JP2021014578A - Viscosity index improver and lubricant composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は粘度指数向上剤及び潤滑油組成物に関する。 The present invention relates to a viscosity index improver and a lubricating oil composition.
近年、CO2排出量低減及び石油資源保護等の実現のために、自動車の省燃費化がより一層要求されている。省燃費化の一つとして、エンジン油の低粘度化による粘性抵抗の低減が挙げられる。しかし、低粘度化すると液漏れや焼付きといった問題が生じてくる。そのため、エンジン油には清浄剤、分散剤、酸化防止剤、油性向上剤、摩擦摩耗調整剤、極圧剤、消泡剤、抗乳化剤及び腐食防止剤といった種々の添加剤が必須成分として含まれている。また、寒冷地では低温始動性が求められる。この問題に対しては、米国SAEのエンジン油用粘度規格(SAE J300)に定められており、0W−20グレードにおいては、高温高剪断下での粘度(HTHS粘度)として、150℃HTHS粘度(ASTM D4683又はD5481)が2.6mPa・s以上と規定されている。また、同グレードは、寒冷地での始動性保証のために−40℃下の低温粘度が60,000mPa・s以下及び降伏応力無きこと(ASTM D4684)と規定されている。省燃費化については、上記規格を満たした上で、100℃の実効温度域でのHTHS粘度がより低いエンジン油が求められ、従来から各種の粘度指数向上剤が提案されている。そのような粘度指数向上剤としては、メタクリル酸エステル共重合体(特許文献1〜4)、オレフィン共重合体(特許文献5)、櫛型共重合体(特許文献6〜8)等が知られている。
しかしながら、上記の粘度指数向上剤は、エンジン油組成物に添加した場合に−40℃の低温粘度の低減が未だ十分でなく流動性を失ってしまう。また、エンジン油に必須な添加剤を添加したエンジン油への溶解性が悪いという問題がある。
In recent years, in order to reduce CO 2 emissions and protect petroleum resources, fuel efficiency of automobiles has been further demanded. One of the fuel efficiency reductions is the reduction of viscous resistance by reducing the viscosity of engine oil. However, when the viscosity is lowered, problems such as liquid leakage and seizure occur. Therefore, engine oil contains various additives such as detergents, dispersants, antioxidants, oiliness improvers, friction and wear modifiers, extreme pressure agents, defoamers, anti-emulsifiers and corrosion inhibitors as essential components. ing. In cold regions, low temperature startability is required. This problem is stipulated in the US SAE engine oil viscosity standard (SAE J300), and in the 0W-20 grade, the viscosity under high temperature and high shear (HTHS viscosity) is 150 ° C. HTHS viscosity (THHS viscosity). ASTM D4683 or D5481) is specified to be 2.6 mPa · s or more. In addition, the same grade is specified to have a low temperature viscosity of 60,000 mPa · s or less at -40 ° C and no yield stress (ASTM D4684) in order to guarantee startability in cold regions. In order to reduce fuel consumption, an engine oil having a lower HTHS viscosity in an effective temperature range of 100 ° C. after satisfying the above standards is required, and various viscosity index improvers have been conventionally proposed. Known examples of such a viscosity index improver include methacrylate copolymers (Patent Documents 1 to 4), olefin copolymers (Patent Document 5), comb-type copolymers (Patent Documents 6 to 8), and the like. ing.
However, when the above-mentioned viscosity index improver is added to the engine oil composition, the reduction of the low-temperature viscosity at −40 ° C. is still insufficient and the fluidity is lost. Further, there is a problem that the solubility in the engine oil to which the essential additive is added to the engine oil is poor.
本発明は、粘度指数向上剤を添加した潤滑油が−40℃での低温粘度に優れ、エンジン油に必須な添加剤を添加したエンジン油への溶解性が良好かつ粘度指数の高い粘度指数向上剤及びこれを含有してなる潤滑油組成物を提供することを目的とする。 In the present invention, the lubricating oil to which the viscosity index improver is added has excellent low-temperature viscosity at −40 ° C., the solubility in the engine oil to which the essential additive for the engine oil is added is good, and the viscosity index is improved. An object of the present invention is to provide an agent and a lubricating oil composition containing the same.
本発明者らは、上記の目的を達成するべく検討を行った結果、本発明に到達した。
すなわち本発明は、下記一般式(1)で示されるポリオレフィン系単量体(a1)及び下記一般式(2)で示されるポリオレフィン系単量体(a2)を構成単量体として含む共重合体(A)と基油とを含有してなる粘度指数向上剤であって、前記(A)が、構成単量体として(A)を構成する単量体の合計重量に基づいて前記(a1)を1〜14重量%、前記(a2)を1〜14重量%含有する共重合体であり、前記(A)と前記基油との溶解パラメータの差の絶対値が0.8〜2.0(cal/cm3)1/2である粘度指数向上剤;該粘度指数向上剤と、清浄剤、分散剤、酸化防止剤、油性向上剤、流動点降下剤、摩擦摩耗調整剤、極圧剤、消泡剤、抗乳化剤、金属不活性剤及び腐食防止剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の添加剤とを含有してなる潤滑油組成物である。
The present inventors have arrived at the present invention as a result of studies for achieving the above object.
That is, the present invention is a copolymer containing a polyolefin-based monomer (a1) represented by the following general formula (1) and a polyolefin-based monomer (a2) represented by the following general formula (2) as constituent monomers. A viscosity index improver containing (A) and a base oil, wherein (A) is the above-mentioned (a1) based on the total weight of the monomers constituting (A) as constituent monomers. It is a copolymer containing 1 to 14% by weight of the above (a2) and 1 to 14% by weight of the above (a2), and the absolute value of the difference between the dissolution parameters of the (A) and the base oil is 0.8 to 2.0. (Cal / cm 3 ) 1/2 viscosity index improver; the viscosity index improver, a cleaning agent, a dispersant, an antioxidant, an oiliness improver, a flow point lowering agent, a friction wear adjuster, and an extreme pressure agent. , A lubricating oil composition containing at least one additive selected from the group consisting of antifoaming agents, anti-emulsifying agents, metal inactivating agents and corrosion inhibitors.
本発明の粘度指数向上剤及びこれを含有してなる潤滑油組成物は、−40℃での低温粘度が低く、エンジン油に必須な添加剤を添加したエンジン油への溶解性が良好であり、粘度指数が高いという効果を奏する。 The viscosity index improver of the present invention and the lubricating oil composition containing the same have a low low-temperature viscosity at −40 ° C. and have good solubility in an engine oil to which an essential additive is added to the engine oil. , Has the effect of having a high viscosity index.
本発明は、下記一般式(1)で示されるポリオレフィン系単量体(a1)(以下において単量体(a1)と略記することがある)及び下記一般式(2)で示されるポリオレフィン系単量体(a2)(以下において単量体(a2)と略記することがある)を構成単量体として含む共重合体(A)と基油とを含有してなる粘度指数向上剤であって、前記(A)が、構成単量体として(A)を構成する単量体の合計重量に基づいて前記(a1)を1〜14重量%、前記(a2)を1〜14重量%含有する共重合体であり、前記(A)と前記基油との溶解パラメータの差の絶対値が0.8〜2.0(cal/cm3)1/2である粘度指数向上剤である。 The present invention relates to a polyolefin-based monomer (a1) represented by the following general formula (1) (hereinafter, may be abbreviated as the monomer (a1)) and a polyolefin-based monomer represented by the following general formula (2). A viscosity index improver containing a copolymer (A) containing a monomer (a2) (hereinafter sometimes abbreviated as a monomer (a2)) as a constituent monomer and a base oil. The (A) contains 1 to 14% by weight of the (a1) and 1 to 14% by weight of the (a2) based on the total weight of the monomers constituting the (A) as the constituent monomers. It is a copolymer and is a viscosity index improver in which the absolute value of the difference between the dissolution parameters of the (A) and the base oil is 0.8 to 2.0 (cal / cm 3 ) 1/2 .
<粘度指数向上剤>
本発明の粘度指数向上剤は、上記一般式(1)で示されるポリオレフィン系単量体(a1)及び上記一般式(2)で示されるポリオレフィン系単量体(a2)を構成単量体として含む共重合体(A)を含有する。なお、以下において、単量体(a1)及び(a2)をまとめて単量体(a)と略記することがある。
<Viscosity index improver>
The viscosity index improver of the present invention contains the polyolefin-based monomer (a1) represented by the general formula (1) and the polyolefin-based monomer (a2) represented by the general formula (2) as constituent monomers. Contains the copolymer (A) containing. In the following, the monomers (a1) and (a2) may be collectively abbreviated as the monomer (a).
<共重合体(A)>
共重合体(A)を構成する単量体(a1)は上記一般式(1)で表され、単量体(a2)は上記一般式(2)で表される。
なお、単量体(a1)及び(a2)はそれぞれ1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<Copolymer (A)>
The monomer (a1) constituting the copolymer (A) is represented by the above general formula (1), and the monomer (a2) is represented by the above general formula (2).
One type of each of the monomers (a1) and (a2) may be used, or two or more types may be used in combination.
一般式(1)におけるR1は、水素原子又はメチル基である。これらのうち、粘度指数向上効果の観点から好ましいのは、メチル基である。
一般式(1)における−X1−は、−O−、−O(AO)m−又はNH−で表される基である。
Aは炭素数2〜4のアルキレン基であり、エチレン基、1,2−又は1,3−プロピレン基、及び1,2−、1,3−又は1,4−ブチレン基等が挙げられる。
AOは炭素数2〜4のアルキレンオキシ基であり、エチレンオキシ基、1,2−又は1,3−プロピレンオキシ基、及び1,2−、1,3−又は1,4−ブチレンオキシ基等が挙げられる。
mはアルキレンオキサイドの付加モル数であり、1〜10の整数であり、粘度指数向上効果の観点から好ましくは1〜4の整数、更に好ましくは1〜2の整数である。
mが2以上の場合のAは同一でも異なっていてもよく、(AO)m部分の結合形式はランダム状でもブロック状でもよい。
−X1−のうち、粘度指数向上効果の観点から好ましいのは、−O−又は−O(AO)m−で表される基であり、更に好ましくは−O−又は−O(CH2CH2O)1−で表される基である。
pは0又は1の数である。
R 1 in the general formula (1) is a hydrogen atom or a methyl group. Of these, a methyl group is preferable from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index.
-X 1- in the general formula (1) is a group represented by -O-, -O (AO) m- or NH-.
A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and examples thereof include an ethylene group, a 1,2- or 1,3-propylene group, and a 1,2-, 1,3- or 1,4-butylene group.
AO is an alkyleneoxy group having 2 to 4 carbon atoms, such as an ethyleneoxy group, a 1,2- or 1,3-propyleneoxy group, and a 1,2-, 1,3- or 1,4-butyleneoxy group. Can be mentioned.
m is the number of moles of alkylene oxide added, and is an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 4, and more preferably an integer of 1 to 2 from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index.
When m is 2 or more, A may be the same or different, and the binding form of the (AO) m portion may be random or block.
Of −X 1−, the group represented by −O− or −O (AO) m− is preferable from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index, and more preferably −O− or −O (CH 2 CH). 2 O) It is a group represented by 1 −.
p is a number of 0s or 1s.
一般式(2)におけるR3は、水素原子又はメチル基である。これらのうち、粘度指数向上効果の観点から好ましいのは、メチル基である。
一般式(2)における−X2−は、−O−、−O(AO)n−又はNH−で表される基である。
Aは炭素数2〜4のアルキレン基であり、エチレン基、1,2−又は1,3−プロピレン基、及び1,2−、1,3−又は1,4−ブチレン基等が挙げられる。AOは炭素数2〜4のアルキレンオキシ基であり、エチレンオキシ基、1,2−又は1,3−プロピレンオキシ基、及び1,2−、1,3−又は1,4−ブチレンオキシ基等が挙げられる。
nはアルキレンオキサイドの付加モル数であり、1〜10の整数であり、粘度指数向上効果の観点から好ましくは1〜4の整数、更に好ましくは1〜2の整数である。
nが2以上の場合のAは同一でも異なっていてもよく、(AO)n部分の結合形式はランダム状でもブロック状でもよい。
−X2−のうち、粘度指数向上効果の観点から好ましいのは、−O−又は−O(AO)n−で表される基であり、更に好ましくは−O−又は−O(CH2CH2O)1−で表される基である。
qは0又は1の数である。
R 3 in the general formula (2) is a hydrogen atom or a methyl group. Of these, a methyl group is preferable from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index.
-X 2- in the general formula (2) is a group represented by -O-, -O (AO) n- or NH-.
A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and examples thereof include an ethylene group, a 1,2- or 1,3-propylene group, and a 1,2-, 1,3- or 1,4-butylene group. AO is an alkyleneoxy group having 2 to 4 carbon atoms, such as an ethyleneoxy group, a 1,2- or 1,3-propyleneoxy group, and a 1,2-, 1,3- or 1,4-butyleneoxy group. Can be mentioned.
n is the number of moles of alkylene oxide added, and is an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 4, and more preferably an integer of 1 to 2 from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index.
When n is 2 or more, A may be the same or different, and the binding form of the (AO) n portion may be random or block.
-X 2 - among the preferred from the viewpoint of the viscosity index improving effect, -O- or -O (AO) n - is a group represented by even more preferably -O- or -O (CH 2 CH 2 O) It is a group represented by 1 −.
q is a number of 0s or 1s.
一般式(1)におけるR2は1,2−ブチレン基を必須構成単位として含む数平均分子量が1,000以上の炭化水素重合体から水素原子を1つ除いた残基である。
なお、1,2−ブチレン基は−CH2CH(CH2CH3)−又は−CH(CH2CH3)CH2−で表される基である。
1,2−ブチレン基を構成単位として含む炭化水素重合体において、全構成単位中の1,2−ブチレン基の比率は1〜55モル%であり、低温粘度、ゲル化インデックス及び粘度指数向上剤以外の種々の添加剤を加えた潤滑油への溶解性の観点から、10〜53モル%が好ましく、さらに好ましくは20〜50モル%である。
R 2 in the general formula (1) is a residue obtained by removing one hydrogen atom from a hydrocarbon polymer having a number average molecular weight of 1,000 or more containing a 1,2-butylene group as an essential constituent unit.
The 1,2-butylene group is a group represented by −CH 2 CH (CH 2 CH 3 ) − or −CH (CH 2 CH 3 ) CH 2 −.
In the hydrocarbon polymer containing 1,2-butylene group as a constituent unit, the ratio of 1,2-butylene group in all the constituent units is 1 to 55 mol%, and the low temperature viscosity, gelation index and viscosity index improver. From the viewpoint of solubility in the lubricating oil to which various additives other than the above are added, 10 to 53 mol% is preferable, and more preferably 20 to 50 mol%.
一般式(2)におけるR4は1,2−ブチレン基を必須構成単位として含む数平均分子量が1,000以上の炭化水素重合体から水素原子を1つ除いた残基である。1,2−ブチレン基を構成単位として含む炭化水素重合体において、全構成単位中の1,2−ブチレン基の比率は56〜100モル%であり、低温粘度及びゲル化インデックスの観点から、58〜90モル%が好ましく、さらに好ましくは60〜80モル%である。 R 4 in the general formula (2) is a residue obtained by removing one hydrogen atom from a hydrocarbon polymer having a number average molecular weight of 1,000 or more containing a 1,2-butylene group as an essential constituent unit. In the hydrocarbon polymer containing 1,2-butylene group as a constituent unit, the ratio of 1,2-butylene group in all the constituent units is 56 to 100 mol%, which is 58 from the viewpoint of low temperature viscosity and gelation index. It is preferably ~ 90 mol%, more preferably 60-80 mol%.
1,2−ブチレン基を構成単位として含む炭化水素重合体としては、炭素数37以上のものが含まれ、構成単量体(不飽和炭化水素(x))として1−ブテンを用いた重合体及び1,3−ブタジエンを重合した1,2−付加物の二重結合を水素化した重合体等が挙げられる。 Hydrocarbon polymers containing a 1,2-butylene group as a constituent unit include those having 37 or more carbon atoms, and a polymer using 1-butene as a constituent monomer (unsaturated hydrocarbon (x)). And a polymer obtained by hydrocarbonizing the double bond of the 1,2-additive obtained by polymerizing 1,3-butadiene.
一般式(1)及び一般式(2)における1,2−ブチレン基を構成単位として含む炭化水素重合体において、全構成単位中の1,2−ブチレン基の比率は、13C−NMRによって測定することができる。具体的には、単量体として炭素数4のもののみを用いたと仮定して、炭化水素重合体を13C−NMRにより分析し、下記数式(1)を用いて計算し決定することができる。13C−NMRにおいて、1,2−ブチレン基の3級炭素原子に由来するピークが26〜27ppmの積分値(積分値A)に現れる。上記ピークの積分値と、炭化水素重合体の全炭素のピークに関する積分値(積分値B)から求めることができる。
1,2−ブチレン基の比率(モル%)={(積分値A)×4}/(積分値B)×100 (1)
なお、1,2−ブチレン基の比率を大きくするには、例えば1,3−ブタジエンを用いたアニオン重合において、反応温度を1,3−ブタジエンの沸点(−4.4℃)以下の温度で低くし、且つ、重合開始剤の投入量を1,3−ブタジエンに対して少なくすればよく、1,2−ブチレン基の比率を小さくするには、反応温度を1,3−ブタジエンの沸点以上の温度で高くし、開始剤量を多くすればよい。
In the hydrocarbon polymer containing 1,2-butylene group as a constituent unit in the general formula (1) and the general formula (2), the ratio of 1,2-butylene group in all the constituent units is measured by 13 C-NMR. can do. Specifically, assuming that only a monomer having 4 carbon atoms is used, the hydrocarbon polymer can be analyzed by 13 C-NMR and calculated and determined using the following mathematical formula (1). .. In 13 C-NMR, a peak derived from the tertiary carbon atom of the 1,2-butylene group appears in the integrated value (integrated value A) of 26 to 27 ppm. It can be obtained from the integrated value of the above peaks and the integrated value (integrated value B) relating to the peak of all carbon of the hydrocarbon polymer.
Ratio of 1,2-butylene groups (mol%) = {(integral value A) x 4} / (integral value B) x 100 (1)
To increase the ratio of 1,2-butylene groups, for example, in anionic polymerization using 1,3-butadiene, the reaction temperature should be below the boiling point of 1,3-butadiene (-4.4 ° C). It suffices to lower the amount of the polymerization initiator added to 1,3-butadiene, and to reduce the ratio of 1,2-butylene groups, the reaction temperature should be above the boiling point of 1,3-butadiene. The temperature may be increased and the amount of the initiator may be increased.
一般式(1)中のR2を構成する全単量体のうち1,3−ブタジエン及び1−ブテンの比率(1,2−ブチレン基を構成単位として含む炭化水素重合体において、全構成単量体中の1,3−ブタジエン及び1−ブテンの重量割合)は、粘度指数向上効果の観点から、50重量%以上が好ましく、さらに好ましくは75重量%以上、次にさらに好ましくは85重量%以上、特に好ましくは90重量%以上である。
一般式(2)中のR4を構成する全単量体のうち1,3−ブタジエン及び1−ブテンの比率(1,2−ブチレン基を構成単位として含む炭化水素重合体において、全構成単量体中の1,3−ブタジエン及び1−ブテンの重量割合)は、粘度指数向上効果の観点から、50重量%以上が好ましく、さらに好ましくは75重量%以上、次にさらに好ましくは85重量%以上、特に好ましくは90重量%以上である。
In the general formula (1) hydrocarbon polymer containing a constitutional unit ratio (1,2-butylene group among 1,3-butadiene and 1-butene of the total monomers constituting the R 2 in the total structure single The weight ratio of 1,3-butadiene and 1-butene in the polymer) is preferably 50% by weight or more, more preferably 75% by weight or more, and further preferably 85% by weight from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index. As mentioned above, it is particularly preferably 90% by weight or more.
