JP2913506B2 - Olefinic oligomers having lubricity and process for producing the oligomers - Google Patents

Olefinic oligomers having lubricity and process for producing the oligomers

Info

Publication number
JP2913506B2
JP2913506B2 JP1505943A JP50594389A JP2913506B2 JP 2913506 B2 JP2913506 B2 JP 2913506B2 JP 1505943 A JP1505943 A JP 1505943A JP 50594389 A JP50594389 A JP 50594389A JP 2913506 B2 JP2913506 B2 JP 2913506B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lubricant
catalyst
oligomers
molecular weight
viscosity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1505943A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03505887A (en
Inventor
メイーサム ウー,マーガレツト
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MOOBIRU OIRU CORP
Original Assignee
MOOBIRU OIRU CORP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26905149&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2913506(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from US07/210,434 external-priority patent/US4827073A/en
Priority claimed from US07/210,435 external-priority patent/US4827064A/en
Application filed by MOOBIRU OIRU CORP filed Critical MOOBIRU OIRU CORP
Publication of JPH03505887A publication Critical patent/JPH03505887A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2913506B2 publication Critical patent/JP2913506B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M107/00Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound
    • C10M107/02Hydrocarbon polymers; Hydrocarbon polymers modified by oxidation
    • C10M107/10Hydrocarbon polymers; Hydrocarbon polymers modified by oxidation containing aliphatic monomer having more than 4 carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G50/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from lower carbon number hydrocarbons, e.g. by oligomerisation
    • C10G50/02Production of liquid hydrocarbon mixtures from lower carbon number hydrocarbons, e.g. by oligomerisation of hydrocarbon oils for lubricating purposes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2205/00Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2205/00Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2205/02Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers
    • C10M2205/028Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers containing aliphatic monomers having more than four carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2020/00Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
    • C10N2020/01Physico-chemical properties

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規潤滑剤組成物、特にアルフア−オレフイ
ン類又は1−アルケン類から製造された新規合成潤滑剤
組成物に関する。本発明は潤滑油に本質的に有用なすぐ
れた粘度指数その他の改良された特性を示す1−アルケ
ン類からの新規合成潤滑剤組成物に関する。本発明は更
に該潤滑剤組成物の製法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to novel lubricant compositions, especially novel synthetic lubricant compositions made from alpha-olefins or 1-alkenes. The present invention relates to novel synthetic lubricant compositions from 1-alkenes which exhibit excellent viscosity index and other improved properties inherently useful in lubricating oils. The invention further relates to a method for preparing said lubricant composition.

天然産砿油主体の潤滑剤性能のオリゴマー性炭化水素
流体合成による改良努力は少なくともここ15年間の石油
工業界の重要な研究開発の主題であり、主としてアルフ
ア−オレフイン又は1−アルケンのオリゴマー化に基づ
く多数の優秀ポリアルフア−オレフイン(PAO)合成潤
滑剤は比較的最近市場に導入されることになつたのであ
る。潤滑剤の性質の改良においては合成潤滑剤の工業的
研究努力の方向は広範な温度にわたり有用な粘度、即ち
改良された粘度指数(VI)をもちしかも潤滑性、熱およ
び酸化安定性および砿油と同等又はそれ以上の流動点を
もつ流体に向けられている。この新合成潤滑剤はウオー
ムギヤから牽引車までの機械的荷重全般にわたり摩擦を
減少し機械的効率を向上し砿油潤滑剤よりも広範な作業
条件にわたり優秀である。
Efforts to improve the performance of naturally occurring mineral oil-based lubricants through the synthesis of oligomeric hydrocarbon fluids have been an important research and development subject in the petroleum industry for at least the last 15 years, primarily based on the oligomerization of alpha-olefins or 1-alkenes. A number of superior polyalpha-olefin (PAO) synthetic lubricants have been introduced to the market relatively recently. In improving the properties of lubricants, the direction of industrial research efforts on synthetic lubricants has been to use useful viscosities over a wide range of temperatures, ie, improved viscosity index (VI), and to improve lubricity, thermal and oxidative stability and mineral oil. Intended for fluids with equal or better pour points. This new synthetic lubricant reduces friction and improves mechanical efficiency over the entire mechanical load from the worm gear to the towing vehicle and is superior to mineral oil lubricants over a wider range of operating conditions.

合成潤滑剤の研究努力の化学的焦点は1−アルケン類
の重合にあつたのである。重合体化学の種々の分野にみ
られる様なよく知られた高重合体の構造と性質の関係は
1−アルケンが改良潤滑剤の性質を与えるに必要と思わ
れる構造をもつオリゴマーの合成の効果ある研究分野で
あることを示している。プロパンとビニル単量体の重合
についての研究により、1−アルケンの重合機構および
重合体構造へのこの機構の影響はよく諒解され、有用な
オリゴマー化方法およびオリゴマー構造を目標とするこ
とに強力手段を与える。この手段にたよつて従来C6-C20
1−アルケンのオリゴマーが製造されており、特に1−
デセンのオリゴマー化から市場で有用な合成潤滑剤が製
造されており、カチオン性重合又はチーグラー接触重合
のいづれかにより明らかに優秀な潤滑剤製品をえてい
る。
The chemical focus of synthetic lubricant research efforts has been on the polymerization of 1-alkenes. The relationship between the structure and properties of well-known high polymers, such as those found in various fields of polymer chemistry, is due to the effect of the synthesis of oligomers with structures that appear to be necessary for the 1-alkene to provide improved lubricant properties. It indicates that this is a research field. Studies on the polymerization of propane and vinyl monomers have well appreciated the mechanism of polymerization of 1-alkenes and their impact on polymer structure, and a powerful tool for targeting useful oligomerization methods and oligomer structures. give. By this means, the conventional C 6 -C 20
Oligomers of 1-alkenes have been produced, especially 1-alkenes.
Commercially useful synthetic lubricants have been produced from the oligomerization of decene, yielding distinctly superior lubricant products by either cationic polymerization or Ziegler-catalyzed polymerization.

