Biodiesel stabilizing compositions
ES2382420T3 (es) * 2009-09-25 2012-06-08 Evonik Rohmax Additives Gmbh Una composición para mejorar las propiedades de fluidez en frío de aceites combustibles

Also Published As

Publication number Publication date
US20150232783A1 (en) 2015-08-20
WO2014040919A1 (en) 2014-03-20
BR112015005131A2 (pt) 2017-07-04
EP2895582A1 (en) 2015-07-22
AU2013314451A1 (en) 2015-03-05
RU2015113314A (ru) 2016-11-10
MX2015003328A (es) 2015-06-05
CN104619816A (zh) 2015-05-13
CA2884715A1 (en) 2014-03-20
KR20150054817A (ko) 2015-05-20
SG11201501909XA (en) 2015-04-29
AU2013314451B2 (en) 2016-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5431590B2 (ja) 燃料油の低温流動特性を向上させる組成物
CA2648150C (en) Fuel compositions comprising ester-comprising polymers
CA2789034C (en) A composition having improved filterability
KR101828098B1 (ko) 점도 지수 개선제로서 유용한 중합체
JP5921667B2 (ja) 燃料油の酸化安定性を向上させるための組成物
JP2012515236A (ja) 改善された曇り点と改善された貯蔵性とを有する燃料組成物
AU2013314451B2 (en) A composition to improve low temperature properties and oxidation stability of vegetable oils and animal fats
CA3090308A1 (en) Vegetable oils with improved low temperature storage stability

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160616

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20170221

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170222