In the general formula (2) a hydrocarbon polymer containing a constitutional unit ratio (1,2-butylene group among 1,3-butadiene and 1-butene of the total monomers constituting the R 4 in the entire configuration single The weight ratio of 1,3-butadiene and 1-butene in the polymer) is preferably 50% by weight or more, more preferably 75% by weight or more, and further preferably 85% by weight from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index. As mentioned above, it is particularly preferably 90% by weight or more.
一般式(1)中のR2の一部または全量を構成する1,3−ブタジエン及び1−ブテン由来の構造において、1,2−ブチレン基と1,4−ブチレン基のモル比率(1,2−ブチレン基/1,4−ブチレン基)は粘度指数向上効果および低温粘度の観点から、好ましくは1/99〜55/45、更に好ましくは10/90〜53/47、特に好ましくは20/80〜50/50である。
一般式(2)中のR4の一部または全量を構成する1,3−ブタジエン及び1−ブテン由来の構造において、1,2−ブチレン基と1,4−ブチレン基のモル比率(1,2−ブチレン基/1,4−ブチレン基)は粘度指数向上効果および低温粘度、ゲル化インデックスの観点から、好ましくは56/44〜100/0、更に好ましくは58/46〜90/10、特に好ましくは60/40〜80/20である。
In the structure derived from 1,3-butadiene and 1-butene constituting a part or all of R 2 in the general formula (1), the molar ratio of 1,2-butylene group and 1,4-butylene group (1, The 2-butylene group / 1,4-butylene group) is preferably 1/99 to 55/45, more preferably 10/90 to 53/47, and particularly preferably 20 /, from the viewpoint of the viscosity index improving effect and the low temperature viscosity. It is 80 to 50/50.
In the general formula (2) constitutes a part or all of R 4 in 1,3-butadiene and 1-butene-derived structure, 1,2-butylene and 1,4-butylene group molar ratio (1, 2-butylene group / 1,4-butylene group) is preferably 56/44 to 100/0, more preferably 58/46 to 90/10, particularly from the viewpoint of viscosity index improving effect, low temperature viscosity, and gelation index. It is preferably 60/40 to 80/20.
一般式(1)中のR2の一部または全量を構成する1,3−ブタジエン及び1−ブテン由来の構造における1,2−ブチレン基/1,4−ブチレン基のモル比率は1H−NMRや13C−NMR、ラマン分光法などで測定することができる。一般式(2)中のR4の一部または全量を構成する1,3−ブタジエン及び1−ブテン由来の構造における1,2−ブチレン基と1,4−ブチレン基のモル比率(1,2−ブチレン基/1,4−ブチレン基)も同様である。
なお、1,2−ブチレン基の比率を大きくするには、例えば1,3−ブタジエンを用いたアニオン重合において、反応温度を1,3−ブタジエンの沸点(−4.4℃)以下の温度で低くし、且つ、重合開始剤の投入量を1,3−ブタジエンに対して少なくすればよく、1,2−ブチレン基の比率を小さくするには、反応温度を1,3−ブタジエンの沸点以上の温度で高くし、開始剤量を多くすればよい。
The molar ratio of 1,2-butylene group / 1,4-butylene group in the structure derived from 1,3-butadiene and 1-butene constituting a part or all of R 2 in the general formula (1) is 1 H-. It can be measured by NMR, 13 C-NMR, Raman spectroscopy, or the like. Formula (2) the molar ratio of 1,2-butylene group and 1,4-butylene group in the 1,3-butadiene and 1-butene-derived structure constituting a part or all of R 4 in (1 The same applies to −butylene group / 1,4-butylene group).
To increase the ratio of 1,2-butylene groups, for example, in anionic polymerization using 1,3-butadiene, the reaction temperature should be below the boiling point of 1,3-butadiene (-4.4 ° C). It suffices to lower the amount of the polymerization initiator added to 1,3-butadiene, and to reduce the ratio of 1,2-butylene groups, the reaction temperature should be above the boiling point of 1,3-butadiene. The temperature may be increased and the amount of the initiator may be increased.
1,2−ブチレン基を構成単位として含む炭化水素重合体は、1−ブテン及び1,3−ブタジエンに加え、不飽和炭化水素(x)として以下の(1)〜(3)を構成単量体としてもよい。
(1)脂肪族不飽和炭化水素[炭素数2〜36のオレフィン(例えばエチレン、プロピレン、2−ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン、オクタデセン、トリアコセン及びヘキサトリアコセン等)及び炭素数4〜36のジエン(例えば、イソプレン、1,4−ペンタジエン、1,5−ヘキサジエン及び1,7−オクタジエン等)等]
(2)脂環式不飽和炭化水素[例えばシクロヘキセン、(ジ)シクロペンタジエン、ピネン、リモネン、インデン、ビニルシクロヘキセン及びエチリデンビシクロヘプテン等]
(3)芳香族基含有不飽和炭化水素(例えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、2,4−ジメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、フェニルスチレン、シクロヘキシルスチレン、ベンジルスチレン、クロチルベンゼン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルキシレン及びトリビニルベンゼン等)等が挙げられる。
これらによって構成される炭化水素重合体は、ブロック重合体でもランダム重合体であってもよい。また炭化水素重合体が、二重結合を有する場合には、水素添加により、二重結合の一部又は全部を水素化したものであってもよい。
単量体(a1)及び(a2)における1−ブテン及び1,3−ブタジエン以外の不飽和炭化水素由来の構成単量体の重量割合は、50重量%以下が好ましく、さらに好ましくは25重量%以下、次にさらに好ましくは15重量%以下、特に好ましくは10重量%以下である。
The hydrocarbon polymer containing a 1,2-butylene group as a constituent unit contains the following (1) to (3) as an unsaturated hydrocarbon (x) in addition to 1-butene and 1,3-butadiene. It may be a body.
(1) Aliphatic unsaturated hydrocarbons [olefins having 2-36 carbon atoms (for example, ethylene, propylene, 2-butene, isobutylene, pentene, heptene, diisobutylene, octene, dodecene, octadecene, triacene, hexatriacene, etc.) and Dienes having 4 to 36 carbon atoms (for example, isoprene, 1,4-pentadiene, 1,5-hexadiene, 1,7-octadiene, etc.)]
(2) Alicyclic unsaturated hydrocarbons [for example, cyclohexene, (di) cyclopentadiene, pinene, limonene, indene, vinylcyclohexene, etylidene bicycloheptene, etc.]
(3) Aromatic group-containing unsaturated hydrocarbons (for example, styrene, α-methylstyrene, vinyltorene, 2,4-dimethylstyrene, ethylstyrene, isopropylstyrene, butylstyrene, phenylstyrene, cyclohexylstyrene, benzylstyrene, crotyl) Styrene, vinylnaphthalene, divinylbenzene, divinyltoluene, divinylxylene, trivinylbenzene, etc.) and the like can be mentioned.
The hydrocarbon polymer composed of these may be a block polymer or a random polymer. When the hydrocarbon polymer has a double bond, a part or all of the double bond may be hydrogenated by hydrogenation.
The weight ratio of the constituent monomers derived from unsaturated hydrocarbons other than 1-butene and 1,3-butadiene in the monomers (a1) and (a2) is preferably 50% by weight or less, more preferably 25% by weight. Next, it is more preferably 15% by weight or less, and particularly preferably 10% by weight or less.
単量体(a1)及び(a2)は、上記炭化水素重合体の片末端に水酸基を導入した、片末端に水酸基を含有する重合体(Y)と、(メタ)アクリル酸とのエステル化反応、または(メタ)アクリル酸メチル等の(メタ)アクリル酸アルキル(好ましくは炭素数1〜4)エステルとのエステル交換反応により得ることができる。
なお、「(メタ)アクリル」は、「アクリル及び/又はメタクリル」を意味する。
The monomers (a1) and (a2) are esterified with (meth) acrylic acid from the polymer (Y) having a hydroxyl group introduced at one end of the above-mentioned hydrocarbon polymer and containing a hydroxyl group at one end. , Or it can be obtained by an ester exchange reaction with an alkyl (meth) acrylate (preferably having 1 to 4 carbon atoms) such as methyl (meth) acrylate.
In addition, "(meth) acrylic" means "acrylic and / or methacrylic".
片末端に水酸基を含有する重合体(Y)の具体例としては、以下の(Y1)〜(Y4)等が挙げられる。
アルキレンオキサイド付加物(Y1);不飽和炭化水素(x)をイオン重合触媒(リチウム触媒及びナトリウム触媒等)存在下に重合して得られた重合体に、アルキレンオキサイド(エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等)を付加して得られたもの等(一般式(1)において、−X1−が−(AO)m−であり、p=0であるもの;一般式(2)において、−X2−が−(AO)n−であり、q=0であるもの)。
ヒドロホウ素化物(Y2);片末端に二重結合を有する不飽和炭化水素(x)の重合体のヒドロホウ素化反応物(例えば米国特許第4,316,973号明細書に記載のもの)等(一般式(1)において、−X1−が−O−であり、p=0であるもの;一般式(2)において、−X2−が−O−であり、q=0であるもの)。
無水マレイン酸−エン−アミノアルコール付加物(Y3);片末端に二重結合を有する不飽和炭化水素(x)の重合体と無水マレイン酸とのエン反応で得られた反応物を、アミノアルコールでイミド化して得られたもの等(一般式(1)において、−X1−が−O−であり、p=1であるもの;一般式(2)において、−X2−が−O−であり、q=1であるもの)。
ヒドロホルミル−水素化物(Y4);片末端に二重結合を有する不飽和炭化水素(x)の重合体をヒドロホルミル化し、次いで水素化反応して得られたもの(例えば特開昭63−175096号公報に記載のもの)等(一般式(1)において、−X1−が−O−であり、p=0であるもの;一般式(2)において、−X2−が−O−であり、q=0であるもの)。
これらの片末端に水酸基を含有する重合体(Y)のうち、HTHS粘度及び粘度指数向上効果の観点から、好ましいのはアルキレンオキサイド付加物(Y1)、ヒドロホウ素化物(Y2)及び無水マレイン酸−エン−アミノアルコール付加物(Y3)であり、更に好ましいのはアルキレンオキサイド付加物(Y1)である。
Specific examples of the polymer (Y) containing a hydroxyl group at one end include the following (Y1) to (Y4).
An alkylene oxide adduct (Y1); an alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, etc.) is added to a polymer obtained by polymerizing an unsaturated hydrocarbon (x) in the presence of an ion polymerization catalyst (lithium catalyst, sodium catalyst, etc.). (In the general formula (1), -X 1 -is − (AO) m − and p = 0; in the general formula (2), −X 2 − is − (AO) n − and q = 0).
Hydroboration product (Y2); hydroboration reaction product of a polymer of unsaturated hydrocarbon (x) having a double bond at one end (for example, as described in US Pat. No. 4,316,973), etc. (In the general formula (1), -X 1- is -O- and p = 0; in the general formula (2), -X 2- is -O- and q = 0. ).
Maleic anhydride-ene-aminoalcohol adduct (Y3); Amino alcohol is a reaction product obtained by an ene reaction between a polymer of unsaturated hydrocarbon (x) having a double bond at one end and maleic anhydride. (In the general formula (1), -X 1- is -O- and p = 1; in the general formula (2), -X 2- is -O-. And q = 1).
Hydroformyl-hydride (Y4); obtained by hydroformylating a polymer of unsaturated hydrocarbon (x) having a double bond at one end and then hydrogenating (for example, JP-A-63-175096). (In the general formula (1), -X 1- is -O- and p = 0; in the general formula (2), -X 2- is -O-, Q = 0).
Among these polymers (Y) containing a hydroxyl group at one end, from the viewpoint of improving the HTHS viscosity and viscosity index, the alkylene oxide adduct (Y1), the hydroborohydride (Y2) and the maleic anhydride are preferable. An en-aminoalcohol adduct (Y3), more preferably an alkylene oxide adduct (Y1).
重合体(Y)は、潤滑油への溶解性の観点から、特定の溶解パラメータ(以下においてSP値と略記することがある)を有するものが好ましい。SP値の範囲は、好ましくは7.0〜9.0(cal/cm3)1/2であり、更に好ましくは7.3〜8.5(cal/cm3)1/2である。
なお、本発明におけるSP値は、使用する単量体(不飽和炭化水素(x))のモル分率から、Fedors法(Polymer Engineering and Science,Feburuary,1974,Vol.14、No.2 P.147〜154)に記載の方法で算出される値である。
重合体(Y)のSP値は、使用する単量体(不飽和炭化水素(x))のSP値、モル分率を適宜調整することにより所望の範囲にすることができる。
The polymer (Y) preferably has a specific solubility parameter (hereinafter, may be abbreviated as SP value) from the viewpoint of solubility in lubricating oil. The range of the SP value is preferably 7.0 to 9.0 (cal / cm 3 ) 1/2 , and more preferably 7.3 to 8.5 (cal / cm 3 ) 1/2 .
The SP value in the present invention is determined by the mole fraction of the monomer (unsaturated hydrocarbon (x)) used in the Fedors method (Polymer Engineering and Science, February, 1974, Vol. 14, No. 2 P. et al. It is a value calculated by the method described in 147 to 154).
The SP value of the polymer (Y) can be set in a desired range by appropriately adjusting the SP value and mole fraction of the monomer (unsaturated hydrocarbon (x)) to be used.
単量体(a1)及び(a2)の重量平均分子量(以下Mwと略記する)及び数平均分子量(以下Mnと略記する)は以下の条件でゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下GPCと略記する)によって測定することができる。
<単量体(a1)及び(a2)のMwおよびMnの測定条件>
装置 :「HLC−8320GPC」[東ソー(株)製]
カラム :「TSKgel GMHXL」[東ソー(株)製]2本
「TSKgel Multipore H XL−M 1本
測定温度 :40℃
試料溶液 :0.25重量%のテトラヒドロフラン溶液
溶液注入量:10.0μl
検出装置 :屈折率検出器
基準物質 :標準ポリスチレン(TS 基準物質 :標準ポリスチレン(TSKstandard POLYSTYRENE)
12点(分子量:589、1,050、2,630、9,100、19,500、37,900、96,400、190,000、355,000、1,090,000、2,110,000、4,480,000)[東ソー(株)製]
The weight average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mw) and the number average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mn) of the monomers (a1) and (a2) are determined by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC) under the following conditions. Can be measured.
<Measurement conditions for Mw and Mn of monomers (a1) and (a2)>
Equipment: "HLC-8320GPC" [manufactured by Tosoh Corporation]
Column: 2 "TSKgel GMHXL" [manufactured by Tosoh Corporation]
"TSKgel Multipore H XL- M 1 measurement temperature: 40 ° C
Sample solution: 0.25 wt% tetrahydrofuran solution Injection volume: 10.0 μl
Detection device: Refractive index detector Reference material: Standard polystyrene (TS reference material: Standard polystyrene (TSK standard POLYSTYRENE)
12 points (molecular weight: 589, 1,050, 2,630, 9,100, 19,500, 37,900, 96, 400, 190,000, 355,000, 1,090,000, 2,110,000 , 4,480,000) [manufactured by Tosoh Corporation]
単量体(a1)及び(a2)のMnはそれぞれ、好ましくは800〜10,000であり、さらに好ましくは1,000〜9,000、特に好ましくは1,200〜8,500である。単量体(a1)及び(a2)のMnが800以上であると粘度指数向上効果が良好である傾向があり、10,000以下であると長期間使用時の剪断安定性が良好である傾向がある。 The Mn of the monomers (a1) and (a2) is preferably 800 to 10,000, more preferably 1,000 to 9,000, and particularly preferably 1,200 to 8,500, respectively. When the Mn of the monomers (a1) and (a2) is 800 or more, the viscosity index improving effect tends to be good, and when it is 10,000 or less, the shear stability during long-term use tends to be good. There is.
共重合体(A)において、(A)の構成単量体のうち単量体(a1)の重量割合は(A)を構成する単量体の合計重量に基づいて1〜14重量%であり、粘度指数向上効果の観点から、2〜12重量%が好ましく、さらに好ましくは5〜10重量%である。
1重量%以上であることで、低温粘度、粘度指数及び剪断安定性が良好である。また、14重量%以下であることで、低温粘度が良好である。
In the copolymer (A), the weight ratio of the monomer (a1) to the constituent monomers of (A) is 1 to 14% by weight based on the total weight of the monomers constituting (A). From the viewpoint of the effect of improving the viscosity index, 2 to 12% by weight is preferable, and 5 to 10% by weight is more preferable.
When it is 1% by weight or more, the low temperature viscosity, viscosity index and shear stability are good. Further, when it is 14% by weight or less, the low temperature viscosity is good.
共重合体(A)において、(A)の構成単量体のうち単量体(a2)の重量割合は(A)を構成する単量体の合計重量に基づいて1〜14重量%であり、粘度指数向上効果の観点から、2〜12重量%が好ましく、さらに好ましくは5〜10重量%である。
1重量%以上であることで、粘度指数が良好である。また、14重量%以下であることで、添加剤含有基油への溶解性及び低温粘度が良好である。
In the copolymer (A), the weight ratio of the monomer (a2) to the constituent monomers of (A) is 1 to 14% by weight based on the total weight of the monomers constituting (A). From the viewpoint of the effect of improving the viscosity index, 2 to 12% by weight is preferable, and 5 to 10% by weight is more preferable.
When it is 1% by weight or more, the viscosity index is good. Further, when it is 14% by weight or less, the solubility in the additive-containing base oil and the low temperature viscosity are good.
共重合体(A)において、単量体(a1)を構成する炭化水素重合体における全構成単位中の1,2−ブチレン基の比率と、単量体(a2)を構成する炭化水素重合体における全構成単位中の1,2−ブチレン基の比率との差[{(a2)の1,2−ブチレン基比率}−{(a1)の1,2−ブチレン基比率}]は、低温粘度及びゲル化インデックスの観点から、好ましくは10〜60である。 In the copolymer (A), the ratio of 1,2-butylene groups in all the constituent units in the hydrocarbon polymer constituting the monomer (a1) and the hydrocarbon polymer constituting the monomer (a2). The difference from the ratio of 1,2-butylene groups in all the constituent units in [{(a2) 1,2-butylene group ratio}-{(a1) 1,2-butylene group ratio}] is the low temperature viscosity. And from the viewpoint of gelation index, it is preferably 10 to 60.
本発明において、共重合体(A)は、上記単量体(a1)及び(a2)以外に、下記一般式(3)で示される単量体(b)を構成単量体とする共重合体であることが、剪断安定性及び粘度指数の観点から好ましい。
なお、単量体(b)は1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
As the monomer (b), one type may be used, or two or more types may be used in combination.