理論的には例えば1−デセンのC30-C40範囲の潤滑剤
オリゴマーへのオリゴマー化は非常に多くの構造的異性
体を生じうる。J.A.C.S.54,1538においてヘンツとプレ
イアはC30-C40に対し60×1012異性体を計算している。
広範な温度流動性という特定の要求に適合ししかも低流
動点を保つ好ましい優秀な合成潤滑剤を生成する異性体
とそれに伴なうオリゴマー化方法の発見はこの分野の研
究者にたいへんな課題を提供している。ブレンナンはIn
d.Eng.Chem.Prod.Res.Dev.1980,19,2−6において原子
濃度が炭素原子鎖の中心に非常に接近している様な良好
な低温流動性をもつ構造と匹敵する構造例として1−デ
セン3量体を発表している。またそれにはオリゴマー性
質のオリゴマー化方法、即ちこの分野で知られまた実施
されているカチオン重合又はチーグラー型触媒への明瞭
な従属性が記載されている。
Theoretically, for example, the oligomerization of 1-decene to a lubricant oligomer in the C 30 -C 40 range can result in a large number of structural isomers. In JACS 54,1538, Hentz and Pleia calculated 60 × 10 12 isomers for C 30 -C 40 .
The discovery of isomers and associated oligomerization methods that produce preferred, superior synthetic lubricants that meet the specific requirements of a wide range of temperature fluidity while maintaining a low pour point poses significant challenges for researchers in the field. providing. Brennan In
d.Eng.Chem.Prod.Res.Dev. 1980,19,2-6 Structure example comparable to a structure with good low-temperature fluidity such that the atomic concentration is very close to the center of the carbon atom chain As 1-decene trimer. It also describes an oligomerization process of oligomeric nature, ie a clear dependency on cationic polymerization or Ziegler type catalysts known and practiced in the art.

商業的合成潤滑剤の改良潤滑性と非常によく関係して
いることが見出された1−アルケンオリゴマーの分子構
造の1の特性はオリゴマー中のメチル対メチレン基比率
である。この比率は枝分れ比とよばれAnalytical Chemi
stry.25巻No.10.1466ページ(1953)の“高分子量標準
炭化水素”中に記載のとおり赤外線データから計算され
ている。粘度指数は低枝分れ比によつて増すことがわか
つたのである。これまで低枝分れ比をもつオリゴマー性
潤滑流体は1−アルケンから合成されなかつた。例えば
カチオン性重合又はチーグラー触媒重合のいづれかによ
り1−デセンから製造されたオリゴマーは0.20より大き
い枝分れ比をもつ。シユブキンのInd.Eng.Chem,Prod.Re
s,Dev.1980,19.15-19は枝分れを生成する再配列を含む
カチオン性重合反応機構に基づく枝分れ比の見かけの制
御値を説明している。他の説明は枝分れの原因として1
の位置のオレフイン基の内部オレフインを生成する異性
化を示唆している。再配列、異性化又は別の機構によつ
てであるかいづれにせよ現在まで実施されている様な合
成潤滑剤生成の1−アルケンオリゴマー化反応分野にお
いて過剰の枝分れがおこり特に粘度指数に関してえられ
る潤滑剤の性質の限度を拘束することは明らかである。
明らかに枝分れ増加はオリゴマー混合物中の異性体数を
増し、組成を上記理論的概念の考察から好ましいと思わ
れる構造とちがつた方に向ける。
One property of the molecular structure of 1-alkene oligomers that has been found to correlate very well with the improved lubricity of commercial synthetic lubricants is the ratio of methyl to methylene groups in the oligomer. This ratio is called the branched ratio Analytical Chemi
Calculated from infrared data as described in “High-molecular-weight standard hydrocarbons” in stry. 25, No. 10.1466 (1953). It has been found that the viscosity index increases with low branching ratio. Heretofore, oligomeric lubricating fluids having a low branching ratio have not been synthesized from 1-alkenes. Oligomers made from 1-decene, for example by either cationic polymerization or Ziegler-catalyzed polymerization, have a branching ratio greater than 0.20. Shibukin's Ind.Eng.Chem, Prod.Re
s, Dev. 1980 , 19.15-19, describes an apparent control value of the branching ratio based on a cationic polymerization reaction mechanism that includes rearrangements that produce branching. Another explanation is that the cause of branching is 1
This suggests isomerization of the olefin group at position to produce an internal olefin. Excessive branching occurs in the field of 1-alkene oligomerization reactions for the production of synthetic lubricants, as practiced to date, whether by rearrangement, isomerization or another mechanism, particularly with respect to the viscosity index. Clearly, it limits the limits on the properties of the resulting lubricant.
Obviously, the increased branching increases the number of isomers in the oligomer mixture, and directs the composition to a structure that is different from the preferred structure in view of the above theoretical concepts.