一般式(3)におけるR5は、水素原子又はメチル基である。これらのうち、粘度指数向上効果の観点から、好ましいのはメチル基である。
一般式(3)における−X3−は、−O−又は−NH−で表される基である。これらのうち、粘度指数向上効果の観点から、好ましいのは−O−で表される基である。
一般式(3)におけるR6は、炭素数2〜4のアルキレン基である。炭素数2〜4のアルキレン基としては、エチレン基、イソプロピレン基、1,2−又は1,3−プロピレン基、イソブチレン基、及び1,2−、1,3−又は1,4−ブチレン基等が挙げられる。
一般式(3)におけるrは1〜20の整数であり、粘度指数向上効果及び低温粘度の観点から、好ましくは1〜5の整数であり、更に好ましくは1〜2の整数である。
rが2以上の場合のR6Oは同一でも異なっていてもよく、(R6O)r部分の結合形式はランダム状でもブロック状でもよい。
R 5 in the general formula (3) is a hydrogen atom or a methyl group. Of these, a methyl group is preferable from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index.
-X 3- in the general formula (3) is a group represented by -O- or -NH-. Of these, from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index, the group represented by −O− is preferable.
R 6 in the general formula (3) is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. The alkylene group having 2 to 4 carbon atoms includes an ethylene group, an isopropylene group, a 1,2- or 1,3-propylene group, an isobutylene group, and a 1,2-, 1,3- or 1,4-butylene group. And so on.
R in the general formula (3) is an integer of 1 to 20, preferably an integer of 1 to 5, and more preferably an integer of 1 to 2 from the viewpoint of the viscosity index improving effect and the low temperature viscosity.
When r is 2 or more, R 6 O may be the same or different, and the binding form of the (R 6 O) r portion may be random or block.
一般式(3)におけるR7は、炭素数1〜8のアルキル基である。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ヘプチル基、イソヘプチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−ペンチル基及びn−オクチル基が挙げられる。
炭素数1〜8のアルキル基のうち、粘度指数向上効果の観点から好ましいのは、炭素数1〜7のアルキル基であり、更に好ましいのは炭素数1〜6のアルキル基、特に好ましいのは炭素数1〜5のアルキル基、最も好ましいのは炭素数2又は4のアルキル基である。
R 7 in the general formula (3) is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, n-heptyl group, isoheptyl group, n-hexyl group, 2-ethylhexyl group, Examples thereof include an n-pentyl group and an n-octyl group.
Among the alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, the alkyl group having 1 to 7 carbon atoms is preferable from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index, and the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is particularly preferable. Alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, most preferably alkyl groups having 2 or 4 carbon atoms.
単量体(b)として具体的には、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、プロポキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、ペンチルオキシエチル(メタ)アクリレート、ヘキシルオキシエチル(メタ)アクリレート、ヘプチルオキシエチル(メタ)アクリレート、オクチルオキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシプロピル(メタ)アクリレート、エトキシプロピル(メタ)アクリレート、プロポキシプロピル(メタ)アクリレート、ブトキシプロピル(メタ)アクリレート、ペンチルオキシプロピル(メタ)アクリレート、ヘキシルオキシプロピル(メタ)アクリレート、ヘプチルオキシプロピル(メタ)アクリレート、オクチルオキシプロピル(メタ)アクリレート、メトキシブチル(メタ)アクリレート、エトキシブチル(メタ)アクリレート、プロポキシブチル(メタ)アクリレート、ブトキシブチル(メタ)アクリレート、ペンチルオキシブチル(メタ)アクリレート、ヘキシルオキシブチル(メタ)アクリレート、ヘプチルオキシブチル(メタ)アクリレート及びオクチルオキシブチル(メタ)アクリレート並びに炭素数1〜8のアルコールにエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド及びブチレンオキサイドからなる群から選ばれる少なくとも1種を2〜20モル付加したものとの(メタ)アクリル酸とのエステル化物等が挙げられる。
単量体(b)のうち、粘度指数向上効果の観点から好ましいのは、エトキシエチル(メタ)アクリレート及びブトキシエチル(メタ)アクリレートである。
なお、「(メタ)アクリレート」は「アクリレート及び/又はメタクリレート」を意味する。
Specifically, as the monomer (b), methoxyethyl (meth) acrylate, ethoxyethyl (meth) acrylate, propoxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, pentyloxyethyl (meth) acrylate, and hexyloxy. Ethyl (meth) acrylate, heptyloxyethyl (meth) acrylate, octyloxyethyl (meth) acrylate, methoxypropyl (meth) acrylate, ethoxypropyl (meth) acrylate, propoxypropyl (meth) acrylate, butoxypropyl (meth) acrylate, Pentyloxypropyl (meth) acrylate, hexyloxypropyl (meth) acrylate, heptyloxypropyl (meth) acrylate, octyloxypropyl (meth) acrylate, methoxybutyl (meth) acrylate, ethoxybutyl (meth) acrylate, propoxybutyl (meth) ) Acrylate, butoxybutyl (meth) acrylate, pentyloxybutyl (meth) acrylate, hexyloxybutyl (meth) acrylate, heptyloxybutyl (meth) acrylate and octyloxybutyl (meth) acrylate, and alcohols having 1 to 8 carbon atoms. Examples thereof include an esterified product with (meth) acrylic acid added with 2 to 20 mol of at least one selected from the group consisting of ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide.
Among the monomers (b), ethoxyethyl (meth) acrylate and butoxyethyl (meth) acrylate are preferable from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index.
In addition, "(meth) acrylate" means "acrylate and / or methacrylate".
共重合体(A)において、(A)の構成単量体のうち単量体(b)の重量割合は、剪断安定性及び粘度指数向上効果の観点から、(A)を構成する単量体の合計重量に基づいて、3〜65重量%が好ましく、さらに好ましくは3〜50重量%である。 In the copolymer (A), the weight ratio of the monomer (b) among the constituent monomers of (A) is the monomer constituting (A) from the viewpoint of shear stability and viscosity index improving effect. From 3 to 65% by weight, more preferably 3 to 50% by weight, based on the total weight of.
本発明において、共重合体(A)は、さらに単量体(b)以外の炭素数1〜4のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(c)(以下、単量体(c)と略記することがある)及び/又は炭素数9〜36の直鎖又は分岐アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(d)(以下、単量体(d)と略記することがある)を構成単量体として含む共重合体であることが、粘度指数向上効果の観点から好ましい。
なお、単量体(c)及び(d)はそれぞれ1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
In the present invention, the copolymer (A) further has a (meth) acrylic acid alkyl ester (c) having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms other than the monomer (b) (hereinafter, the monomer (c)). (May be abbreviated as) and / or (meth) acrylic acid alkyl ester (d) having a linear or branched alkyl group having 9 to 36 carbon atoms (hereinafter, may be abbreviated as monomer (d)). It is preferable that the copolymer contains the above as a constituent monomer from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index.
One type of each of the monomers (c) and (d) may be used, or two or more types may be used in combination.
炭素数1〜4のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(c)としては、炭素数1〜4の直鎖又は分岐アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化物が含まれ、具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル及び(メタ)アクリル酸イソブチル等が挙げられる。
(c)のうち、粘度指数向上効果の観点から、好ましいのは(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル及び(メタ)アクリル酸n−ブチルであり、さらに好ましいのは(メタ)アクリル酸エチル及び(メタ)アクリル酸n−ブチルである。
Specific examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester (c) having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include an esterified product of a linear or branched alcohol having 1 to 4 carbon atoms and (meth) acrylic acid. Examples include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and isobutyl (meth) acrylate. Can be mentioned.
Of (c), methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate and n-butyl (meth) acrylate are preferable from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index, and (meth) acrylic is more preferable. Ethyl acrylate and n-butyl (meth) acrylate.
共重合体(A)において、(A)の構成単量体のうち単量体(c)の重量割合は、粘度指数向上効果の観点から、(A)を構成する単量体の合計重量に基づいて、1〜80重量%が好ましく、さらに好ましくは2〜70重量%である。 In the copolymer (A), the weight ratio of the monomer (c) to the constituent monomers of (A) is the total weight of the monomers constituting (A) from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index. Based on this, it is preferably 1 to 80% by weight, more preferably 2 to 70% by weight.
本発明において、共重合体(A)は、単量体(d)を構成単量体とする共重合体であることが、基油への溶解性の観点から好ましい。
単量体(d)としては、(a1)及び(a2)以外のものであり、炭素数9〜36の直鎖アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(d1)及び下記一般式(4)で表される炭素数9〜36の分岐アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(d2)が含まれる。
なお、単量体(d)は1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The monomer (d) is other than (a1) and (a2), and has a (meth) acrylic acid alkyl ester (d1) having a linear alkyl group having 9 to 36 carbon atoms and the following general formula (4). ) Includes a (meth) acrylic acid alkyl ester (d2) having a branched alkyl group having 9 to 36 carbon atoms.
As the monomer (d), one type may be used, or two or more types may be used in combination.
炭素数9〜36の直鎖アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(d1)(以下、単量体(d1)と略記することがある)としては、(メタ)アクリル酸n−ノニル、(メタ)アクリル酸n−デシル、(メタ)アクリル酸n−ウンデシル、(メタ)アクリル酸n−ドデシル、(メタ)アクリル酸n−トリデシル、(メタ)アクリル酸n−テトラデシル、(メタ)アクリル酸n−ペンタデシル、(メタ)アクリル酸n−ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸n−オクタデシル、(メタ)アクリル酸n−イコシル、(メタ)アクリル酸n−テトラコシル、(メタ)アクリル酸n−トリアコンチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキサトリアコンチル及び炭素数9〜36の直鎖アルコールのアルキレンオキサイド(炭素数2〜4)1〜20モル付加物と(メタ)アクリル酸とのエステル化物等が挙げられる。
単量体(d1)のうち、粘度指数向上効果の観点から、好ましいのは炭素数12〜28の直鎖アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルであり、更に好ましいのは炭素数12〜24の直鎖アルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルであり、特に好ましいのは炭素数12〜20の直鎖アルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルである。
単量体(d1)は1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester (d1) having a linear alkyl group having 9 to 36 carbon atoms (hereinafter, may be abbreviated as monomer (d1)) include n-nonyl (meth) acrylic acid. N-decyl (meth) acrylate, n-undecyl (meth) acrylate, n-dodecyl (meth) acrylate, n-tridecyl (meth) acrylate, n-tetradecyl (meth) acrylate, (meth) acrylate n-pentadecyl, n-hexadecyl (meth) acrylate, n-octadecyl (meth) acrylate, n-icosyl (meth) acrylate, n-tetracosyl (meth) acrylate, n-triacontyl (meth) acrylate, ( Examples thereof include esterified products of n-hexatriacontyl acrylate and alkylene oxide (2-4 carbon atoms) of linear alcohol having 9 to 36 carbon atoms and (meth) acrylic acid. ..
Among the monomers (d1), from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index, a (meth) acrylic acid alkyl ester having a linear alkyl group having 12 to 28 carbon atoms is preferable, and a (meth) acrylic acid alkyl ester having 12 to 28 carbon atoms is more preferable. A (meth) acrylic acid ester having 24 linear alkyl groups is particularly preferable, and a (meth) acrylic acid ester having a linear alkyl group having 12 to 20 carbon atoms is particularly preferable.
One type of monomer (d1) may be used, or two or more types may be used in combination.
単量体(d2)において、一般式(4)におけるR8は、水素原子又はメチル基である。これらのうち、粘度指数向上効果の観点から、好ましいのはメチル基である。
一般式(4)における−X4−は、−O−又は−NH−で表される基である。これらのうち、粘度指数向上効果の観点から、好ましいのは−O−で表される基である。
一般式(4)におけるR9は、炭素数2〜4のアルキレン基である。炭素数2〜4のアルキレン基としては、エチレン基、イソプロピレン基、1,2−又は1,3−プロピレン基、イソブチレン基及び1,2−1,3−又は1,4−ブチレン基等が挙げられる。
一般式(4)におけるsは0〜20の整数であり、粘度指数向上効果の観点から、0〜5の整数が好ましく、さらに好ましくは0〜2の整数である。
sが2以上である場合のR9Oは同一でも異なっていてもよく、(R9O)s部分はランダム結合でもブロック結合でもよい。
一般式(4)におけるR10及びR11は、それぞれ独立に、炭素数1〜24の直鎖アルキル基である。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ヘプチル基、n−ヘキシル基、n−ペンチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−テトラデシル基、n−ヘキサデシル基、n−オクタデシル基、n−エイコシル基及びn−テトラコシル基等が挙げられる。炭素数1〜24の直鎖アルキル基のうち、粘度指数向上効果の観点から好ましいのは、それぞれ炭素数6〜24の直鎖アルキル基であり、更に好ましいのは炭素数6〜20の直鎖アルキル基、特に好ましいのは炭素数8〜16の直鎖アルキル基である。
R10及びR11の合計炭素数は、7〜34であり、粘度指数向上効果の観点から、12〜30が好ましく、さらに好ましくは14〜26である。
In the monomer (d2), R 8 in the general formula (4) is a hydrogen atom or a methyl group. Of these, a methyl group is preferable from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index.
-X 4 in the general formula (4) - is a group represented by -O- or -NH-. Of these, from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index, the group represented by −O− is preferable.
R 9 in the general formula (4) is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. Examples of the alkylene group having 2 to 4 carbon atoms include an ethylene group, an isopropylene group, a 1,2- or 1,3-propylene group, an isobutylene group and a 1,2-1,3- or 1,4-butylene group. Can be mentioned.
In the general formula (4), s is an integer of 0 to 20, and from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index, an integer of 0 to 5 is preferable, and an integer of 0 to 2 is more preferable.
When s is 2 or more, R 9 O may be the same or different, and the (R 9 O) s portion may be a random bond or a block bond.
R 10 and R 11 in the general formula (4) are independently linear alkyl groups having 1 to 24 carbon atoms. Specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-heptyl group, n-hexyl group, n-pentyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group. , N-Undecyl group, n-dodecyl group, n-tetradecyl group, n-hexadecyl group, n-octadecyl group, n-eicosyl group, n-tetracosyl group and the like. Among the linear alkyl groups having 1 to 24 carbon atoms, the linear alkyl groups having 6 to 24 carbon atoms are preferable from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index, and the linear alkyl groups having 6 to 20 carbon atoms are more preferable. Alkyl groups, particularly preferably linear alkyl groups having 8 to 16 carbon atoms.
The total number of carbon atoms of R 10 and R 11 is 7 to 34, preferably 12 to 30 from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index, and more preferably 14 to 26.
単量体(d2)として具体的には、(メタ)アクリル酸2−オクチルデシル、エチレングリコールモノ−2−オクチルペンタデシルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエステル化物、(メタ)アクリル酸2−n−オクチルドデシル、(メタ)アクリル酸2−n−デシルテトラデシル、(メタ)アクリル酸2−n−ドデシルヘキサデシル、(メタ)アクリル酸2−n−テトラデシルオクタデシル、(メタ)アクリル酸2−n−ドデシルペンタデシル、(メタ)アクリル酸2−n−テトラデシルヘプタデシル、(メタ)アクリル酸2−n−ヘキサデシルヘプタデシル、(メタ)アクリル酸2−n−ヘプタデシルイコシル、(メタ)アクリル酸2−n−ヘキサデシルドコシル、(メタ)アクリル酸2−n−エイコシルドコシル、(メタ)アクリル酸2−n−テトラコシルヘキサコシル及びN−2−オクチルデシル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
単量体(d2)は1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Specifically, as the monomer (d2), 2-octyldecyl (meth) acrylic acid, an esterified product of ethylene glycol mono-2-octylpentadecyl ether and (meth) acrylic acid, 2-octyl (meth) acrylic acid. n-octyldodecyl, 2-n-decyltetradecyl (meth) acrylate, 2-n-dodecylhexadecyl (meth) acrylate, 2-n-tetradecyl octadecyl (meth) acrylate, 2 (meth) acrylic acid -N-dodecyl pentadecyl, 2-n-tetradecyl heptadecyl (meth) acrylate, 2-n-hexadecyl heptadecyl (meth) acrylate, 2-n-heptadecyl icosyl (meth) acrylate, ( 2-n-Hexadecyldocosyl (meth) acrylate, 2-n-eicosyldocosyl (meth) acrylate, 2-n-tetracosylhexacosyl (meth) acrylate and N-2-octyldecyl (meth) Meta) Acrylic acid and the like can be mentioned.
One type of monomer (d2) may be used, or two or more types may be used in combination.
単量体(d)のうち、基油への溶解性及び低温粘度の観点から好ましいのは、上記一般式(4)で表される炭素数9〜36の分岐アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(d2)であり、更に好ましいのは(d2)のうち炭素数14〜32の分岐アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル、特に好ましいのは(d2)のうち炭素数16〜28の分岐アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルである。 Among the monomer (d), (meth) acrylic having a branched alkyl group having 9 to 36 carbon atoms represented by the above general formula (4) is preferable from the viewpoint of solubility in base oil and low temperature viscosity. The acid alkyl ester (d2) is more preferable, and a (meth) acrylic acid alkyl ester having a branched alkyl group having 14 to 32 carbon atoms in (d2) is particularly preferable, and 16 to 16 carbon atoms in (d2) are particularly preferable. It is a (meth) acrylic acid alkyl ester having 28 branched alkyl groups.
共重合体(A)において、(A)の構成単量体のうち単量体(d)の重量割合は、粘度指数及び共重合体(A)を好ましいSP値にする観点から、(A)を構成する単量体の合計重量に基づいて、1〜60重量%が好ましく、さらに好ましくは5〜35重量%である。 In the copolymer (A), the weight ratio of the monomer (d) among the constituent monomers of (A) is determined by (A) from the viewpoint of setting the viscosity index and the copolymer (A) to a preferable SP value. It is preferably 1 to 60% by weight, more preferably 5 to 35% by weight, based on the total weight of the monomers constituting the above.
本発明における共重合体(A)は、上記単量体(a)〜(d)以外に、窒素原子含有単量体(e)、水酸基含有単量体(f)、リン原子含有単量体(g)及び芳香環含有ビニル単量体(h)からなる群から選ばれる少なくとも1種の単量体を構成単量体としてもよい。
単量体(e)〜(h)はそれぞれ1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
窒素原子含有単量体(e)としては、単量体(a)、単量体(b)及び単量体(d)を除く、以下の単量体(e1)〜(e4)が挙げられる。
In addition to the above-mentioned monomers (a) to (d), the copolymer (A) in the present invention includes a nitrogen atom-containing monomer (e), a hydroxyl group-containing monomer (f), and a phosphorus atom-containing monomer. At least one monomer selected from the group consisting of (g) and the aromatic ring-containing vinyl monomer (h) may be used as the constituent monomer.
One type of each of the monomers (e) to (h) may be used, or two or more types may be used in combination.
Examples of the nitrogen atom-containing monomer (e) include the following monomers (e1) to (e4) excluding the monomer (a), the monomer (b) and the monomer (d). ..