カツプレスらの米国特許4,282,392号は改良された粘
度−揮発性の関係をもちかつ骨格性再配列および異性体
組成を生ずる水素添加操作による高割合の4量体および
5量体を含有するアルフア−オレフインオリゴマー合成
潤滑剤を発表している。クレームされた組成は3量体対
4量体比率1対1より大きくはない。枝分れ比は発表さ
れていない。
U.S. Pat. No. 4,282,392 to Kutpres et al. Discloses an alpha-olefin having an improved viscosity-volatility relationship and containing a high proportion of tetramers and pentamers by a hydrogenation operation resulting in skeletal rearrangement and isomer composition. Announces oligomeric synthetic lubricants. The claimed composition is not greater than a trimer to tetramer ratio of 1 to 1. The branching ratio has not been announced.

配位触媒、特にシリカ支持体上にクロム触媒を用いる
1−アルカンからの高級重合体の製造法はワイスらによ
つてJour.Catalysis 88,424-430(1984)およびドイツ
公開公報3,427,319号に記載されている。上記方法およ
びそれからの製品は本発明の方法および製品と比較して
詳細後述するであろう。
Coordination catalyst, especially silica support preparation of higher polymers from 1-alkanes using chromium catalyst on body'm connexion Jour.Catalysis 88 in Weiss et al., Described in 424-430 (1984) and German Offenlegungsschrift 3,427,319 Have been. The above methods and products therefrom will be described in detail below in comparison with the methods and products of the present invention.

促進されたBF3および(又は)金属ハロゲン化物の様
なルイス酸がフリーデルクラフツ型反応を接触しうるこ
とはよく知られている処である。しかしオレフインオリ
ゴマー、特にPAOオリゴマーは出発1−オレフインの2
重結合異性化が容易におこる方法によつて製造されてい
る。結果としてオレフインオリゴマーは短側鎖を多くも
つ。この側鎖は潤滑剤の潤滑性を低下する。
It is processing which is well-known that Lewis acids such as promoted BF 3 and (or) metal halide may contact the Friedel-Crafts reaction. However, the olefin oligomers, especially the PAO oligomers, have the starting 1-olefin 2
It is produced by a method in which heavy bond isomerization easily occurs. As a result, the olefin oligomer has many short side chains. This side chain reduces the lubricity of the lubricant.

本発明の液体炭化水素潤滑剤組成物はC6-C20 1−アル
ケンのオリゴマー化からえられており、驚くべき高粘度
指数(VI)をもちしかも同様に驚くほど低い流動点をも
つ。組成物はC30-C1300炭化水素より成り、枝分れ比0.1
9以下;重量平均分子量300乃至45,000;数平均分子量300
乃至18,000;分子量分布1乃至5でありかつ流動点−15
℃以下である。
Liquid hydrocarbon lubricant compositions of the present invention is C 6 -C 20 1-alkenes has been oligomerization Karae the surprisingly have has moreover surprisingly low pour point as well a high viscosity index (VI). The composition consists of C 30 -C 1300 hydrocarbon, branched ratio 0.1
9 or less; weight average molecular weight 300 to 45,000; number average molecular weight 300
~ 18,000; molecular weight distribution 1 ~ 5 and pour point -15
It is below ° C.

をもつ11−オクチルドコサンより成る新規組成物が発
見された。
A new composition consisting of 11-octyldocosane having the following formula:

前記組成物は単独で又は9−メチル、11−オクチルヘ
ネイコサンとの混合のいづれかで良好な潤滑性を示すと
わかつた。意外にもこの混合物は130以上、好ましくは1
30乃至280の粘度指数をもつ一方で−15℃以下の流動点
を保つ。これらの組成物は本発明の代表的なものであり
C30H62アルカンより成り、0.19以下、好ましくは0.10乃
至0.16の枝分れ比又はCH3/CH2比をもつ。この低枝分れ
比および流動点は本明細書においてポリアルフア−オレ
フイン又はHVI-PAOという本発明組成物を特徴づけ、市
販のポリアルフア−オレフイン(PAO)合成潤滑剤と比
較して特に高い粘度指数をこの組成物に与える。
The composition was found to exhibit good lubricity either alone or in admixture with 9-methyl, 11-octylheneicosane. Surprisingly this mixture is more than 130, preferably 1
Has a viscosity index of 30 to 280 while maintaining a pour point below -15 ° C. These compositions are representative of the present invention.
Consists C 30 H 62 alkanes, 0.19 or less, preferably has a branching ratio or CH 3 / CH 2 ratio of 0.10 to 0.16. This low branching ratio and pour point characterize the inventive compositions herein referred to as polyalpha-olefins or HVI-PAO, and have a particularly high viscosity index compared to commercially available polyalpha-olefin (PAO) synthetic lubricants. Give to this composition.