アミド基含有単量体(e1):
(メタ)アクリルアミド、モノアルキル(メタ)アクリルアミド[例えば、窒素原子に炭素数1〜4のアルキル基が1つ結合したもの;具体的には、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド及びN−n−又はイソブチル(メタ)アクリルアミド等]、N−(N’−モノアルキルアミノアルキル)(メタ)アクリルアミド[例えば、窒素原子に炭素数1〜4のアルキル基が1つ結合したアミノアルキル基(炭素数2〜6)を有するもの;具体的には、N−(N’−メチルアミノエチル)(メタ)アクリルアミド、N−(N’−エチルアミノエチル)(メタ)アクリルアミド、N−(N’−イソプロピルアミノ−n−ブチル)(メタ)アクリルアミド及びN−(N’−n−又はイソブチルアミノ−n−ブチル)(メタ)アクリルアミド等]、ジアルキル(メタ)アクリルアミド[例えば、窒素原子に炭素数1〜4のアルキル基が2つ結合したもの;具体的には、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド及びN,N−ジ−n−ブチル(メタ)アクリルアミド等]、N−(N’,N’−ジアルキルアミノアルキル)(メタ)アクリルアミド[例えば、アミノアルキル基の窒素原子に炭素数1〜4のアルキル基が2つ結合したアミノアルキル基(炭素数2〜6)を有するもの;具体的には、N−(N’,N’−ジメチルアミノエチル)(メタ)アクリルアミド、N−(N’,N’−ジエチルアミノエチル)(メタ)アクリルアミド、N−(N’,N’−ジメチルアミノプロピル)(メタ)アクリルアミド及びN−(N’,N’−ジ−n−ブチルアミノブチル)(メタ)アクリルアミド等];N−ビニルカルボン酸アミド[例えば、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニル−n−又はイソプロピオン酸アミド及びN−ビニルヒドロキシアセトアミド等]等が挙げられる。
Amide group-containing monomer (e1):
(Meta) acrylamide, monoalkyl (meth) acrylamide [For example, one in which one alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is bonded to a nitrogen atom; specifically, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide. ) Amide, N-isopropyl (meth) acrylamide and Nn- or isobutyl (meth) acrylamide, etc.], N- (N'-monoalkylaminoalkyl) (meth) acrylamide [for example, the nitrogen atom has 1 to 4 carbon atoms. Has an aminoalkyl group (2 to 6 carbon atoms) to which one alkyl group is bonded; specifically, N- (N'-methylaminoethyl) (meth) acrylamide, N- (N'-ethylamino). Ethyl) (meth) acrylamide, N- (N'-isopropylamino-n-butyl) (meth) acrylamide and N- (N'-n- or isobutylamino-n-butyl) (meth) acrylamide, etc.], Dialkyl ( Meta) acrylamide [For example, a nitrogen atom to which two alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms are bonded; specifically, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N. , N-diisopropyl (meth) acrylamide and N, N-di-n-butyl (meth) acrylamide, etc.], N- (N', N'-dialkylaminoalkyl) (meth) acrylamide [for example, nitrogen of aminoalkyl group Those having an aminoalkyl group (2 to 6 carbon atoms) in which two alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms are bonded to an atom; specifically, N- (N', N'-dimethylaminoethyl) (meth). Acrylamide, N- (N', N'-diethylaminoethyl) (meth) acrylamide, N- (N', N'-dimethylaminopropyl) (meth) acrylamide and N- (N', N'-di-n- Butylaminobutyl) (meth) acrylamide, etc.]; N-vinylcarboxylic acid amide [eg, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinyl-n- or isopropionic acid amide, N-vinylhydroxyacetamide, etc.] and the like. Can be mentioned.
ニトロ基含有単量体(e2):
4−ニトロスチレン等が挙げられる。
Nitro group-containing monomer (e2):
4-Nitrostyrene and the like can be mentioned.
1〜3級アミノ基含有単量体(e3):
1級アミノ基含有単量体{例えば、炭素数3〜6のアルケニルアミン[具体的には、(メタ)アリルアミン及びクロチルアミン等]、アミノアルキル(炭素数2〜6)(メタ)アクリレート[例えば、アミノエチル(メタ)アクリレート等]};2級アミノ基含有単量体{モノアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート[例えば、窒素原子に炭素数1〜6のアルキル基が1つ結合したアミノアルキル基(炭素数2〜6)を有するもの;具体的には、N−t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート及びN−メチルアミノエチル(メタ)アクリレート等]、炭素数6〜12のジアルケニルアミン[ジ(メタ)アリルアミン等]};3級アミノ基含有単量体{ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート[例えば、窒素原子に炭素数1〜6のアルキル基が2つ結合したアミノアルキル基(炭素数2〜6)を有するもの;具体的には、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート及びN,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等]、窒素原子を有する脂環式(メタ)アクリレート[例えば、モルホリノエチル(メタ)アクリレート等]、芳香族系単量体[例えば、N−(N’,N’−ジフェニルアミノエチル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノスチレン、4−ビニルピリジン、2−ビニルピリジン、N−ビニルピロール、N−ビニルピロリドン及びN−ビニルチオピロリドン等]}、及びこれらの塩酸塩、硫酸塩、リン酸塩又は低級アルキル(炭素数1〜8)モノカルボン酸(酢酸及びプロピオン酸等)塩等が挙げられる。
1-3-class amino group-containing monomer (e3):
Primary amino group-containing monomers {for example, alkenylamines having 3 to 6 carbon atoms [specifically, (meth) allylamines and crotylamines, etc.], aminoalkyl (2 to 6 carbon atoms) (meth) acrylates [for example, Aminoethyl (meth) acrylate, etc.]}; Secondary amino group-containing monomer {monoalkylaminoalkyl (meth) acrylate [for example, an aminoalkyl group in which one alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is bonded to a nitrogen atom (for example, Those having 2 to 6 carbon atoms; specifically, N-t-butylaminoethyl (meth) acrylate, N-methylaminoethyl (meth) acrylate, etc.], dialkenylamines having 6 to 12 carbon atoms [dialkenylamine] (Meta) allylamine, etc.]}; Tertiary amino group-containing monomer {dialkylaminoalkyl (meth) acrylate [For example, an aminoalkyl group in which two alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms are bonded to a nitrogen atom (2 carbon atoms). Those having ~ 6); specifically, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate and N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, etc.], alicyclic (meth) acrylate having a nitrogen atom [for example. , Morphorinoethyl (meth) acrylate, etc.], aromatic monomers [eg, N- (N', N'-diphenylaminoethyl) (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminostyrene, 4-vinylpyridine, 2-Vinylpyridine, N-vinylpyrrole, N-vinylpyrrolidone, N-vinylthiopyrrolidone, etc.]}, and these hydrochlorides, sulfates, phosphates or lower alkyl (1-8 carbon atoms) monocarboxylic acids (1-8 carbon atoms). Acetic acid, propionic acid, etc.) salts and the like can be mentioned.
ニトリル基含有単量体(e4):
(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。
Nitrile group-containing monomer (e4):
Examples include (meth) acrylonitrile.
単量体(e)のうち好ましいのは、(e1)及び(e3)であり、更に好ましいのは、N−(N’,N’−ジフェニルアミノエチル)(メタ)アクリルアミド、N−(N’,N’−ジメチルアミノエチル)(メタ)アクリルアミド、N−(N’,N’−ジエチルアミノエチル)(メタ)アクリルアミド、N−(N’,N’−ジメチルアミノプロピル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート及びN,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートである。 Of the monomers (e), (e1) and (e3) are preferable, and N- (N', N'-diphenylaminoethyl) (meth) acrylamide and N- (N'are more preferable. , N'-dimethylaminoethyl) (meth) acrylamide, N- (N', N'-diethylaminoethyl) (meth) acrylamide, N- (N', N'-dimethylaminopropyl) (meth) acrylamide, N, N-Dimethylaminoethyl (meth) acrylate and N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate.
水酸基含有単量体(f):
水酸基含有芳香族単量体(p−ヒドロキシスチレン等)、ヒドロキシアルキル(炭素数2〜6)(メタ)アクリレート[例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、及び2−又は3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等]、モノ−又はビス−ヒドロキシアルキル(炭素数1〜4)置換(メタ)アクリルアミド[例えば、N,N−ビス(ヒドロキシメチル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ビス(ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ビス(2−ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド等]、ビニルアルコール、炭素数3〜12のアルケノール[例えば、(メタ)アリルアルコール、クロチルアルコール、イソクロチルアルコール、1−オクテノール及び1−ウンデセノール等]、炭素数4〜12のアルケンモノオール又はアルケンジオール[例えば、1−ブテン−3−オール、2−ブテン−1−オール及び2−ブテン−1,4−ジオール等]、ヒドロキシアルキル(炭素数1〜6)アルケニル(炭素数3〜10)エーテル(例えば、2−ヒドロキシエチルプロペニルエーテル等)、多価(3〜8価)アルコール(例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタン、ジグリセリン、糖類及び蔗糖等)のアルケニル(炭素数3〜10)エーテル又は(メタ)アクリレート[例えば、蔗糖(メタ)アリルエーテル等]等;
ポリオキシアルキレングリコール(アルキレン基の炭素数2〜4、重合度2〜50)、ポリオキシアルキレンポリオール[上記3〜8価のアルコールのポリオキシアルキレンエーテル(アルキレン基の炭素数2〜4、重合度2〜100)等]、ポリオキシアルキレングリコール又はポリオキシアルキレンポリオールのアルキル(炭素数1〜4)エーテルのモノ(メタ)アクリレート[例えば、ポリエチレングリコール(Mn:100〜300)モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(Mn:130〜500)モノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(Mn:110〜310)(メタ)アクリレート、ラウリルアルコールエチレンオキサイド付加物(2〜30モル)(メタ)アクリレート及びモノ(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレン(Mn:150〜230)ソルビタン等]等;が挙げられる。
Hydroxy group-containing monomer (f):
Hydroxyl-containing aromatic monomers (such as p-hydroxystyrene), hydroxyalkyl (2-6 carbon atoms) (meth) acrylates [eg, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and 2- or 3-hydroxypropyl (meth). ) Acrylic, etc.], mono- or bis-hydroxyalkyl (1 to 4 carbon atoms) substituted (meth) acrylamide [eg, N, N-bis (hydroxymethyl) (meth) acrylamide, N, N-bis (hydroxypropyl) (Meta) acrylamide, N, N-bis (2-hydroxybutyl) (meth) acrylamide, etc.], vinyl alcohol, alkenol with 3 to 12 carbon atoms [for example, (meth) allyl alcohol, crotyl alcohol, isocrotyl alcohol , 1-octenol and 1-undecenol, etc.], alkenemonool or alkenediol having 4 to 12 carbon atoms [for example, 1-buten-3-ol, 2-buten-1-ol and 2-butene-1,4- Diol, etc.], hydroxyalkyl (1 to 6 carbon atoms) alkenyl (3 to 10 carbon atoms) ether (eg, 2-hydroxyethylpropenyl ether, etc.), polyvalent (3 to 8 valent) alcohol (eg, glycerin, pentaerythritol) , Sorbitol, sorbitan, diglycerin, saccharides, sucrose, etc.) alkenyl (3 to 10 carbon atoms) ether or (meth) acrylate [for example, sucrose (meth) allyl ether, etc.];
Polyoxyalkylene glycol (2-4 carbon atoms of alkylene group, degree of polymerization 2-50), polyoxyalkylene polyol [Polyoxyalkylene ether of the above 3-8 valent alcohol (2-4 carbon atoms of alkylene group, degree of polymerization) 2 to 100) etc.], mono (meth) acrylate of alkyl (carbon number 1 to 4) ether of polyoxyalkylene glycol or polyoxyalkylene polyol [for example, polyethylene glycol (Mn: 100 to 300) mono (meth) acrylate, Polypropylene glycol (Mn: 130-500) mono (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (Mn: 110-310) (meth) acrylate, lauryl alcohol ethylene oxide adduct (2-30 mol) (meth) acrylate and mono (meth) ) Polyoxyethylene acrylate (Mn: 150 to 230) sorbitan, etc.] and the like;
リン原子含有単量体(g)としては、以下の単量体(g1)〜(g2)が挙げられる。 Examples of the phosphorus atom-containing monomer (g) include the following monomers (g1) to (g2).
リン酸エステル基含有単量体(g1):
(メタ)アクリロイロキシアルキル(炭素数2〜4)リン酸エステル[例えば、(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート及び(メタ)アクリロイロキシイソプロピルホスフェート]及びリン酸アルケニルエステル[例えば、リン酸ビニル、リン酸アリル、リン酸プロペニル、リン酸イソプロペニル、リン酸ブテニル、リン酸ペンテニル、リン酸オクテニル、リン酸デセニル及びリン酸ドデセニル等]等が挙げられる。なお、「(メタ)アクリロイロキシ」は、アクリロイロキシ又はメタクリロイロキシを意味する。
Phosphate ester group-containing monomer (g1):
(Meta) acryloyloxyalkyl (2-4 carbon atoms) phosphate ester [eg, (meth) acryloyloxyethyl phosphate and (meth) acryloyloxyisopropyl phosphate] and alkenyl phosphate ester [eg vinyl phosphate, Allyl phosphate, propenyl phosphate, isopropenyl phosphate, butenyl phosphate, pentenyl phosphate, octenyl phosphate, decenyl phosphate, dodecenyl phosphate, etc.] and the like. In addition, "(meth) acryloyloxy" means acryloyloxy or methacryloyloxy.
ホスホノ基含有単量体(g2):
(メタ)アクリロイロキシアルキル(炭素数2〜4)ホスホン酸[例えば、(メタ)アクリロイロキシエチルホスホン酸等]及びアルケニル(炭素数2〜12)ホスホン酸[例えば、ビニルホスホン酸、アリルホスホン酸及びオクテニルホスホン酸等]等が挙げられる。
Phosphono group-containing monomer (g2):
(Meta) acryloyloxyalkyl (2-4 carbon atoms) phosphonic acid [eg, (meth) acryloyloxyethyl phosphonic acid, etc.] and alkenyl (2-12 carbon atoms) phosphonic acid [eg, vinylphosphonic acid, allylphosphone, etc.] Acids and octenylphosphonic acids, etc.] and the like.
単量体(g)のうち好ましいのは(g1)であり、更に好ましいのは(メタ)アクリロイロキシアルキル(炭素数2〜4)リン酸エステルであり、特に好ましいのは(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェートである。 Of the monomers (g), (g1) is preferable, (meth) acryloyloxyalkyl (2-4 carbon atoms) phosphate ester is more preferable, and (meth) acryloy is particularly preferable. It is a loxyethyl phosphate.
芳香環含有ビニル単量体(h):
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、2,4−ジメチルスチレン、4−エチルスチレン、4−イソプロピルスチレン、4−ブチルスチレン、4−フェニルスチレン、4−シクロヘキシルスチレン、4−ベンジルスチレン、4−クロチルベンゼン、インデン及び2−ビニルナフタレン等が挙げられる。
Aromatic ring-containing vinyl monomer (h):
Styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, 2,4-dimethylstyrene, 4-ethylstyrene, 4-isopropylstyrene, 4-butylstyrene, 4-phenylstyrene, 4-cyclohexylstyrene, 4-benzylstyrene, 4-chrome Examples thereof include tylbenzene, inden and 2-vinylnaphthalene.
単量体(h)のうち好ましいのは、スチレン及びα−メチルスチレンであり、更に好ましいのはスチレンである。 Of the monomer (h), styrene and α-methylstyrene are preferable, and styrene is more preferable.
共重合体(A)において、(A)の構成単量体のうち単量体(e)の重量割合は、実行温度でのHTHS粘度および粘度指数の観点から、(A)を構成する単量体の合計重量に基づいて、0〜50重量%が好ましく、さらに好ましくは1〜40重量%である。
共重合体(A)において、(A)の構成単量体のうち単量体(f)の重量割合は、HTHS粘度および粘度指数の観点から、(A)を構成する単量体の合計重量に基づいて、0〜40重量%が好ましく、さらに好ましくは1〜30重量%である。
共重合体(A)において、(A)の構成単量体のうち単量体(g)の重量割合は、HTHS粘度および粘度指数の観点から、(A)を構成する単量体の合計重量に基づいて、0〜30重量%が好ましく、さらに好ましくは1〜20重量%である。
共重合体(A)において、(A)の構成単量体のうち単量体(h)の重量割合は、HTHS粘度および粘度指数の観点から、(A)を構成する単量体の合計重量に基づいて、0〜20重量%が好ましく、さらに好ましくは1〜15重量%である。
In the copolymer (A), the weight ratio of the monomer (e) among the constituent monomers of (A) is a single amount constituting (A) from the viewpoint of HTHS viscosity and viscosity index at the execution temperature. Based on the total weight of the body, it is preferably 0 to 50% by weight, more preferably 1 to 40% by weight.
In the copolymer (A), the weight ratio of the monomer (f) to the constituent monomers of (A) is the total weight of the monomers constituting (A) from the viewpoint of HTHS viscosity and viscosity index. From 0 to 40% by weight, more preferably 1 to 30% by weight.
In the copolymer (A), the weight ratio of the monomer (g) to the constituent monomers of (A) is the total weight of the monomers constituting (A) from the viewpoint of HTHS viscosity and viscosity index. From 0 to 30% by weight, more preferably 1 to 20% by weight.
In the copolymer (A), the weight ratio of the monomer (h) to the constituent monomers of (A) is the total weight of the monomers constituting (A) from the viewpoint of HTHS viscosity and viscosity index. From 0 to 20% by weight, more preferably 1 to 15% by weight.
共重合体(A)は、単量体(a)〜(h)に加え、更に不飽和基を2つ以上有する単量体(i)を構成単量体とする共重合体であってもよい。
単量体(i)は1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The copolymer (A) may be a copolymer having a monomer (i) having two or more unsaturated groups in addition to the monomers (a) to (h) as a constituent monomer. Good.
One type of monomer (i) may be used, or two or more types may be used in combination.
不飽和基を2つ以上有する単量体(i)としては、例えば、ジビニルベンゼン、炭素数4〜12のアルカジエン(ブタジエン、イソプレン、1,4−ペンタジエン、1,6−ヘプタジエン及び1,7−オクタジエン等)、(ジ)シクロペンタジエン、ビニルシクロヘキセン及びエチリデンビシクロヘプテン、リモネン、エチレンジ(メタ)アクリレート、ポリアルキレンオキサイドグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、国際公開WO01/009242号公報に記載の、Mnが500以上の不飽和カルボン酸とグリコールとのエステル及び不飽和アルコールとカルボン酸のエステルなどが挙げられる。 Examples of the monomer (i) having two or more unsaturated groups include divinylbenzene, alkaziene having 4 to 12 carbon atoms (butadiene, isoprene, 1,4-pentadiene, 1,6-heptadiene and 1,7-). Octadiene, etc.), (di) cyclopentadiene, vinylcyclohexene and etylidene bicycloheptene, limonene, ethylenedi (meth) acrylate, polyalkylene oxide glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol triallyl ether, pentaerythritol tri (meth) acrylate, Pentaerythritol tetra (meth) acrylate, trimethylpropantri (meth) acrylate, ester of unsaturated carboxylic acid with Mn of 500 or more and glycol, and unsaturated alcohol and carboxylic acid described in WO01 / 009242. Examples include esters.
共重合体(A)において、(A)の構成単量体のうち単量体(i)の重量割合は、実効温度でのHTHS粘度の観点から、0〜10重量%が好ましく、さらに好ましくは1〜5重量%である。 In the copolymer (A), the weight ratio of the monomer (i) to the constituent monomers of (A) is preferably 0 to 10% by weight, more preferably 0 to 10% by weight, from the viewpoint of HTHS viscosity at the effective temperature. It is 1 to 5% by weight.
共重合体(A)は、単量体(a)、(b)及び(e)〜(i)以外に、以下の単量体(j)〜(m)を構成単量体としてもよい。
単量体(j)〜(m)はそれぞれ1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
In addition to the monomers (a), (b) and (e) to (i), the copolymer (A) may contain the following monomers (j) to (m) as constituent monomers.
One type of each of the monomers (j) to (m) may be used, or two or more types may be used in combination.