本発明の独特な潤滑剤オリゴマーはまた広範な分子量
および粘度につくられ0.19以下の枝分れ比および約1.05
乃至2.5の分子量分布をもつC30-C1000炭化水素より成
る。このオリゴマーは他の性質をもつ普通の砿油又はグ
リーズと混合して著しい潤滑性をもつ組成物とすること
ができる。
The unique lubricant oligomers of the present invention are also produced in a wide range of molecular weights and viscosities, with branching ratios of less than 0.19 and about 1.05
Or consisting of C 30 -C 1000 hydrocarbon with a molecular weight distribution of 2.5. The oligomer can be mixed with conventional mineral oils or greases of other properties to give compositions with significant lubricity.

本発明組成物はオリゴマー化反応条件のもとで1−デ
センの様なアルフア−オレフインをIUPAC周期表のVI B
族の支持された還元原子価状態金属酸化物触媒と接触さ
せてオリゴマー化し製造できる。酸化クロムは好ましい
金属酸化物である。
The composition of the present invention is capable of converting an alpha-olefin, such as 1-decene, under oligomerization reaction conditions to VI B of the IUPAC periodic table.
It can be oligomerized and produced by contacting with a group III supported reduced valence state metal oxide catalyst. Chromium oxide is a preferred metal oxide.

本発明は0.19以下の枝分れ比をもちより高い枝分れ比
をもつオリゴマーよりも高い粘度指数をもつ1−デセン
の様なオレフインの液体オリゴマーの製造法を提供す
る。これらの低枝分れ比オリゴマーは改良された粘度−
温度関係、酸化安定性、揮発性等をもつ多くの潤滑剤又
はグリースの基本原料として使用できる。これらはまた
低品質油の粘度および粘度指数の改良にも使用できる。
例えばオレフインは潤滑剤用途に適したオリゴマーとす
るため周期表VI B族からの支持され且つ還元された金属
酸化物触媒上でオリゴマー化できる。特に本出願は炭素
原子6乃至20をもつ炭化水素をオリゴマー化条件のもと
でオリゴマー化するオレフイン性炭化水素のオリゴマー
化方法に関するもので、反応生成物は実質的に非異性化
のオレフインより本質的に成り、それは例えばオレフイ
ン又はオレフイン系炭化水素の2重結合の大部分が適当
な触媒、例えば周期表VI B族からの支持され且つ還元さ
れた金属酸化物触媒存在において異性化されていない1
−デセンの様なアルフア−オレフインである。
The present invention provides a process for preparing liquid oligomers of olefins, such as 1-decene, having a higher viscosity index than oligomers having a branching ratio of 0.19 or less and higher branching ratios. These low branch ratio oligomers have improved viscosity-
It can be used as a base material for many lubricants or greases having temperature relationships, oxidation stability, volatility, and the like. They can also be used to improve the viscosity and viscosity index of low quality oils.
For example, olefins can be oligomerized over supported and reduced metal oxide catalysts from Group VIB of the Periodic Table to make oligomers suitable for lubricant applications. In particular, the present application relates to a process for the oligomerization of olefinic hydrocarbons in which hydrocarbons having from 6 to 20 carbon atoms are oligomerized under oligomerization conditions, wherein the reaction product is substantially less than the non-isomerized olefin. For example, where most of the double bonds of olefins or olefinic hydrocarbons are not isomerized in the presence of a suitable catalyst, such as a supported and reduced metal oxide catalyst from Group VIB of the Periodic Table.
-Alpha-olefins such as decene.

不活性支持体上の還元されたVI B族クロム含有金属酸
化物の使用は良質潤滑油に適した液体オレフインをオリ
ゴマー化する新規技術である。
The use of reduced group VIB chromium-containing metal oxides on inert supports is a novel technique for oligomerizing liquid olefins suitable for high quality lubricating oils.

図1はPAOおよびHVI-PAO合成の比較図である。 FIG. 1 is a comparison diagram of PAO and HVI-PAO synthesis.

図2はPAOおよびHVI-PAOのVI比較図である。 FIG. 2 is a VI comparison diagram of PAO and HVI-PAO.

図3はPAOおよびHVI-PAOの流動点を示している。 FIG. 3 shows the pour points of PAO and HVI-PAO.

図4は1−ヘキセンからのHVI-PAOのC-13NMRスペクト
ルを示している。
FIG. 4 shows the C-13 NMR spectrum of HVI-PAO from 1-hexene.

図5は1−デセンからの5csHVI-PAOのC-13NMRスペク
トルを示している。
FIG. 5 shows the C-13 NMR spectrum of 5csHVI-PAO from 1-decene.

図6は1−デセンからの50csHVI-PAOのC-13NMRスペク
トルを示している。
FIG. 6 shows the C-13 NMR spectrum of 50csHVI-PAO from 1-decene.

図7は1−デセンからの145csHVI-PAOのC-13NMRスペ
クトルを示している。
FIG. 7 shows the C-13 NMR spectrum of 145csHVI-PAO from 1-decene.

図8はHVI-PAO 1−デセン3量体のガスクロマトグラ
フを示している。
FIG. 8 shows a gas chromatograph of HVI-PAO 1-decene trimer.

図9はHVI-PAO 1−デセン3量体のC-13NMRスペクトル
を示している。
FIG. 9 shows a C-13 NMR spectrum of HVI-PAO 1-decene trimer.