ビニルエステル、ビニルエーテル、ビニルケトン類(j)(単量体(j)と略記することがある):
炭素数2〜12の飽和脂肪酸のビニルエステル(酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル及びオクタン酸ビニル等)、炭素数1〜12のアルキル、アリール又はアルコキシアルキルビニルエーテル(メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、ビニル−2−メトキシエチルエーテル及びビニル−2−ブトキシエチルエーテル等)及び炭素数1〜8のアルキル又はアリールビニルケトン(メチルビニルケトン、エチルビニルケトン及びフェニルビニルケトン等)等が挙げられる。
Vinyl esters, vinyl ethers, vinyl ketones (j) (sometimes abbreviated as monomer (j)):
Vinyl esters of saturated fatty acids with 2 to 12 carbon atoms (vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl octanate, etc.), alkyl, aryl or alkoxyalkyl vinyl ethers with 1 to 12 carbon atoms (methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, etc.) , Butyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, phenyl vinyl ether, vinyl-2-methoxyethyl ether and vinyl-2-butoxyethyl ether, etc.) and alkyl or aryl vinyl ketone with 1 to 8 carbon atoms (methyl vinyl ketone, ethyl vinyl ketone and Phenyl vinyl ketone, etc.) and the like.
エポキシ基含有単量体(k)(単量体(k)と略記することがある):
グリシジル(メタ)アクリレート及びグリシジル(メタ)アリルエーテル等が挙げられる。
Epoxy group-containing monomer (k) (may be abbreviated as monomer (k)):
Examples thereof include glycidyl (meth) acrylate and glycidyl (meth) allyl ether.
ハロゲン元素含有単量体(l)(単量体(l)と略記することがある):
塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、塩化(メタ)アリル及びハロゲン化スチレン(ジクロロスチレン等)等が挙げられる。
Halogen element-containing monomer (l) (may be abbreviated as monomer (l)):
Examples thereof include vinyl chloride, vinyl bromide, vinylidene chloride, allyl chloride (meth) and styrene halide (dichlorostyrene and the like).
不飽和ポリカルボン酸のエステル(m)(単量体(m)と略記することがある):
不飽和ポリカルボン酸のアルキル、シクロアルキル又はアラルキルエステル[不飽和ジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸及びイタコン酸等)の炭素数1〜8のアルキルジエステル(ジメチルマレエート、ジメチルフマレート、ジエチルマレエート及びジオクチルマレエート)]等が挙げられる。
Ester (m) of unsaturated polycarboxylic acid (sometimes abbreviated as monomer (m)):
Alkyl, cycloalkyl or aralkyl esters of unsaturated polycarboxylic acids [alkyl diesters of unsaturated dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, etc.) with 1 to 8 carbon atoms (dimethyl maleate, dimethyl fumarate, diethyl maleate, etc.) And dioctyl maleate)] and the like.
共重合体(A)において、(A)の構成単量体のうち単量体(j)の重量割合は、粘度指数向上効果の観点から、(A)を構成する単量体の合計重量に基づいて、0〜5重量%が好ましく、さらに好ましくは0.5〜2重量%である。
共重合体(A)において、(A)の構成単量体のうち単量体(k)の重量割合は、粘度指数向上効果の観点から、(A)を構成する単量体の合計重量に基づいて、0〜20重量%が好ましく、さらに好ましくは1〜10重量%である。
共重合体(A)において、(A)の構成単量体のうち単量体(l)の重量割合は、粘度指数向上効果の観点から、(A)を構成する単量体の合計重量に基づいて、0〜5重量%が好ましく、さらに好ましくは0.1〜2重量%である。
共重合体(A)において、(A)の構成単量体のうち単量体(m)の重量割合は、粘度指数向上効果の観点から、(A)を構成する単量体の合計重量に基づいて、0〜1重量%が好ましく、さらに好ましくは0.01〜0.5重量%である。
In the copolymer (A), the weight ratio of the monomer (j) to the constituent monomers of (A) is the total weight of the monomers constituting (A) from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index. Based on this, it is preferably 0 to 5% by weight, more preferably 0.5 to 2% by weight.
In the copolymer (A), the weight ratio of the monomer (k) to the constituent monomers of (A) is the total weight of the monomers constituting (A) from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index. Based on this, it is preferably 0 to 20% by weight, more preferably 1 to 10% by weight.
In the copolymer (A), the weight ratio of the monomer (l) to the constituent monomers of (A) is the total weight of the monomers constituting (A) from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index. Based on this, it is preferably 0 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 2% by weight.
In the copolymer (A), the weight ratio of the monomer (m) to the constituent monomers of (A) is the total weight of the monomers constituting (A) from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index. Based on this, it is preferably 0 to 1% by weight, more preferably 0.01 to 0.5% by weight.
共重合体(A)のMwは、好ましくは5,000〜2,000,000であり、さらに好ましくは5,000〜300,000、特に好ましくは10,000〜250,000、さらに特に好ましくは15,000〜220,000であり、最も好ましくは30,000〜200,000である。共重合体(A)のMwが5,000以上であると粘度温度特性の向上効果や粘度指数向上効果が良好である傾向がある。また粘度指数向上剤の添加量が多すぎず、コスト面でも有利である。2,000,000以下であると剪断安定性が良好である傾向がある。
共重合体(A)のMnは、好ましくは2,500以上であり、更に好ましくは5,000以上であり、特に好ましくは7,500以上であり、最も好ましくは15,000以上である。また、好ましくは150,000以下であり、更に好ましくは125,000以下であり、特に好ましくは100,000以下である。
Mnが2,500以上であると粘度温度特性の向上効果や粘度指数向上効果が良好である傾向がある。また粘度指数向上剤の添加量が多すぎず、コスト面でも有利である。Mnが150,000以下であると剪断安定性が良好である傾向がある。
共重合体(A)の分子量分布(Mw/Mn)は、剪断安定性の観点から、1.0〜4.0が好ましく、さらに好ましくは1.5〜3.5である。
なお、共重合体(A)のMw、Mn及び分子量分布の測定条件は上記単量体(a1)及び(a2)のMw及びMnの測定条件と同様である。
The Mw of the copolymer (A) is preferably 5,000 to 2,000,000, more preferably 5,000 to 300,000, particularly preferably 10,000 to 250,000, and even more preferably. It is 15,000 to 220,000, most preferably 30,000 to 200,000. When the Mw of the copolymer (A) is 5,000 or more, the effect of improving the viscosity-temperature characteristics and the effect of improving the viscosity index tend to be good. In addition, the amount of the viscosity index improver added is not too large, which is advantageous in terms of cost. When it is 2,000,000 or less, the shear stability tends to be good.
The Mn of the copolymer (A) is preferably 2,500 or more, more preferably 5,000 or more, particularly preferably 7,500 or more, and most preferably 15,000 or more. Further, it is preferably 150,000 or less, more preferably 125,000 or less, and particularly preferably 100,000 or less.
When Mn is 2,500 or more, the effect of improving the viscosity-temperature characteristics and the effect of improving the viscosity index tend to be good. In addition, the amount of the viscosity index improver added is not too large, which is advantageous in terms of cost. When Mn is 150,000 or less, the shear stability tends to be good.
The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the copolymer (A) is preferably 1.0 to 4.0, more preferably 1.5 to 3.5, from the viewpoint of shear stability.
The measurement conditions for the Mw, Mn and molecular weight distribution of the copolymer (A) are the same as the measurement conditions for the Mw and Mn of the monomers (a1) and (a2).
共重合体(A)は、公知の製造方法によって得ることができ、具体的には前記の単量体を溶剤中で重合触媒存在下に溶液重合することにより得る方法が挙げられる。
溶剤としては、トルエン、キシレン、炭素数9〜10のアルキルベンゼン、メチルエチルケトン、鉱物油、合成油等及びこれらの混合物が挙げられる。
重合触媒としては、アゾ系触媒(2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)及び2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等)、過酸化物系触媒(ベンゾイルパーオキサイド、クミルパーオキサイド及びラウリルパーオキサイド等)及びレドックス系触媒(ベンゾイルパーオキサイドと3級アミンの混合物等)が挙げられる。更に分子量調整のために必要により、公知の連鎖移動剤(炭素数2〜20のアルキルメルカプタン等)を使用することもできる。
重合温度は、好ましくは25〜140℃であり、更に好ましくは50〜120℃である。また、上記の溶液重合の他に、塊状重合、乳化重合又は懸濁重合により共重合体(A)を得ることができる。
共重合体(A)の重合形態としては、ランダム付加重合体又は交互共重合体のいずれでもよく、また、グラフト共重合体又はブロック共重合体のいずれでもよい。
The copolymer (A) can be obtained by a known production method, and specific examples thereof include a method obtained by solution-polymerizing the above-mentioned monomer in a solvent in the presence of a polymerization catalyst.
Examples of the solvent include toluene, xylene, alkylbenzene having 9 to 10 carbon atoms, methyl ethyl ketone, mineral oil, synthetic oil and the like, and mixtures thereof.
Examples of the polymerization catalyst include azo catalysts (2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile) and 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile)) and peroxide catalysts (benzoylper). Oxides, cumyl peroxides, lauryl peroxides, etc.) and redox catalysts (mixtures of benzoyl peroxide and tertiary amines, etc.) can be mentioned. Further, if necessary for adjusting the molecular weight, a known chain transfer agent (alkyl mercaptan having 2 to 20 carbon atoms, etc.) can also be used.
The polymerization temperature is preferably 25 to 140 ° C, more preferably 50 to 120 ° C. In addition to the above solution polymerization, the copolymer (A) can be obtained by bulk polymerization, emulsion polymerization or suspension polymerization.
The polymerization form of the copolymer (A) may be either a random addition polymer or an alternate copolymer, or may be a graft copolymer or a block copolymer.
共重合体(A)の溶解パラメータ(SP値と略記することがある)は、基油への溶解性の観点から、7.0〜10.0(cal/cm3)1/2が好ましく、さらに好ましくは8.0〜9.5(cal/cm3)1/2である。
共重合体(A)のSP値は、使用する単量体のSP値、モル分率を適宜調整することにより所望の範囲にすることができる。具体的には、アルキル基の炭素数の長い単量体を多く使用することでSP値を小さくすることができ、アルキル基の炭素数の短い単量体を多く使用することでSP値を大きくすることができる。
The solubility parameter (sometimes abbreviated as SP value) of the copolymer (A) is preferably 7.0 to 10.0 (cal / cm 3 ) 1/2 from the viewpoint of solubility in the base oil. More preferably, it is 8.0 to 9.5 (cal / cm 3 ) 1/2 .
The SP value of the copolymer (A) can be set in a desired range by appropriately adjusting the SP value and mole fraction of the monomer used. Specifically, the SP value can be reduced by using a large number of monomers having a long carbon number of an alkyl group, and the SP value can be increased by using a large number of monomers having a short carbon number of an alkyl group. can do.
本発明の粘度指数向上剤は、上記共重合体(A)に加えて、さらに共重合体(A)以外の(メタ)アクリル酸アルキルエステル(共)重合体(B)を含有してもよく、(共)重合体(B)を含有することが低温粘度の観点から好ましい。
(共)重合体(B)としては、単量体(a)を含まない(共)重合体が含まれ、例えば炭素数9〜36の直鎖又は分岐アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(d)を構成単量体とする(共)重合体等が挙げられる。具体的には、(メタ)アクリル酸n−ドデシル、(メタ)アクリル酸n−テトラデシル、(メタ)アクリル酸n−ヘキサデシル及び(メタ)アクリル酸n−オクタデシル共重合体、(メタ)アクリル酸n−オクタデシル/(メタ)アクリル酸n−ドデシル(モル比10〜30/90〜70)共重合体、(メタ)アクリル酸n−テトラデシル/(メタ)アクリル酸n−ドデシル(モル比10〜30/90〜70)共重合体、(メタ)アクリル酸n−ヘキサデシル/(メタ)アクリル酸n−ドデシル/(メタ)アクリル酸メチル(モル比20〜40/55〜75/0〜10)共重合体及びアクリル酸n−ドデシル/メタクリル酸n−ドデシル(モル比10〜40/90〜60)共重合体等が挙げられ、これらは単独でも2種以上を併用してもよい。
The viscosity index improver of the present invention may further contain a (meth) acrylic acid alkyl ester (co) polymer (B) other than the copolymer (A) in addition to the above copolymer (A). , (Co) polymer (B) is preferably contained from the viewpoint of low temperature viscosity.
The (co) polymer (B) includes a (co) polymer that does not contain the monomer (a), for example, an alkyl (meth) acrylate having a linear or branched alkyl group having 9 to 36 carbon atoms. Examples thereof include a (co) polymer having an ester (d) as a constituent monomer. Specifically, n-dodecyl (meth) acrylate, n-tetradecyl (meth) acrylate, n-hexadecyl (meth) acrylate and n-octadecyl (meth) acrylate copolymer, n (meth) acrylate. -Octadecyl / n-dodecyl (meth) acrylate (molar ratio 10-30 / 90-70) copolymer, n-tetradecyl (meth) acrylate / n-dodecyl (meth) acrylate (molar ratio 10-30 / 90-70) Copolymer, n-hexadecyl (meth) acrylate / n-dodecyl (meth) acrylate / methyl (meth) acrylate (molar ratio 20-40 / 55-75 / 0-10) And n-dodecyl acrylate / n-dodecyl methacrylate (molar ratio 10 to 40/90 to 60) copolymers and the like, and these may be used alone or in combination of two or more.
(共)重合体(B)の含有量は、低温粘度の観点から、共重合体(A)の重量に基づいて、0.01〜30重量%が好ましく、さらに好ましくは0.01〜10重量%である。 The content of the (co) polymer (B) is preferably 0.01 to 30% by weight, more preferably 0.01 to 10% by weight, based on the weight of the copolymer (A) from the viewpoint of low temperature viscosity. %.
(共)重合体(B)のMwは、流動点温度低下の観点から、5,000〜100,000が好ましく、さらに好ましくは10,000〜80,000である。
(共)重合体(B)の溶解パラメータの値は、基油への溶解性の観点から、7.0〜10が好ましく、さらに好ましくは8.0〜9.5である。
なお、(共)重合体(B)のMwの測定条件は上記単量体(a1)及び(a2)のMwの測定条件と同様である。
The Mw of the (co) polymer (B) is preferably 5,000 to 100,000, more preferably 10,000 to 80,000 from the viewpoint of lowering the pour point temperature.
The value of the solubility parameter of the (co) polymer (B) is preferably 7.0 to 10 and more preferably 8.0 to 9.5 from the viewpoint of solubility in the base oil.
The measurement conditions for Mw of the (co) polymer (B) are the same as the measurement conditions for Mw of the monomers (a1) and (a2).
本発明の粘度指数向上剤は、共重合体(A)を粘度指数向上剤の重量に基づいて0.1〜20重量%となるように含有することが好ましい。
本発明の粘度指数向上剤において、(共)重合体(B)を粘度指数向上剤の重量に基づいて0.01〜5重量%となるように含有することが好ましい。
The viscosity index improver of the present invention preferably contains the copolymer (A) in an amount of 0.1 to 20% by weight based on the weight of the viscosity index improver.
In the viscosity index improver of the present invention, it is preferable to contain the (co) polymer (B) in an amount of 0.01 to 5% by weight based on the weight of the viscosity index improver.
<基油>
本発明の粘度指数向上剤は、共重合体(A)と基油とを含有してなる。基油は、API分類のグループI〜IVの基油、GTL基油及び合成系潤滑油基油(エステル系合成基油等)からなる群から選ばれる1種以上の基油等が挙げられる。これらのうち好ましいのはグループIIIの鉱物油及びGTL基油である。
基油の100℃における動粘度(JIS−K2283で測定したもの)は、粘度指数および低温流動性の観点から好ましくは1〜15mm2/sであり、更に好ましくは2〜5mm2/sである。
基油の溶解パラメータは、各種添加剤の溶解性の観点から、7.8〜9.5(cal/cm3)1/2が好ましく、さらに好ましくは8.0〜9.0(cal/cm3)1/2である。
<Base oil>
The viscosity index improver of the present invention contains a copolymer (A) and a base oil. Examples of the base oil include one or more base oils selected from the group consisting of group I to IV base oils of the API classification, GTL base oils and synthetic lubricating oil base oils (ester synthetic base oils, etc.). Of these, Group III mineral oils and GTL base oils are preferred.
(Measured by JIS-K2283) kinematic viscosity at 100 ° C. of the base oil is preferably from the viewpoint of viscosity index and low temperature fluidity is 1 to 15 mm 2 / s, more preferably is 2 to 5 mm 2 / s ..
The solubility parameter of the base oil is preferably 7.8 to 9.5 (cal / cm 3 ) 1/2 , more preferably 8.0 to 9.0 (cal / cm), from the viewpoint of solubility of various additives. 3 ) It is 1/2 .
本発明の粘度指数向上剤において、共重合体(A)と基油との溶解パラメータの差の絶対値は0.8〜2.0(cal/cm3)1/2であり、(A)の基油への溶解性および低温粘度の観点から、0.8〜1.3(cal/cm3)1/2が好ましく、さらに好ましくは0.9〜1.2(cal/cm3)1/2である。共重合体(A)と基油との溶解パラメータの差の絶対値は、基油に対して、共重合体(A)を製造するために使用する単量体のSP値、モル分率を適宜調整することにより所望の範囲にすることができる。 In the viscosity index improver of the present invention, the absolute value of the difference between the dissolution parameters of the copolymer (A) and the base oil is 0.8 to 2.0 (cal / cm 3 ) 1/2 , and (A) From the viewpoint of solubility in the base oil and low-temperature viscosity, 0.8 to 1.3 (cal / cm 3 ) 1/2 is preferable, and 0.9 to 1.2 (cal / cm 3 ) 1 is more preferable. It is / 2 . The absolute value of the difference in solubility parameter between the copolymer (A) and the base oil is the SP value and mole fraction of the monomer used to produce the copolymer (A) with respect to the base oil. The desired range can be obtained by adjusting as appropriate.
基油の粘度指数(JIS−K2283で測定したもの)は、潤滑油組成物の粘度指数及び低温流動性の観点から、好ましくは100以上である。 The viscosity index of the base oil (measured by JIS-K2283) is preferably 100 or more from the viewpoint of the viscosity index of the lubricating oil composition and the low temperature fluidity.
基油の曇り点(JIS−K2269で測定したもの)は、好ましくは−5℃以下であり、更に好ましくは−15℃以下である。基油の曇り点がこの範囲内であると潤滑油組成物の低温粘度が良好となる傾向がある。 The cloudiness point of the base oil (measured by JIS-K2269) is preferably −5 ° C. or lower, and more preferably −15 ° C. or lower. When the cloudiness point of the base oil is within this range, the low temperature viscosity of the lubricating oil composition tends to be good.
<潤滑油組成物>
本発明の潤滑油組成物は、本発明の粘度指数向上剤と、清浄剤、分散剤、酸化防止剤、油性向上剤、流動点降下剤、摩擦摩耗調整剤、極圧剤、消泡剤、抗乳化剤、金属不活性剤及び腐食防止剤からなる群から選ばれる1種以上の添加剤とを含有してなる。
本発明の潤滑油組成物は、共重合体(A)を潤滑油組成物の重量に基づいて0.1〜20重量%となるように含有することが好ましい。
本発明の潤滑油組成物において、(共)重合体(B)を潤滑油組成物の重量に基づいて0.01〜5重量%となるように含有することが好ましい。
<Lubricating oil composition>
The lubricating oil composition of the present invention comprises the viscosity index improver of the present invention, a cleaning agent, a dispersant, an antioxidant, an oiliness improver, a pour point lowering agent, a friction and wear adjusting agent, an extreme pressure agent, a defoaming agent, and the like. It contains one or more additives selected from the group consisting of anti-emulsifiers, metal deactants and corrosion inhibitors.