図10はHVI-PAO 1−デセン3量体成分のC-13NMRの計算
対測定化学シフトを示している。
FIG. 10 shows C-13 NMR calculations versus measured chemical shifts of the HVI-PAO 1-decene trimer component.

特に断らない限り下記明細書においてHVI-PAOオリゴ
マー又は潤滑剤はすべて、潤滑剤製造分野の者によく知
られた方法と一致して水素添加オリゴマーおよび潤滑剤
をいう。オリゴマー化するとHVI-PAOオリゴマーはジア
ルキル ビニリデン系および1,2−ジアルキル又はトリ
アルキル モノ−オレフインの混合物である。低分子量
不飽和オリゴマーは水素添加して熱および酸化に安定な
潤滑剤とするとよい。高分子量不飽和HVI-PAOオリゴマ
ーは十分に熱安定性で水素添加せず使用できる。低分子
量又は高分子量の不飽和水素添加HVI-PAOは共に少なく
も130、好ましくは130乃至180の粘度指数および−15℃
以下、好ましくは−45℃の流動点を示す。
Unless otherwise indicated, all HVI-PAO oligomers or lubricants in the following description refer to hydrogenated oligomers and lubricants in accordance with methods well known to those skilled in the art of making lubricants. Upon oligomerization, the HVI-PAO oligomer is a mixture of a dialkyl vinylidene system and a 1,2-dialkyl or trialkyl mono-olefin. The low molecular weight unsaturated oligomer may be hydrogenated to provide a heat and oxidation stable lubricant. High molecular weight unsaturated HVI-PAO oligomers are sufficiently thermostable and can be used without hydrogenation. Both low or high molecular weight unsaturated hydrogenated HVI-PAOs have a viscosity index of at least 130, preferably 130 to 180 and -15 ° C.
Hereinafter, a pour point of preferably -45 ° C is shown.

図1において本発明の新規オリゴマー又は高粘度指数
ポリアルフア−オレフイン(HVI-PAO)が1−デセンか
らの普通のポリアルフア−オレフイン(PAO)との比較
図に示されている。下記する新規の還元されたクロム触
媒による重合反応は実質的に2重結合の異性化のないオ
リゴマーを生ずる。1方BF3又はAlCl3により促進された
普通のPAOはカーボニウムイオンを生成し、順にオレフ
イン性結合の異性化および多異性体生成を促進する。本
発明において生成されたHVI-PAOはPAOのCH3/CH2比0.02
以上に比べて比率0.19以下をもつ構造をもつ。
In FIG. 1, the novel oligomer or high viscosity index polyalpha-olefin (HVI-PAO) of the present invention is shown in a comparison diagram with ordinary polyalpha-olefin (PAO) from 1-decene. The new reduced chromium catalyzed polymerization reaction described below yields oligomers that are substantially free of double bond isomerization. Ordinary PAOs promoted by one-sided BF 3 or AlCl 3 generate carbonium ions, which in turn promote isomerization of olefinic bonds and polyisomer formation. HVI-PAO produced in the present invention CH of PAO 3 / CH 2 ratio of 0.02
Compared to the above, it has a structure with a ratio of 0.19 or less.

図2はHVI-PAOおよびPAO潤滑剤の粘度指数対粘度の関
係を示しており、試験した粘度のすべてにおいてHVI-PA
OのPAOより優ることは明らかである。改良された粘度指
数(VI)を生ずる枝分れ比によつて示されるとおりHV-P
AOオリゴマーのより規則正しい構造にも拘らずこれらは
PAOよりもよい流動点を示すことは注目に値する。想像
では2−3の異性体をもつ正規構造のオリゴマーは高固
化温度と高流動点をもち、潤滑剤としての利用性が低く
なると予想される。しかし意外にも本発明のHVI-PAOの
場合はそうでない。図2と3においてHVI-PAOの流動性
とVIの両者の優秀性が示されている。
FIG. 2 shows the viscosity index versus viscosity relationship for HVI-PAO and PAO lubricants, with HVI-PAO at all tested viscosities.
Obviously, O is superior to PAO. HV-P as indicated by the branching ratio resulting in improved viscosity index (VI)
Despite the more regular structure of AO oligomers, these
It is worth noting that it shows a better pour point than PAO. It is expected that oligomers having a normal structure having a few isomers will have a high solidification temperature and a high pour point, and their utility as a lubricant will be low. Surprisingly, however, this is not the case with the HVI-PAO of the present invention. FIGS. 2 and 3 show the superiority of HVI-PAO in both fluidity and VI.

本明細書記載の新規HVI-PAOオリゴマー製法は300乃至
45,000の重量平均分子量および300乃至18,000の数平均
分子量をもつオリゴマーを生成する様調節できることが
発見された。炭素数測定により分子量はC3からC1300
わたり、粘度は100℃において750mm2/s(cs)までであ
り、C30からC1000の範囲で粘度は100℃において500mm2/
s(cs)まで、好ましくは3乃至750mm2/sが好ましい。
重量平均分子量対数平均分子量比率として定められた分
子量分布(MWD)は1.00乃至5、好ましくは1.01乃至
3、最も好ましくは約1.05乃至2.5である。1−アルケ
ンのBF3又はAlCl3接触重合からえられた普通のPAOと比
較して、本発明のHVI-PAOは製品中の高分子量重合体の
分子割合が高いことがわかつた。
The novel HVI-PAO oligomer production method described herein is 300 to
It has been discovered that it can be tailored to produce oligomers having a weight average molecular weight of 45,000 and a number average molecular weight of 300 to 18,000. Molecular weight by measurement carbon atoms over a C 3 to C 1300, the viscosity is in the 100 ° C. until 750mm 2 / s (cs), 500mm in viscosity 100 ° C. in the range of C 30 to C 1000 2 /
Up to s (cs), preferably 3 to 750 mm 2 / s.
The molecular weight distribution (MWD), defined as the weight average molecular weight to number average molecular weight ratio, is between 1.00 and 5, preferably between 1.01 and 3, and most preferably between about 1.05 and 2.5. Compared to 1-alkenes of BF 3 or AlCl 3 catalytic polymerization Karae was normal PAO, HVI-PAO of the present invention it was divide molecular ratio of high molecular weight polymer in the product is high.

新規HVI-PAOの100℃における粘度は3乃至5000mm2/s
(cs)である。新PAOの粘度指数は大体次式で表わされ
る: VI=129.8+4.53×(V100℃)0.5 但しV100℃は100℃においてセンチストークで測定さ
れた動粘性率である。
The viscosity of the new HVI-PAO at 100 ℃ is 3 to 5000mm 2 / s
(Cs). The viscosity index of the new PAO is approximately given by: VI = 129.8 + 4.53 × (V 100 ° C.) 0.5 where V 100 ° C. is the kinematic viscosity measured at 100 ° C. in centistokes.

本発明の新規オリゴマー組成物は枝分れ比および分子
量の前記重要特性以上に独特な構造を示していることが
わかつた。2量体および3量体は蒸留によつて分けられ
またそれらの成分は更にガスクロマトグラフによつて分
けられた。HVI-PAOオリゴマーの完全反応混合物と共に
低級オリゴマーおよび成分は赤外線分光分析及びC-13NM
Rによつて研究された。これによつて特にBF3、AlCl3
はチーグラー型接触作用によつて製造された普通のPAO
に比べて本発明製品の高均一構造組成であることが確認
された。C-13NMRの構造異性体同定の能力は低級オリゴ
マー部分中の特定化合物の同定へと導き低枝分れ比およ
び良好な粘度指数の発見と比較できる高分子量オリゴマ
ー中にあるより均一な異性体混合物確認に役立つ。
It has been found that the novel oligomer compositions of the present invention exhibit a unique structure beyond the important properties of branching ratio and molecular weight. The dimer and trimer were separated by distillation and their components were further separated by gas chromatography. Lower oligomers and components along with the complete reaction mixture of HVI-PAO oligomers were analyzed by infrared spectroscopy and C-13NM
Studied by R. This makes it possible, in particular, to use ordinary PAOs produced by BF 3 , AlCl 3 or Ziegler-type contacting.
It was confirmed that the product of the present invention had a highly uniform structural composition as compared with Comparative Example. The ability of C-13 NMR to identify structural isomers leads to the identification of specific compounds in lower oligomer moieties. More homogeneous isomer mixtures in higher molecular weight oligomers can be compared with the discovery of low branching ratios and good viscosity indices. Useful for confirmation.

本発明の1−ヘキセンHVI-PAOオリゴマーは非常に均
一な線状C4枝分れ鎖をもちまた正常な頭−尾接続をもつ
ことを示している。正常な頭−尾接続からの構造の他に
主鎖構造はNMRによつて確認される次の構造を示す頭−
頭接続を多少もつている: NMRポリ(1−ヘキセン)スペクトルは図4に示して
いる。
1-hexene HVI-PAO oligomers of the present invention is very uniform linear C 4 branched chain has also normal head - shows that with tail connection. In addition to the structure from the normal head-to-tail connection, the backbone structure shows the following structure as confirmed by NMR:
Has some head connections: The NMR poly (1-hexene) spectrum is shown in FIG.

還元原子価状態の支持されたクロムによる1−デセン
のオリゴマー化も1−デセンオリゴマーの構造と似た構
造をもつHVI-PAOを生ずる。蒸留し軽部分を除去し、水
素添加した後の潤滑剤製品はC-13NMRスペクトル特性を
もつ。図5,6および7は100℃において粘度5mm2/s(c
s)、50mm2/s(cs)および145mm2/s(cs)をもつ代表的
HVI-PAOのC-13NMRスペクトルを示している。
Oligomerization of 1-decene with supported chromium in the reduced valence state also results in HVI-PAO having a structure similar to that of the 1-decene oligomer. After distillation to remove light parts and hydrogenation, the lubricant product has C-13 NMR spectral characteristics. Figures 5, 6 and 7 show the viscosity at 100 ° C of 5 mm 2 / s (c
s), typically with a 50mm 2 / s (cs) and 145mm 2 / s (cs)
3 shows a C-13 NMR spectrum of HVI-PAO.

次表Aは図5のNMRデータを示し、表Bは図6のNMRデ
ータを示しまた表Cは図7のNMRデータを示している。
Table A below shows the NMR data of FIG. 5, Table B shows the NMR data of FIG. 6, and Table C shows the NMR data of FIG.