The lubricating oil composition of the present invention preferably contains the copolymer (A) in an amount of 0.1 to 20% by weight based on the weight of the lubricating oil composition.
In the lubricating oil composition of the present invention, it is preferable that the (co) polymer (B) is contained in an amount of 0.01 to 5% by weight based on the weight of the lubricating oil composition.
本発明の潤滑油組成物は、各種添加剤を含有する。添加剤としては、以下のものが挙げられる。
(1)清浄剤:
塩基性、過塩基性又は中性の金属塩[スルフォネート(石油スルフォネート、アルキルベンゼンスルフォネート及びアルキルナフタレンスルフォネート等)の過塩基性又はアルカリ土類金属塩等]、サリシレート類、フェネート類、ナフテネート類、カーボネート類、フォスフォネート類及びこれらの混合物;
(2)分散剤:
コハク酸イミド類(ビス−又はモノ−ポリブテニルコハク酸イミド類)、マンニッヒ縮合物及びボレート類等;
(3)酸化防止剤:
ヒンダードフェノール類及び芳香族2級アミン類等;
(4)油性向上剤:
長鎖脂肪酸及びそれらのエステル(オレイン酸及びオレイン酸エステル等)、長鎖アミン及びそれらのアミド(オレイルアミン及びオレイルアミド等)等;
(5)流動点降下剤
ポリアルキルメタクリレート、エチレン−酢酸ビニル共重合体等;
(6)摩擦摩耗調整剤:
モリブデン系及び亜鉛系化合物(モリブデンジチオフォスフェート、モリブデンジチオカーバメート及びジンクジアルキルジチオフォスフェート等)等;
(7)極圧剤:
硫黄系化合物(モノ又はジスルフィド、スルフォキシド及び硫黄フォスファイド化合物)、フォスファイド化合物及び塩素系化合物(塩素化パラフィン等)等;
(8)消泡剤:
シリコン油、金属石けん、脂肪酸エステル及びフォスフェート化合物等;
(9)抗乳化剤:
4級アンモニウム塩(テトラアルキルアンモニウム塩等)、硫酸化油及びフォスフェート(ポリオキシエチレン含有非イオン性界面活性剤のフォスフェート等)、炭化水素系溶剤(トルエン、キシレン、エチルベンゼン)等;
(10)金属不活性剤
窒素原子含有化合物(ベンゾトリアゾール等)、窒素原子含有キレート化合物(N,N’−ジサリチデン−1,2−ジアミノプロパン等)、窒素・硫黄原子含有化合物(2−(n−ドデシルチオ)ベンズイミダゾール等)等;
(11)腐食防止剤:
窒素原子含有化合物(ベンゾトリアゾール及び1,3,4−チオジアゾリル−2,5−ビスジアルキルジチオカーバメート等)等。
The lubricating oil composition of the present invention contains various additives. Examples of the additive include the following.
(1) Cleaner:
Basic, hyperbasic or neutral metal salts [superbasic or alkaline earth metal salts of sulfonates (petroleum sulfonates, alkylbenzenesulfonates, alkylnaphthalensulfonates, etc.)], salicylates, phenates, naphthenates, etc. Classes, carbonates, phosphonates and mixtures thereof;
(2) Dispersant:
Imides succinate (bis- or mono-polybutenyl succinate imides), Mannich condensates, borates, etc .;
(3) Antioxidant:
Hindered phenols and aromatic secondary amines, etc .;
(4) Oiliness improver:
Long chain fatty acids and their esters (oleic acid and oleic acid esters, etc.), long chain amines and their amides (oleylamine, oleylamide, etc.), etc .;
(5) Pour point lowering agent Polyalkyl methacrylate, ethylene-vinyl acetate copolymer, etc.;
(6) Friction wear modifier:
Molybdenum-based and zinc-based compounds (molybdenum dithiophosphate, molybdenum dithiocarbamate, zinc dialkyldithiophosphate, etc.), etc.;
(7) Extreme pressure agent:
Sulfur compounds (mono or disulfide, sulfoxide and sulfur phosphide compounds), phosphide compounds and chlorinated compounds (chlorinated paraffin, etc.), etc.;
(8) Defoamer:
Silicone oil, metal soap, fatty acid ester, phosphate compound, etc .;
(9) Anti-emulsifier:
Quaternary ammonium salts (tetraalkylammonium salts, etc.), sulfated oils and phosphates (polyoxyethylene-containing nonionic surfactant phosphates, etc.), hydrocarbon solvents (toluene, xylene, ethylbenzene, etc.), etc.;
(10) Metal inactivator Nitrogen atom-containing compound (benzotriazole, etc.), nitrogen atom-containing chelate compound (N, N'-disalitidene-1,2-diaminopropane, etc.), nitrogen / sulfur atom-containing compound (2- (n) -Dodecylthio) benzimidazole, etc.);
(11) Corrosion inhibitor:
Nitrogen atom-containing compounds (benzotriazole and 1,3,4-thiodiazolyl-2,5-bisdialkyldithiocarbamate, etc.) and the like.
これらの添加剤は1種だけ添加してもよいし、必要に応じて2つ以上の添加剤を添加することもできる。またこれらの添加剤を配合したものを性能添加剤、またはパッケージ添加剤と呼ぶこともあり、それを添加してもよい。
これらの添加剤のそれぞれの含有量は潤滑油組成物全量を基準として0.1〜15重量%であることが好ましい。また各添加剤を合計した含有量は潤滑油組成物全量を基準として0.1〜30重量%が好ましく、さらに好ましくは0.3〜20重量%である。
Only one of these additives may be added, or two or more of these additives may be added as required. Further, a compound containing these additives may be referred to as a performance additive or a package additive, and may be added.
The content of each of these additives is preferably 0.1 to 15% by weight based on the total amount of the lubricating oil composition. The total content of each additive is preferably 0.1 to 30% by weight, more preferably 0.3 to 20% by weight, based on the total amount of the lubricating oil composition.
本発明の潤滑油組成物は、ギヤ油(デファレンシャル油及び工業用ギヤ油等)、MTF、変速機油[ATF、DCTF及びbelt−CVTF等]、トラクション油(トロイダル−CVTF等)、ショックアブソーバー油、パワーステアリング油、作動油(建設機械用作動油及び工業用作動油等)及びエンジン油(ガソリン用及びディーゼル用)に好適に用いられる。 The lubricating oil composition of the present invention includes gear oils (differential oils, industrial gear oils, etc.), MTFs, transmission oils [ATF, DCTF, belt-CVTF, etc.], traction oils (toroidal-CVTF, etc.), shock absorber oils, etc. It is suitably used for power steering oil, hydraulic oil (hydraulic for construction machinery, industrial hydraulic oil, etc.) and engine oil (for gasoline and diesel).
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
炭化水素重合体の全構成単位中の1,2−ブチレン基の比率(モル%)は、重合体を13C−NMRにより分析し、上記の方法で上記数式(1)を用いて求めた。 The ratio (mol%) of 1,2-butylene groups in all the constituent units of the hydrocarbon polymer was determined by analyzing the polymer by 13 C-NMR and using the above formula (1) by the above method.
<製造例1>
温度調節装置及び撹拌機を備えた1LのSUS製耐圧反応容器に、脱気及び脱水したヘキサンを400重量部、テトラヒドロフラン1重量部、1,3−ブタジエン90重量部、n−ブチルリチウム2重量部を仕込んだ後、重合温度を70℃とし重合させた。
重合率がほぼ100%となった後、エチレンオキサイド2重量部加え、50℃で3時間反応させた。反応を停止させるために水50重量部と1N−塩酸水溶液25重量部加えて80℃で1時間撹拌した。反応溶液の有機相を分液ロートにて回収し、70℃に昇温後、10〜20Torrの減圧下で溶媒を2時間かけて除去した。
得られた片末端水酸基含有のポリブタジエンを、温度調節装置、攪拌機、水素導入管を備えた反応容器に移し入れ、テトラヒドロフラン150重量部を加えて均一に溶解させた。そこにパラジウム炭素10重量部とテトラヒドロフラン50重量部をあらかじめ混合した懸濁液を注ぎ入れた後、水素導入管より30mL/分の流量で液中に水素を供給しながら、室温で8時間反応させた。その後ろ過にてパラジウム炭素を取り除き、得られたろ液を70℃に昇温して10〜20Torrの減圧下でテトラヒドロフランを除去して水素化ポリブタジエンの片末端水酸基含有重合体(Y1−1)を得た。
得られた(Y1−1)の分子量をGPCで測定し、1,2−ブチレン基比率を13C−NMRにて測定した。結果はMw=6,900、Mn=6,700、1,2−ブチレン基比率=45モル%であった。
<Manufacturing example 1>
400 parts by weight of degassed and dehydrated hexane, 1 part by weight of tetrahydrofuran, 90 parts by weight of 1,3-butadiene, 2 parts by weight of n-butyllithium in a 1 L SUS pressure resistant reaction vessel equipped with a temperature controller and a stirrer. Was charged, and then the polymerization temperature was set to 70 ° C. for polymerization.
After the polymerization rate became almost 100%, 2 parts by weight of ethylene oxide was added, and the mixture was reacted at 50 ° C. for 3 hours. To stop the reaction, 50 parts by weight of water and 25 parts by weight of a 1N-hydrochloric acid aqueous solution were added, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 1 hour. The organic phase of the reaction solution was recovered by a separating funnel, the temperature was raised to 70 ° C., and the solvent was removed under a reduced pressure of 10 to 20 Torr over 2 hours.
The obtained polybutadiene containing a hydroxyl group at one end was transferred to a reaction vessel equipped with a temperature controller, a stirrer, and a hydrogen introduction tube, and 150 parts by weight of tetrahydrofuran was added to uniformly dissolve the polybutadiene. After pouring a suspension in which 10 parts by weight of palladium carbon and 50 parts by weight of tetrahydrofuran are mixed in advance, hydrogen is supplied to the liquid at a flow rate of 30 mL / min from a hydrogen introduction tube and reacted at room temperature for 8 hours. It was. After that, palladium carbon was removed by filtration, the temperature of the obtained filtrate was raised to 70 ° C., and tetrahydrofuran was removed under a reduced pressure of 10 to 20 Torr to obtain a one-terminal hydroxyl group-containing polymer (Y1-1) of hydrogenated polybutadiene. It was.
The molecular weight of the obtained (Y1-1) was measured by GPC, and the 1,2-butylene group ratio was measured by 13 C-NMR. The results were Mw = 6,900, Mn = 6,700, 1,2-butylene group ratio = 45 mol%.
<製造例2>
温度調節装置及び撹拌機を備えた1LのSUS製耐圧反応容器に、脱気及び脱水したヘキサンを400重量部、テトラヒドロフラン1重量部、1,3−ブタジエン122重量部、n−ブチルリチウム2重量部を仕込んだ後、重合温度を70℃とし重合させた。その後は製造例1と同様に行い、水素化ポリブタジエンの片末端水酸基含有重合体(Y1−2)を得た。
得られた(Y1−2)の分子量をGPCで測定し、1,2−ブチレン基比率を13C−NMRにて測定した。結果はMw=9,300、Mn=9,000、1,2−ブチレン基比率=45モル%であった。
<Manufacturing example 2>
400 parts by weight of degassed and dehydrated hexane, 1 part by weight of tetrahydrofuran, 122 parts by weight of 1,3-butadiene, 2 parts by weight of n-butyllithium in a 1 L SUS pressure resistant reaction vessel equipped with a temperature controller and a stirrer. Was charged, and then the polymerization temperature was set to 70 ° C. for polymerization. After that, the same procedure as in Production Example 1 was carried out to obtain a single-terminal hydroxyl group-containing polymer (Y1-2) of hydrogenated polybutadiene.
The obtained molecular weight of (Y1-2) was measured by GPC, and the 1,2-butylene group ratio was measured by 13 C-NMR. The results were Mw = 9,300, Mn = 9,000, and 1,2-butylene group ratio = 45 mol%.
<製造例3>
温度調節装置及び撹拌機を備えた1LのSUS製耐圧反応容器に、脱気及び脱水したヘキサンを400重量部、テトラヒドロフラン1重量部、1,3−ブタジエン90重量部、n−ブチルリチウム2重量部を仕込んだ後、重合温度を100℃とし重合させた。その後は製造例1と同様に行い、水素化ポリブタジエンの片末端水酸基含有重合体(Y1−3)を得た。
得られた(Y1−3)の分子量をGPCで測定し、1,2−ブチレン基比率を13C−NMRにて測定した。結果はMw=6,900、Mn=6,700、1,2−ブチレン基比率=25モル%であった。
<Manufacturing example 3>
400 parts by weight of degassed and dehydrated hexane, 1 part by weight of tetrahydrofuran, 90 parts by weight of 1,3-butadiene, 2 parts by weight of n-butyllithium in a 1 L SUS pressure resistant reaction vessel equipped with a temperature controller and a stirrer. Was charged, and then the polymerization temperature was set to 100 ° C. for polymerization. After that, the same procedure as in Production Example 1 was carried out to obtain a single-terminal hydroxyl group-containing polymer (Y1-3) of hydrogenated polybutadiene.
The molecular weight of the obtained (Y1-3) was measured by GPC, and the 1,2-butylene group ratio was measured by 13 C-NMR. The results were Mw = 6,900, Mn = 6,700, 1,2-butylene group ratio = 25 mol%.
<製造例4>
温度調節装置及び撹拌機を備えた1LのSUS製耐圧反応容器に、脱気・脱水したヘキサンを400重量部、テトラヒドロフラン1重量部、n−ブチルリチウム0.4重量部を仕込んだ後、−40℃まで冷却した。ここに−40℃で液化させた1,3−ブタジエン90重量部を加え、重合温度を−40℃とし重合させた。
重合率がほぼ100%となった後、エチレンオキサイド2重量部加え、50℃まで昇温し、3時間反応させた。反応を停止させるために水50重量部と1N−塩酸水溶液25重量部加えて80℃で1時間撹拌した。反応溶液の有機相を分液ロートにて回収し、70℃に昇温後、10〜20Torrの減圧下で溶媒を2時間かけて除去した。
得られた片末端水酸基含有のポリブタジエンを、温度調節装置、攪拌機、水素導入管を備えた反応容器に移し入れ、テトラヒドロフラン150重量部を加えて均一に溶解させた。そこにパラジウム炭素10重量部とテトラヒドロフラン50重量部をあらかじめ混合した懸濁液を注ぎ入れた後、水素導入管より30mL/分の流量で液中に水素を供給しながら、室温で8時間反応させた。その後ろ過にてパラジウム炭素を取り除き、得られたろ液を70℃に昇温して10〜20Torrの減圧下でテトラヒドロフランを除去して水素化ポリブタジエンの片末端水酸基含有重合体(Y1−4)を得た。
得られた(Y1−4)の分子量をGPCで測定し、1,2−ブチレン基比率を13C−NMRにて測定した。結果は、Mw=6,700、Mn=6,500、1,2−ブチレン基比率=66モル%であった。
<Manufacturing example 4>
400 parts by weight of degassed and dehydrated hexane, 1 part by weight of tetrahydrofuran, and 0.4 parts by weight of n-butyllithium were charged in a 1 L SUS pressure resistant reaction vessel equipped with a temperature controller and a stirrer, and then -40. Cooled to ° C. 90 parts by weight of 1,3-butadiene liquefied at −40 ° C. was added thereto, and the polymerization was carried out at a polymerization temperature of −40 ° C.
After the polymerization rate became almost 100%, 2 parts by weight of ethylene oxide was added, the temperature was raised to 50 ° C., and the reaction was carried out for 3 hours. To stop the reaction, 50 parts by weight of water and 25 parts by weight of a 1N-hydrochloric acid aqueous solution were added, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 1 hour. The organic phase of the reaction solution was recovered by a separating funnel, the temperature was raised to 70 ° C., and the solvent was removed under a reduced pressure of 10 to 20 Torr over 2 hours.
The obtained polybutadiene containing a hydroxyl group at one end was transferred to a reaction vessel equipped with a temperature controller, a stirrer, and a hydrogen introduction tube, and 150 parts by weight of tetrahydrofuran was added to uniformly dissolve the polybutadiene. After pouring a suspension in which 10 parts by weight of palladium carbon and 50 parts by weight of tetrahydrofuran are mixed in advance, hydrogen is supplied to the liquid at a flow rate of 30 mL / min from a hydrogen introduction tube and reacted at room temperature for 8 hours. It was. After that, palladium carbon was removed by filtration, the temperature of the obtained filtrate was raised to 70 ° C., and tetrahydrofuran was removed under a reduced pressure of 10 to 20 Torr to obtain a one-terminal hydroxyl group-containing polymer (Y1-4) of hydrogenated polybutadiene. It was.
The molecular weight of the obtained (Y1-4) was measured by GPC, and the 1,2-butylene group ratio was measured by 13 C-NMR. The results were Mw = 6,700, Mn = 6,500, 1,2-butylene group ratio = 66 mol%.
<製造例5>
温度調節装置及び撹拌機を備えた1LのSUS製耐圧反応容器に、脱気・脱水したヘキサンを400重量部、テトラヒドロフラン1重量部、n−ブチルリチウム0.4重量部を仕込んだ後、−40℃まで冷却した。ここに−40℃で液化させた1,3−ブタジエン18重量部を加え、重合温度を−40℃とし重合させた。その後は製造例4と同様に行い、水素化ポリブタジエンの片末端水酸基含有重合体(Y1−5)を得た。
得られた(Y1−5)の分子量をGPCで測定し、1,2−ブチレン基比率を13C−NMRにて測定した。結果は、Mw=1,550、Mn=1,500、1,2−ブチレン基比率=66モル%であった。
<Manufacturing example 5>
400 parts by weight of degassed and dehydrated hexane, 1 part by weight of tetrahydrofuran, and 0.4 parts by weight of n-butyllithium were charged in a 1 L SUS pressure resistant reaction vessel equipped with a temperature controller and a stirrer, and then -40. Cooled to ° C. To this, 18 parts by weight of 1,3-butadiene liquefied at −40 ° C. was added, and the polymerization temperature was set to −40 ° C. for polymerization. After that, the same procedure as in Production Example 4 was carried out to obtain a single-terminal hydroxyl group-containing polymer (Y1-5) of hydrogenated polybutadiene.
The obtained molecular weight of (Y1-5) was measured by GPC, and the 1,2-butylene group ratio was measured by 13 C-NMR. The results were Mw = 1,550, Mn = 1,500, and 1,2-butylene group ratio = 66 mol%.
<製造例6>
温度調節装置及び撹拌機を備えた1LのSUS製耐圧反応容器に、脱気・脱水したヘキサンを400重量部、テトラヒドロフラン1重量部、n−ブチルリチウム0.4重量部を仕込んだ後、−55℃まで冷却した。ここに−55℃で液化させた1,3−ブタジエン90重量部を加え、重合温度を−55℃とし重合させた。その後は製造例4と同様に行い、水素化ポリブタジエンの片末端水酸基含有重合体(Y1−6)を得た。
得られた(Y1−6)の分子量をGPCで測定し、1,2−ブチレン基比率を13C−NMRにて測定した。結果は、Mw=6,900、Mn=6,700、1,2−ブチレン基比率=85モル%であった。
<Manufacturing example 6>
In a 1 L SUS pressure resistant reaction vessel equipped with a temperature controller and a stirrer, 400 parts by weight of degassed and dehydrated hexane, 1 part by weight of tetrahydrofuran, and 0.4 parts by weight of n-butyllithium were charged, and then -55. Cooled to ° C. 90 parts by weight of 1,3-butadiene liquefied at −55 ° C. was added thereto, and the polymerization was carried out at a polymerization temperature of −55 ° C. After that, the same procedure as in Production Example 4 was carried out to obtain a single-terminal hydroxyl group-containing polymer (Y1-6) of hydrogenated polybutadiene.
The obtained molecular weight of (Y1-6) was measured by GPC, and the 1,2-butylene group ratio was measured by 13 C-NMR. The results were Mw = 6,900, Mn = 6,700, 1,2-butylene group ratio = 85 mol%.
<製造例7>
温度調節装置及び撹拌機を備えた1LのSUS製耐圧反応容器に、脱気及び脱水したヘキサンを400重量部、テトラヒドロフラン1重量部、1,3−ブタジエン90重量部、n−ブチルリチウム2重量部を仕込んだ後、重合温度を115℃とし重合させた。その後は製造例1と同様に行い、水素化ポリブタジエンの片末端水酸基含有重合体(Y1−7)を得た。
得られた(Y1−7)の分子量をGPCで測定し、1,2−ブチレン基比率を13C−NMRにて測定した。結果はMw=6,900、Mn=6,700、1,2−ブチレン基比率=1モル%であった。
<Manufacturing example 7>
400 parts by weight of degassed and dehydrated hexane, 1 part by weight of tetrahydrofuran, 90 parts by weight of 1,3-butadiene, 2 parts by weight of n-butyllithium in a 1 L SUS pressure resistant reaction vessel equipped with a temperature controller and a stirrer. Was charged, and then polymerized at a polymerization temperature of 115 ° C. After that, the same procedure as in Production Example 1 was carried out to obtain a single-terminal hydroxyl group-containing polymer (Y1-7) of hydrogenated polybutadiene.
The obtained molecular weight of (Y1-7) was measured by GPC, and the 1,2-butylene group ratio was measured by 13 C-NMR. The results were Mw = 6,900, Mn = 6,700, and 1,2-butylene group ratio = 1 mol%.
<製造例8>
温度調節装置及び撹拌機を備えた1LのSUS製耐圧反応容器に、脱気及び脱水したヘキサンを400重量部、テトラヒドロフラン1重量部、1,3−ブタジエン90重量部、n−ブチルリチウム2重量部を仕込んだ後、重合温度を0℃とし重合させた。その後は製造例1と同様に行い、水素化ポリブタジエンの片末端水酸基含有重合体(Y1−8)を得た。
得られた(Y1−8)の分子量をGPCで測定し、1,2−ブチレン基比率を13C−NMRにて測定した。結果はMw=6,900、Mn=6,700、1,2−ブチレン基比率=55モル%であった。
<Manufacturing example 8>
400 parts by weight of degassed and dehydrated hexane, 1 part by weight of tetrahydrofuran, 90 parts by weight of 1,3-butadiene, 2 parts by weight of n-butyllithium in a 1 L SUS pressure resistant reaction vessel equipped with a temperature controller and a stirrer. Was charged, and then the polymerization temperature was set to 0 ° C. for polymerization. After that, the same procedure as in Production Example 1 was carried out to obtain a single-terminal hydroxyl group-containing polymer (Y1-8) of hydrogenated polybutadiene.
The obtained molecular weight of (Y1-8) was measured by GPC, and the 1,2-butylene group ratio was measured by 13 C-NMR. The results were Mw = 6,900, Mn = 6,700, 1,2-butylene group ratio = 55 mol%.
<製造例9>
温度調節装置及び撹拌機を備えた1LのSUS製耐圧反応容器に、脱気及び脱水したヘキサンを400重量部、テトラヒドロフラン1重量部、1,3−ブタジエン90重量部、n−ブチルリチウム2重量部を仕込んだ後、重合温度を−5℃とし重合させた。その後は製造例1と同様に行い、水素化ポリブタジエンの片末端水酸基含有重合体(Y1−9)を得た。
得られた(Y1−9)の分子量をGPCで測定し、1,2−ブチレン基比率を13C−NMRにて測定した。結果はMw=6,900、Mn=6,700、1,2−ブチレン基比率=56モル%であった。
<製造例10>
温度調節装置及び撹拌機を備えた1LのSUS製耐圧反応容器に、脱気及び脱水したヘキサンを400重量部、テトラヒドロフラン1重量部、1,3−ブタジエン90重量部、n−ブチルリチウム2重量部を仕込んだ後、重合温度を−65℃とし重合させた。その後は製造例1と同様に行い、水素化ポリブタジエンの片末端水酸基含有重合体(Y1−10)を得た。
得られた(Y1−10)の分子量をGPCで測定し、1,2−ブチレン基比率を13C−NMRにて測定した。結果はMw=6,900、Mn=6,700、1,2−ブチレン基比率=100モル%であった。
<Manufacturing example 9>
400 parts by weight of degassed and dehydrated hexane, 1 part by weight of tetrahydrofuran, 90 parts by weight of 1,3-butadiene, 2 parts by weight of n-butyllithium in a 1 L SUS pressure resistant reaction vessel equipped with a temperature controller and a stirrer. Was charged, and then the polymerization temperature was set to −5 ° C. for polymerization. After that, the same procedure as in Production Example 1 was carried out to obtain a single-terminal hydroxyl group-containing polymer (Y1-9) of hydrogenated polybutadiene.
The obtained molecular weight of (Y1-9) was measured by GPC, and the 1,2-butylene group ratio was measured by 13 C-NMR. The results were Mw = 6,900, Mn = 6,700, 1,2-butylene group ratio = 56 mol%.
<Manufacturing example 10>
400 parts by weight of degassed and dehydrated hexane, 1 part by weight of tetrahydrofuran, 90 parts by weight of 1,3-butadiene, 2 parts by weight of n-butyllithium in a 1 L SUS pressure resistant reaction vessel equipped with a temperature controller and a stirrer. Was charged, and then the polymerization temperature was set to −65 ° C. for polymerization. After that, the same procedure as in Production Example 1 was carried out to obtain a single-terminal hydroxyl group-containing polymer (Y1-10) of hydrogenated polybutadiene.
The molecular weight of the obtained (Y1-10) was measured by GPC, and the 1,2-butylene group ratio was measured by 13 C-NMR. The results were Mw = 6,900, Mn = 6,700, 1,2-butylene group ratio = 100 mol%.
<製造例11:共重合体(B)の製造>
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、滴下ロート、窒素吹き込み管及び減圧装置を備えた反応容器に、基油A(SP値:8.3(cal/cm3)1/2、100℃の動粘度:4.2mm2/s、粘度指数:128)75重量部を投入し、別のガラス製ビーカーに、メタクリル酸n−ドデシル244重量部、メタクリル酸n−テトラデシル24重量部、メタクリル酸n−ヘキサデシル21重量部、メタクリル酸n−オクタデシル37重量部、連鎖移動剤としてのドデシルメルカプタン0.6重量部、2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.5重量部及び2,2−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)0.2重量部を投入し、20℃で撹拌、混合して単量体溶液を調製し、滴下ロートに投入した。
反応容器の気相部の窒素置換(気相酸素濃度:100ppm以下)を行った後、密閉下系内温度を70〜85℃に保ちながら、2時間かけて単量体溶液を滴下し、滴下終了から2時間、85℃で熟成した後、120〜130℃に昇温後、同温度で減圧下(0.027〜0.040MPa)未反応の単量体を2時間かけて除去し、基油中に65重量%の共重合体(B)を含有する共重合体組成物(B−1)を得た。得られた共重合体(B)のMwは53,000、SP値は9.0であった。
<Production Example 11: Production of copolymer (B)>
Base oil A (SP value: 8.3 (cal / cm 3 ) 1/2 , 100 ° C. operation in a reaction vessel equipped with a stirrer, heating / cooling device, thermometer, dropping funnel, nitrogen blowing tube and depressurizing device. Viscosity: 4.2 mm 2 / s, Viscosity index: 128) 75 parts by weight was put into another glass beaker, and 244 parts by weight of n-dodecyl methacrylate, 24 parts by weight of n-tetradecyl methacrylate, n-methacrylate. 21 parts by weight of hexadecyl, 37 parts by weight of n-octadecyl methacrylate, 0.6 parts by weight of dodecyl mercaptan as a chain transfer agent, 0.5 parts by weight of 2,2-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and 2,2 parts by weight. -Azobis (2-methylbutyronitrile) was charged in an amount of 0.2 parts by weight, stirred and mixed at 20 ° C. to prepare a monomer solution, and the mixture was charged into a dropping funnel.
After performing nitrogen substitution in the gas phase part of the reaction vessel (gas phase oxygen concentration: 100 ppm or less), the monomer solution was added dropwise over 2 hours while maintaining the temperature inside the closed system at 70 to 85 ° C. After aging at 85 ° C. for 2 hours from the end, the temperature was raised to 120 to 130 ° C., and the unreacted monomer was removed under reduced pressure (0.027 to 0.040 MPa) at the same temperature over 2 hours. A copolymer composition (B-1) containing 65% by weight of the copolymer (B) in oil was obtained. The Mw of the obtained copolymer (B) was 53,000, and the SP value was 9.0.
<実施例1〜11>
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計及び窒素導入管を備えた反応容器に、表1に記載の基油A(SP値:8.3(cal/cm3)1/2、100℃の動粘度:4.2mm2/s、粘度指数:128)又は基油B(SP値:8.4(cal/cm3)1/2、100℃の動粘度:4.1mm2/s、粘度指数:124)384.76重量部、表1に記載の単量体配合物110重量部、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.5重量部及び2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)0.2重量部を投入し、窒素置換(気相酸素濃度100ppm)を行った後、密閉下、撹拌しながら76℃に昇温し、同温度で4時間重合反応を行った。120〜130℃に昇温後、同温度で減圧下(0.027〜0.040MPa)未反応の単量体を2時間かけて除去した。得られた共重合体(A−1)〜(A−9)のSP値を上記の方法で計算し、Mw及びMnを上記の方法で測定した。Mw及び分子量分布(Mw/Mn)の結果を表1に示す。
さらに、製造例11で得た共重合体組成物(B−1)を5.24重量部加えて、それぞれ共重合体(A−1)〜(A−9)を22重量%、共重合体(B)を0.68重量%及び基油を77.32重量%含有する粘度指数向上剤を得た。また、共重合体(A)の基油溶解性を以下の方法で評価した。結果を表1に示す。
<Examples 1 to 11>
Base oil A (SP value: 8.3 (cal / cm 3 ) 1/2 , kinematic viscosity at 100 ° C. shown in Table 1 in a reaction vessel equipped with a stirrer, a heating / cooling device, a thermometer and a nitrogen introduction tube. : 4.2 mm 2 / s, viscosity index: 128) or base oil B (SP value: 8.4 (cal / cm 3 ) 1/2 , kinematic viscosity at 100 ° C: 4.1 mm 2 / s, viscosity index: 124) 384.76 parts by weight, 110 parts by weight of the monomer formulation shown in Table 1, 0.5 parts by weight of 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and 2,2'-azobis (2,2'-azobis). 2-Methylbutyronitrile) 0.2 parts by weight was added, nitrogen substitution (gas phase oxygen concentration 100 ppm) was performed, and then the temperature was raised to 76 ° C. with stirring under sealing, and the polymerization reaction was carried out at the same temperature for 4 hours. Was done. After raising the temperature to 120 to 130 ° C., unreacted monomers were removed under reduced pressure (0.027 to 0.040 MPa) at the same temperature over 2 hours. The SP values of the obtained copolymers (A-1) to (A-9) were calculated by the above method, and Mw and Mn were measured by the above method. The results of Mw and molecular weight distribution (Mw / Mn) are shown in Table 1.
Further, 5.24 parts by weight of the copolymer composition (B-1) obtained in Production Example 11 was added, and 22% by weight of the copolymers (A-1) to (A-9) were added, respectively. A viscosity index improver containing 0.68% by weight of (B) and 77.32% by weight of base oil was obtained. Moreover, the base oil solubility of the copolymer (A) was evaluated by the following method. The results are shown in Table 1.
<実施例12〜23及び比較例1〜5>
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計及び窒素導入管を備えた反応容器に、表1に記載の基油A(SP値:8.3(cal/cm3)1/2、100℃の動粘度:4.2mm2/s、粘度指数:128)又は基油B(SP値:8.4(cal/cm3)1/2、100℃の動粘度:4.1mm2/s、粘度指数:124)390重量部、表1に記載の単量体配合物110重量部、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.5重量部及び2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)0.2重量部を投入し、窒素置換(気相酸素濃度100ppm)を行った後、密閉下、撹拌しながら76℃に昇温し、同温度で4時間重合反応を行った。120〜130℃に昇温後、同温度で減圧下(0.027〜0.040MPa)未反応の単量体を2時間かけて除去し、それぞれ共重合体(A−10)〜(A−23)又は(A’−1)〜(A’−5)を20重量%、基油を80重量%含有する粘度指数向上剤(R−10)〜(R−23)及び(S−1)〜(S−5)を得た。得られた共重合体(A−10)〜(A−23)又は(A’−1)〜(A’−5)のSP値を上記の方法で計算し、Mwを上記の方法(測定条件1)で測定した。また、共重合体(A)の基油溶解性を以下の方法で評価した。結果を表1に示す。
<Examples 12 to 23 and Comparative Examples 1 to 5>
Base oil A (SP value: 8.3 (cal / cm 3 ) 1/2 , kinematic viscosity at 100 ° C. shown in Table 1 in a reaction vessel equipped with a stirrer, a heating / cooling device, a thermometer and a nitrogen introduction tube. : 4.2 mm 2 / s, viscosity index: 128) or base oil B (SP value: 8.4 (cal / cm 3 ) 1/2 , kinematic viscosity at 100 ° C: 4.1 mm 2 / s, viscosity index: 124) 390 parts by weight, 110 parts by weight of the monomer formulation shown in Table 1, 0.5 parts by weight of 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and 2,2'-azobis (2-). 0.2 part by weight of methylbutyronitrile) was added, and after nitrogen substitution (gas phase oxygen concentration 100 ppm), the temperature was raised to 76 ° C. with stirring under sealing, and the polymerization reaction was carried out at the same temperature for 4 hours. It was. After raising the temperature to 120 to 130 ° C., the unreacted monomers were removed under reduced pressure (0.027 to 0.040 MPa) over 2 hours at the same temperature, and the copolymers (A-10) to (A-) were removed, respectively. 23) or Viscosity index improvers (R-10) to (R-23) and (S-1) containing 20% by weight of (A'-1) to (A'-5) and 80% by weight of base oil. -(S-5) was obtained. The SP values of the obtained copolymers (A-10) to (A-23) or (A'-1) to (A'-5) were calculated by the above method, and Mw was calculated by the above method (measurement conditions). Measured in 1). Moreover, the base oil solubility of the copolymer (A) was evaluated by the following method. The results are shown in Table 1.
<共重合体(A)の基油溶解性の評価方法>
粘度指数向上剤(R−1)〜(R−23)及び(S−1)〜(S−5)の外観を目視で観察し、以下の評価基準で共重合体(A)の基油への溶解性を評価した。
[評価基準]
○:外観が均一であり、共重合体の不溶解物がない
×:外観が不均一であり、共重合体の不溶解物が認められる
<Evaluation method of base oil solubility of copolymer (A)>
Visually observe the appearance of the viscosity index improvers (R-1) to (R-23) and (S-1) to (S-5), and use the following evaluation criteria as the base oil for the copolymer (A). Solubility was evaluated.
[Evaluation criteria]
◯: Uniform appearance, no insoluble material of copolymer ×: Non-uniform appearance, insoluble material of copolymer is observed
表1に記載の単量体(a)〜(g)の組成は、以下に記載した通りである。
(Y1−1):製造例1の片末端水酸基含有ポリブタジエンの水素化物(1,2−ブチレン基比率=45モル%)
(Y1−2):製造例2の片末端水酸基含有ポリブタジエンの水素化物(1,2−ブチレン基比率=45モル%)
(Y1−3):製造例3の片末端水酸基含有ポリブタジエンの水素化物(1,2−ブチレン基比率=25モル%)
(Y1−4):製造例4の片末端水酸基含有ポリブタジエンの水素化物(1,2−ブチレン基比率=66モル%)
(Y1−5):製造例5の片末端水酸基含有ポリブタジエンの水素化物(1,2−ブチレン基比率=66モル%)
(Y1−6):製造例6の片末端水酸基含有ポリブタジエンの水素化物(1,2−ブチレン基比率=85モル%)
(Y1−7):製造例7の片末端水酸基含有ポリブタジエンの水素化物(1,2−ブチレン基比率=1モル%)
(Y1−8):製造例8の片末端水酸基含有ポリブタジエンの水素化物(1,2−ブチレン基比率=55モル%)
(Y1−9):製造例9の片末端水酸基含有ポリブタジエンの水素化物(1,2−ブチレン基比率=56モル%)
(Y1−10):製造例10の片末端水酸基含有ポリブタジエンの水素化物(1,2−ブチレン基比率=100モル%)
(a1−1):(Y1−1)のメタクリル酸エステル化物[Mn:6,800]
(a1−2):(Y1−2)のメタクリル酸エステル化物[Mn:9,100]
(a1−3):(Y1−3)のメタクリル酸エステル化物[Mn:6,800]
(a1−4):(Y1−7)のメタクリル酸エステル化物[Mn:6,800]
(a1−5):(Y1−8)のメタクリル酸エステル化物[Mn:6,800]
(a2−1):(Y1−4)のメタクリル酸エステル化物[Mn:6,700]
(a2−2):(Y1−5)のメタクリル酸エステル化物[Mn:1,600]
(a2−3):(Y1−6)のメタクリル酸エステル化物[Mn:6,800]
(a2−4):(Y1−9)のメタクリル酸エステル化物[Mn:6,800]
(a2−5):(Y1−10)のメタクリル酸エステル化物[Mn:6,800]
(b−1):メトキシエチルメタクリレート
(b−2):エトキシエチルメタクリレート
(b−3):ブトキシエチルメタクリレート
(b−4):ヘキシルオキシエチルメタクリレート
(c−1):メタクリル酸メチル
(c−2):メタクリル酸n−ブチル
(d−1):メタクリル酸n−ドデシル(Neodol25(シェルケミカルズ社製)
とメタクリル酸とのエステル化物)
(d−2):炭素数12〜15の直鎖及び分岐アルキルメタクリレート混合物(Neodol23(シェルケミカルズ社製)とメタクリル酸とのエステル化物)
(d−3):炭素数14〜16の直鎖及び分岐アルキルメタクリレート混合物(Neodol45(シェルケミカルズ社製)とメタクリル酸とのエステル化物)
(d−4):メタクリル酸n−テトラデシル
(d−5):メタクリル酸n−ヘキサデシル
(d−6):メタクリル酸2−n−デシルテトラデシル
(d−7):メタクリル酸2−n−ドデシルヘキサデシル
(d−8):メタクリル酸2−n−テトラデシルオクタデシル
(e−1):N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート
(f−1):2−ヒドロキシエチルメタクリレート
(g−1):メタクリロイロキシエチルホスフェート
The compositions of the monomers (a) to (g) shown in Table 1 are as described below.