一般に新規オリゴマーは においてnが3乃至17である正常頭−尾構造といくつか
の頭−頭接続をもつ。
In general, new oligomers Has a normal head-to-tail structure where n is 3 to 17 and some head-to-head connections.

1−デセンHVI-PAOオリゴマーの3量体はオリゴマー
化混合物から165-210℃、13.3-26.6Pa(0.1-0.2torr)
において短絡装置中20mm2/s(cs)合成HVI-PAOから蒸留
によつて分離される。非水素添加3量体は次の粘度測定
値を示す: V@40℃=14.88mm2/s(cs);V@100℃= 3.67mm2/s(cs):VI=137。
Trimer of 1-decene HVI-PAO oligomer is obtained from the oligomerization mixture at 165-210 ° C. and 13.3-26.6 Pa (0.1-0.2 torr).
At 20 mm 2 / s (cs) in a short circuit device by distillation from synthetic HVI-PAO. The non-hydrogenated trimer shows the following viscosity measurements: V @ 40 ° C. = 14.88 mm 2 / s (cs); V @ 100 ° C. = 3.67 mm 2 / s (cs): VI = 137.

3量体を235℃においてキーゼルグール水素添加触媒
上Niと4200KPaH2を用い水添して次の性質をもつ水添HVI
-PAO 3量体をえる: V@40℃=16.66mm2/s(cs);V@100℃= 3.91mm2/s(cs):VI=133。流動点−45℃以下。
The trimer is hydrogenated at 235 ° C using Ni and 4200 KPaH 2 on Kieselguhr hydrogenation catalyst to give hydrogenated HVI with the following properties:
-PAO trimer is obtained: V @ 40 ° C. = 16.66 mm 2 / s (cs); V @ 100 ° C. = 3.91 mm 2 / s (cs): VI = 133. Pour point -45 ° C or less.

3量体のガスクロマトグラフ分析は次の条件のもとで
保持時間1810秒および1878秒をもつ2成分より本質的に
成ることを示している: ガスクロマトグラフ(g.c)カラム−60m内径0.32mm毛
管カラム、フイルム厚さ0.25mmの固定相SPB-1で被覆さ
れており、シユペルコ クロマトグラフ サプライズか
らカタログNo.2-4046として市販されている。
Gas chromatographic analysis of the trimer shows that it consists essentially of two components with retention times of 1810 and 1878 seconds under the following conditions: Gas chromatograph (gc) column-60 m ID 0.32 mm capillary column Is coated with 0.25 mm thick stationary phase SPB-1 and is commercially available from Shuperco Chromatograph Surprise as Catalog No. 2-4046.

分離条件−火焔イオン化検出器および約50のスプリツ
ト比をもつ毛管注入口をもつ3700型バーリアンガス ク
ロマトグラフ。N2キヤリヤーガス流速は2.5ml/分であ
る。注入口温度300℃、検出器入口温度330℃;カラム温
度は初め6分間45℃とし、毎分15℃の割合で最終300℃
まで加熱し300℃で60分間保つ。試料注入大きさ1μl
である。この条件のもとg.c.標準n−ドデカンの保持時
間968秒である。
Separation conditions-Model 3700 Varian gas chromatograph with a flame ionization detector and a capillary inlet with a split ratio of about 50. The N 2 carrier gas flow rate is 2.5 ml / min. Inlet inlet temperature 300 ° C, detector inlet temperature 330 ° C; Column temperature is initially 45 ° C for 6 minutes and final 300 ° C at a rate of 15 ° C per minute.
Heat at 300 ° C for 60 minutes. Sample injection size 1μl
It is. Under these conditions, the retention time of gc standard n-dodecane is 968 seconds.

代表的クロマトグラフは図8に示している。 A representative chromatograph is shown in FIG.

蒸留したC30製品のC-13NMRスペクトル(図9)は化学
構造を確認する。表Dは図9のC-13NMRデータを示して
いる。
The C-13 NMR spectrum of the distilled C30 product (FIG. 9) confirms the chemical structure. Table D shows the C-13 NMR data of FIG.

C-13スペクトルの個々のピーク アサインメントは図
9に示されている。この構造に基づく計算化学シフトは
図10に示されており測定化学シフトとよく一致してい
る。炭化水素の化学シフト計算はジヨンウイレ−アンド
サンズ社のG.C.レヴイとG.L.ネルソンの“有機化学者用
炭素−13NMR"3章38-41ページ(1972)に記載のとおり行
なわれた。成分は赤外線とC-13NMR分析によつて9−メ
チル、11−オクチルヘネイコサンおよび11−オクチルド
コサンと同定され、またヘネイコサン対ドコサンは1:10
乃至10:1の比率であることがわかつた。本発明の方法に
より製造された水素添加された1−デセン3量体は60℃
において1.4396の屈折率をもつ。
The individual peak assignments of the C-13 spectrum are shown in FIG. The calculated chemical shift based on this structure is shown in FIG. 10 and is in good agreement with the measured chemical shift. Calculations of hydrocarbon chemical shifts were performed as described in "C-13 NMR for Organic Chemists", Chapter 3, pages 38-41 (1972) by GC Revey and GL Nelson of Jyon Wille & Sons. The components were identified as 9-methyl, 11-octylhneicosane and 11-octyldocosan by infrared and C-13 NMR analyses, and the ratio of heneicosane to docosane was 1:10.
It was found that the ratio was about 10: 1. The hydrogenated 1-decene trimer produced by the method of the present invention is at 60 ° C.
Has a refractive index of 1.4396.