(Y1-1): Hydride of one-terminal hydroxyl group-containing polybutadiene of Production Example 1 (1,2-butylene group ratio = 45 mol%)
(Y1-2): Hydride of one-terminal hydroxyl group-containing polybutadiene of Production Example 2 (1,2-butylene group ratio = 45 mol%)
(Y1-3): Hydride of one-terminal hydroxyl group-containing polybutadiene of Production Example 3 (1,2-butylene group ratio = 25 mol%)
(Y1-4): Hydride of one-terminal hydroxyl group-containing polybutadiene of Production Example 4 (1,2-butylene group ratio = 66 mol%)
(Y1-5): Hydride of one-terminal hydroxyl group-containing polybutadiene of Production Example 5 (1,2-butylene group ratio = 66 mol%)
(Y1-6): Hydride of one-terminal hydroxyl group-containing polybutadiene of Production Example 6 (1,2-butylene group ratio = 85 mol%)
(Y1-7): Hydride of one-terminal hydroxyl group-containing polybutadiene of Production Example 7 (1,2-butylene group ratio = 1 mol%)
(Y1-8): Hydride of one-terminal hydroxyl group-containing polybutadiene of Production Example 8 (1,2-butylene group ratio = 55 mol%)
(Y1-9): Hydride of one-terminal hydroxyl group-containing polybutadiene of Production Example 9 (1,2-butylene group ratio = 56 mol%)
(Y1-10): Hydride of one-terminal hydroxyl group-containing polybutadiene of Production Example 10 (1,2-butylene group ratio = 100 mol%)
(A1-1): Methacrylic acid esterified product of (Y1-1) [Mn: 6,800]
(A1-2): Methacrylic acid esterified product of (Y1-2) [Mn: 9,100]
(A1-3): Methacrylic acid esterified product of (Y1-3) [Mn: 6,800]
(A1-4): Methacrylic acid esterified product of (Y1-7) [Mn: 6,800]
(A1-5): Methacrylic acid esterified product of (Y1-8) [Mn: 6,800]
(A2-1): Methacrylic acid esterified product of (Y1-4) [Mn: 6,700]
(A2-2): Methacrylic acid esterified product of (Y1-5) [Mn: 1,600]
(A2-3): Methacrylic acid esterified product of (Y1-6) [Mn: 6,800]
(A2-4): Methacrylic acid esterified product of (Y1-9) [Mn: 6,800]
(A2-5): Methacrylic acid esterified product of (Y1-10) [Mn: 6,800]
(B-1): methoxyethyl methacrylate (b-2): ethoxyethyl methacrylate (b-3): butoxyethyl methacrylate (b-4): hexyloxyethyl methacrylate (c-1): methyl methacrylate (c-2) ): N-Butyl methacrylate (d-1): n-dodecyl methacrylate (Neodor25 (manufactured by Shell Chemicals))
And methacrylic acid esterified product)
(D-2): Linear and branched alkyl methacrylate mixture having 12 to 15 carbon atoms (esterified product of Neodol23 (manufactured by Shell Chemicals) and methacrylic acid).
(D-3): Linear and branched alkyl methacrylate mixture having 14 to 16 carbon atoms (esterified product of Neodol 45 (manufactured by Shell Chemicals) and methacrylic acid).
(D-4): n-tetradecyl methacrylate (d-5): n-hexadecyl methacrylate (d-6): 2-n-decyltetradecyl methacrylate (d-7): 2-n-dodecyl methacrylate Hexadecyl (d-8): 2-n-tetradecyl octadecyl methacrylate (e-1): N, N-dimethylaminoethyl methacrylate (f-1): 2-hydroxyethyl methacrylate (g-1): methacrylic acid Roxyethyl phosphate
<実施例24〜46及び比較例6〜10:0W−20評価>
撹拌装置を備えたステンレス製容器に、基油A(SP値:8.3(cal/cm3)1/2、100℃の動粘度:4.2mm2/s、粘度指数:128)又は基油B(SP値:8.4(cal/cm3)1/2、100℃の動粘度:4.1mm2/s、粘度指数:124)90重量部とパッケージ添加剤(Infineum P5741)10重量部を投入し、得られる潤滑油組成物の150℃のHTHS粘度が2.60±0.05(mm2/s)になるように、それぞれ粘度指数向上剤(R−1)〜(R−23)又は(S−1)〜(S−5)を添加し、潤滑油組成物(V−1)〜(V−23)及び(W−1)〜(W−5)を得た。
潤滑油組成物(V−1)〜(V−23)及び(W−1)〜(W−5)の剪断安定性、HTHS粘度(150℃、100℃)、100℃動粘度、ゲル化インデックス、粘度指数及び低温粘度(−40℃)を以下の方法で測定した。結果を表2に示す。また、パッケージ添加剤を添加した場合での溶解性については以下の方法で評価した。
なお、比較例7及び9は共重合体の不溶解物があったため、剪断安定性、HTHS粘度(150℃、100℃)、100℃動粘度、ゲル化インデックス、粘度指数及び低温粘度(−40℃)を測定しなかった。
<Evaluation of Examples 24 to 46 and Comparative Examples 6 to 10: 0W-20>
Base oil A (SP value: 8.3 (cal / cm 3 ) 1/2 , kinematic viscosity at 100 ° C: 4.2 mm 2 / s, viscosity index: 128) or base in a stainless steel container equipped with a stirrer. Oil B (SP value: 8.4 (cal / cm 3 ) 1/2 , kinematic viscosity at 100 ° C: 4.1 mm 2 / s, viscosity index: 124) 90 parts by weight and package additive (Infineum P5741) 10 weight Viscosity index improvers (R-1) to (R-) so that the HTHS viscosity at 150 ° C. of the obtained lubricating oil composition is 2.60 ± 0.05 (mm 2 / s). 23) or (S-1) to (S-5) was added to obtain lubricating oil compositions (V-1) to (V-23) and (W-1) to (W-5).
Shear stability, HTHS viscosity (150 ° C, 100 ° C), 100 ° C kinematic viscosity, gelation index of lubricating oil compositions (V-1) to (V-23) and (W-1) to (W-5). , Viscosity index and low temperature viscosity (-40 ° C) were measured by the following methods. The results are shown in Table 2. In addition, the solubility when the package additive was added was evaluated by the following method.
Since Comparative Examples 7 and 9 had insoluble copolymers, shear stability, HTHS viscosity (150 ° C., 100 ° C.), 100 ° C. kinematic viscosity, gelation index, viscosity index and low temperature viscosity (-40 ° C.) ℃) was not measured.
<実施例47〜69及び比較例11〜15:0W−16評価>
撹拌装置を備えたステンレス製容器に、基油A(SP値:8.3(cal/cm3)1/2、100℃の動粘度:4.2mm2/s、粘度指数:128)又は基油B(SP値:8.4(cal/cm3)1/2、100℃の動粘度:4.1mm2/s、粘度指数:124)90重量部とパッケージ添加剤(Infineum P5741)10重量部を投入し、得られる潤滑油組成物の150℃のHTHS粘度が2.30±0.05(mm2/s)になるように、それぞれ粘度指数向上剤(R−1)〜(R−23)又は(S−1)〜(S−5)を添加し、潤滑油組成物(V−24)〜(V−46)及び(W−6)〜(W−10)を得た。潤滑油組成物(V−24)〜(V−46)、(W−6)〜(W−10)の剪断安定性、HTHS粘度(150℃、100℃)、100℃動粘度、ゲル化インデックス、粘度指数及び低温粘度(−40℃)を以下の方法で測定した。結果を表3に示す。また、パッケージ添加剤を添加し場合での溶解性については以下の方法で評価した。
なお、比較例12及び14は共重合体の不溶解物があったため、剪断安定性、HTHS粘度(150℃、100℃)、100℃動粘度、ゲル化インデックス、粘度指数及び低温粘度(−40℃)を測定しなかった。
<Evaluation of Examples 47 to 69 and Comparative Examples 11 to 15: 0 W-16>
Base oil A (SP value: 8.3 (cal / cm 3 ) 1/2 , kinematic viscosity at 100 ° C: 4.2 mm 2 / s, viscosity index: 128) or base in a stainless steel container equipped with a stirrer. Oil B (SP value: 8.4 (cal / cm 3 ) 1/2 , kinematic viscosity at 100 ° C: 4.1 mm 2 / s, viscosity index: 124) 90 parts by weight and package additive (Infineum P5741) 10 weight Viscosity index improvers (R-1) to (R-) so that the HTHS viscosity at 150 ° C. of the obtained lubricating oil composition is 2.30 ± 0.05 (mm 2 / s). 23) or (S-1) to (S-5) was added to obtain lubricating oil compositions (V-24) to (V-46) and (W-6) to (W-10). Shear stability of lubricating oil compositions (V-24) to (V-46), (W-6) to (W-10), HTHS viscosity (150 ° C, 100 ° C), 100 ° C kinematic viscosity, gelation index , Viscosity index and low temperature viscosity (-40 ° C) were measured by the following methods. The results are shown in Table 3. In addition, the solubility when the package additive was added was evaluated by the following method.
In Comparative Examples 12 and 14, since there was an insoluble product of the copolymer, shear stability, HTHS viscosity (150 ° C., 100 ° C.), 100 ° C. kinematic viscosity, gelation index, viscosity index and low temperature viscosity (-40 ° C.) ℃) was not measured.
<潤滑油組成物のHTHS粘度の測定方法>
ASTM D 5481の方法により、100℃及び150℃で測定した。100℃のHTHS粘度が低いほど、良好であることを意味する。
<Measuring method of HTHS viscosity of lubricating oil composition>
Measured at 100 ° C. and 150 ° C. by the method of ASTM D 5484. The lower the HTHS viscosity at 100 ° C., the better.
<潤滑油組成物の動粘度の測定方法及び粘度指数の計算方法>
ASTM D 445の方法で40℃と100℃の動粘度を測定し、ASTM D 2
270の方法で計算した。粘度指数の値が大きいほど粘度指数向上効果が高いことを意味する。
<Method of measuring kinematic viscosity of lubricating oil composition and method of calculating viscosity index>
The kinematic viscosities of 40 ° C and 100 ° C were measured by the method of ASTM D 445, and ASTM D 2
It was calculated by the method of 270. The larger the value of the viscosity index, the higher the effect of improving the viscosity index.
<潤滑油組成物の剪断安定性の測定方法及び計算方法>
ASTM D 6278の方法で測定し、ASTM D 6022の方法で計算した。値が小さいほど、剪断安定性が高いことを意味する。
<Measurement method and calculation method of shear stability of lubricating oil composition>
It was measured by the method of ASTM D 6278 and calculated by the method of ASTM D 6022. The smaller the value, the higher the shear stability.
<潤滑油組成物の低温粘度の測定方法>
JPI−5S−42−2004の方法で−40℃での粘度を測定した。値が小さいほど、低温粘度が低いことを意味する。
<Measuring method of low temperature viscosity of lubricating oil composition>
The viscosity at −40 ° C. was measured by the method of JPI-5S-42-2004. The smaller the value, the lower the low temperature viscosity.
<潤滑油組成物のゲル化インデックス測定方法>
走査型ブルックフィールド粘度計をASTM D 5133の方法で操作してゲル化インデックスを測定した。具体的には、約20mlの潤滑油組成物をガラス固定子中にフィルラインまで注ぎ、90℃で1.5時間予熱した後、温度勾配プログラムを設定して、1℃/時間の走査速度で−5℃〜−40℃に冷却し、ゲル化インデックスを測定した。なお、値が小さいほど、低温での粘度特性が良く、エンジン油として良好であることを意味する。
<Method for measuring gelled index of lubricating oil composition>
A scanning Brookfield viscometer was operated by the method of ASTM D 5133 to measure the gelation index. Specifically, about 20 ml of the lubricating oil composition is poured into the glass stator to the fill line, preheated at 90 ° C. for 1.5 hours, and then a temperature gradient program is set at a scanning speed of 1 ° C./hour. The mixture was cooled to −5 ° C. to −40 ° C. and the gelation index was measured. The smaller the value, the better the viscosity characteristic at low temperature, which means that the oil is good as an engine oil.
<添加剤含有基油への共重合体の溶解性の評価方法>
潤滑油組成物(V−1)〜(V−46)及び(W−1)〜(W−10)の外観を目視で観察し、以下の評価基準で添加剤を含有する基油への共重合体の溶解性を評価した。
[評価基準]
○:外観が均一であり、共重合体の不溶解物がない
×:外観が不均一であり、共重合体の不溶解物が認められる
<Method of evaluating solubility of copolymer in additive-containing base oil>
Visually observe the appearance of the lubricating oil compositions (V-1) to (V-46) and (W-1) to (W-10), and use the following evaluation criteria as a copolymer for the base oil containing the additive. The solubility of the polymer was evaluated.
[Evaluation criteria]
◯: Uniform appearance, no insoluble material of copolymer ×: Non-uniform appearance, insoluble material of copolymer is observed
表2及び表3の結果から明らかなように、本発明の粘度指数向上剤を含有してなる潤滑油組成物は、種々の添加剤を添加した潤滑油基油に対して良好な溶解性を示し、−40℃での低温粘度に優れ、実効温度域でのHTHS粘度が低く、粘度指数が高いことがわかる。
一方、比較例6〜15の潤滑油組成物は、種々の添加剤を添加した潤滑油基油への溶解性、低温粘度、剪断安定性、実効温度域でのHTHS粘度、及び粘度指数のうち、少なくとも1つが劣ることがわかる。さらに、ゲル化インデックスの値も高く、ゲル化しやすいことが分かる。特に、比較例9及び14と実施例43及び66との結果の比較から、用いる単量体の種類は同じでも、基油と共重合体との溶解パラメータの差の絶対値が2.0を超えると、共重合体の基油への溶解性が低くなり、潤滑油組成物とする場合も添加剤を添加した基油への溶解性が低いことが分かる。また、比較例10及び15と実施例28及び51との結果の比較から、用いる単量体の種類は同じでも、基油と共重合体との溶解パラメータの差の絶対値が0.8未満であると、潤滑油組成物とした場合に、100℃でのHTHS粘度が高くなり、剪断安定性も悪く、低温粘度も高くなることが分かる。また、比較例6及び11と実施例24及び47との結果の比較から、単量体(a1)及び(a2)を構成単量体としていない共重合体(A’)を含有してなる粘度指数向上剤を用いて得られた比較例の潤滑油組成物は、例え共重合体(A’)と基油との溶解パラメータの差の絶対値が0.8〜2.0であっても、粘度指数、剪断安定性及び低温粘度が劣ることがわかる。また、比較例7及び12と実施例28及び51の結果の比較から、(a1)及び(a2)の併用ではなく、(a2)のみを構成単量体とする共重合体(A’)を含有してなる粘度指数向上剤を用いて得られた比較例の潤滑油組成物は、添加剤を添加した基油への共重合体の溶解性が低いことが分かる。さらに比較例8及び13と実施例29及び52との結果の比較から、それぞれ14重量%を超える量の単量体(a1)及び(a2)を構成単量体とする共重合体(A’)を含有してなる粘度指数向上剤を用いて得られた比較例の潤滑油組成物は、100℃でのHTHS粘度、100℃の動粘度、粘度指数、せん断安定性及び低温粘度が劣ることが分かる。
As is clear from the results in Tables 2 and 3, the lubricating oil composition containing the viscosity index improver of the present invention has good solubility in the lubricating oil base oil to which various additives have been added. It can be seen that the low-temperature viscosity at −40 ° C. is excellent, the HTHS viscosity in the effective temperature range is low, and the viscosity index is high.
On the other hand, the lubricating oil compositions of Comparative Examples 6 to 15 are among the solubility in the lubricating oil base oil to which various additives are added, low temperature viscosity, shear stability, HTHS viscosity in the effective temperature range, and viscosity index. , At least one is inferior. Furthermore, the value of the gelation index is also high, indicating that gelation is likely to occur. In particular, from the comparison of the results of Comparative Examples 9 and 14 and Examples 43 and 66, the absolute value of the difference in the solubility parameter between the base oil and the copolymer was 2.0 even though the types of the monomers used were the same. If it exceeds, the solubility of the copolymer in the base oil becomes low, and it can be seen that the solubility in the base oil to which the additive is added is low even in the case of making a lubricating oil composition. Further, from the comparison of the results of Comparative Examples 10 and 15 and Examples 28 and 51, the absolute value of the difference in the solubility parameter between the base oil and the copolymer is less than 0.8 even if the type of the monomer used is the same. In the case of a lubricating oil composition, it can be seen that the HTHS viscosity at 100 ° C. is high, the shear stability is poor, and the low temperature viscosity is also high. Further, from the comparison of the results of Comparative Examples 6 and 11 and Examples 24 and 47, the viscosity obtained by containing the copolymer (A') containing the monomers (a1) and (a2) as constituent monomers. In the lubricating oil composition of the comparative example obtained by using the index improver, even if the absolute value of the difference between the dissolution parameters of the copolymer (A') and the base oil is 0.8 to 2.0. , Viscosity index, shear stability and low temperature viscosity are found to be inferior. Further, from the comparison of the results of Comparative Examples 7 and 12 and Examples 28 and 51, the copolymer (A') containing only (a2) as a constituent monomer was used instead of the combined use of (a1) and (a2). It can be seen that the lubricating oil composition of the comparative example obtained by using the viscosity index improver contained therein has low solubility of the copolymer in the base oil to which the additive is added. Further, from the comparison of the results of Comparative Examples 8 and 13 and Examples 29 and 52, the copolymer (A') containing the monomers (a1) and (a2) in an amount exceeding 14% by weight, respectively. The lubricating oil composition of the comparative example obtained by using the viscosity index improver containing) is inferior in HTHS viscosity at 100 ° C., kinematic viscosity at 100 ° C., viscosity index, shear stability and low temperature viscosity. I understand.
本発明の粘度指数向上剤を用いれば、−40℃での低温粘度に優れ、エンジン油に必須な添加剤を添加したエンジン油への溶解性が良好かつ粘度指数の高い潤滑油組成物を得ることができるので、本発明の粘度指数向上剤を含有する潤滑油組成物は、ギヤ油(デファレンシャル油及び工業用ギヤ油等)、MTF、変速機油[ATF、DCTF及びbelt−CVTF等]、トラクション油(トロイダル−CVTF等)、ショックアブソーバー油、パワーステアリング油、作動油(建設機械用作動油及び工業用作動油等)及びエンジン油(ガソリン用及びディーゼル用)に好適に用いられる。 By using the viscosity index improver of the present invention, a lubricating oil composition having excellent low-temperature viscosity at −40 ° C., good solubility in engine oil to which an essential additive for engine oil is added, and a high viscosity index can be obtained. Therefore, the lubricating oil composition containing the viscosity index improver of the present invention includes gear oil (differential oil, industrial gear oil, etc.), MTF, transmission oil [ATF, DCTF, belt-CVTF, etc.], traction. It is suitably used for oils (toroidal-CVTF, etc.), shock absorber oils, power steering oils, hydraulic oils (hydraulics for construction machinery, industrial hydraulic oils, etc.) and engine oils (for gasoline and diesel).
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WO2022054956A1 (en) * | 2020-09-14 | 2022-03-17 | 三洋化成工業株式会社 | Viscosity index improving agent and lubricating oil composition |
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2020
- 2020-07-07 JP JP2020117063A patent/JP2021014578A/en active Pending
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