本発明の方法は工業的に行なわれているBF3又はAlCl3
使用1−アルケンオリゴマー化により製造された2量体
に比べて驚くほど簡単便利な2量体を製造する。本発明
において非水素添加2量化された1−アルケンの大部分
は式CH2=CR1R2 (但しR1とR2は1−アルケン分子の頭−尾付加からの
残基をあらわすアルキル基である)の様なビニリデン構
造をもつことがわかつている。例えば本発明の1−デセ
ン2量体はg.c.によつて検べたとき3主成分のみをもつ
ことが発見されている。C-13NMR分析に基づいて非水素
添加成分は8−エイコセン、9−エイコセン、2−オク
チルドデセンおよび9−メチル−8又は9−メチル−9
−ノナデセンであるとわかつた。水素添加された2量体
成分はn−エイコセンおよび9−メチルノナコサンであ
るとわかつた。
The process of the present invention is carried out industrially by BF 3 or AlCl 3
Use 1- Produces a surprisingly simple and convenient dimer compared to the dimer produced by alkene oligomerization. In the present invention, most of the non-hydrogenated dimerized 1-alkene is represented by the formula CH 2 CR 1 R 2 (where R 1 and R 2 are alkyl groups each representing a residue from the head-to-tail addition of the 1-alkene molecule). Has a vinylidene structure such as For example, it has been found that the 1-decene dimer of the present invention has only three major components when examined by gc. Based on C-13 NMR analysis, the non-hydrogenated components were 8-eicosene, 9-eicosene, 2-octyldodecene and 9-methyl-8 or 9-methyl-9.
-It was discovered that it was nonadecene. The hydrogenated dimer components were determined to be n-eicosene and 9-methylnonacosan.

本発明の方法の出発物質として用いるオレフィンはC6
-C20の線状1−オレフィンであり、たとえば1−ヘキセ
ン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テ
トラデセン等があり、これらを主成分のオレフィンとし
て含む製油所の原料油または流出油も用いうる。より好
ましいのは1−ヘプテンから1−ヘキサデセンまで、特
に好ましいのは1−オクテンから1−テトラデセンまで
の1−オレフィンである。これらのC6-C20線状1−オレ
フィンは出発物質のオレフィンの全部もしくは主要部を
占めることを要する。生成オリゴマーの結合方式は出発
物質の1−オレフィンに基く頭−尾及び/又は頭−頭結
合を主体とし、いわゆるgem−ジアルキル構造を主体と
するものではない。
The olefin used as starting material in the process of the invention is C 6
-C 20 linear 1-olefins such as 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, etc., Oil spills may also be used. More preferred are 1-heptene to 1-hexadecene, and particularly preferred are 1-olefins from 1-octene to 1-tetradecene. These C 6 -C 20 linear 1-olefin requires that occupy all or main part of the olefins of the starting materials. The bonding system of the resulting oligomer is mainly based on a head-to-tail and / or head-to-head bond based on a 1-olefin as a starting material, not a so-called gem-dialkyl structure.

本発明によるアルフア−オレフインのオリゴマーは既
知工業的方法で製造された様な高枝分れ比をもつアルフ
ア−オレフインに比べて0.19以下の低枝分れ比およびよ
り優秀な潤滑性をもつ。
The oligomers of alpha-olefins according to the invention have a lower branching ratio of less than 0.19 and better lubricity than alpha-olefins with a high branching ratio as produced by known industrial processes.

この新種アルフア−オレフイン オリゴマーはアルフ
ア−オレフインの2重結合の大部分が異性化されないオ
リゴマー化反応によつて製造される。これらの反応には
シリカ上Cr化合物の様な支持された金属酸化物触媒又は
他の支持された周期表VI B族化合物によるアルフア−オ
レフイン オリゴマー化がある。最良触媒は不活性支持
体上の低原子価VI B族金属酸化物である。好ましい支持
体にはシリカ、アルミナ、チタニア、シリカ アルミ
ナ、マグネシア等がある。支持体物質は金属酸化物触媒
を結合する。これら少なくも40×10-4μmの開孔をもつ
多孔性基質が好ましい。
This new type of alpha-olefin oligomer is produced by an oligomerization reaction in which most of the alpha-olefin double bond is not isomerized. These reactions include alpha-olefin oligomerization with supported metal oxide catalysts such as Cr-on-silica compounds or other supported Group VIB compounds of the Periodic Table. The best catalyst is a low valent VIB metal oxide on an inert support. Preferred supports include silica, alumina, titania, silica alumina, magnesia and the like. The support material binds the metal oxide catalyst. A porous substrate having an opening of at least 40 × 10 −4 μm is preferred.

支持体物質は通常高表面積および平均孔径40乃至350
×10-4μmの大孔容積をもつている。高表面積は高分散
性活性クロム金属センターを大量に支持し金属利用最大
効果をえるに便利であり高活性触媒となる。支持体は少
なくとも40×10-4μm、好ましくは60乃至300×10-4μ
mの大平均開孔をもつ必要がある。この大開孔は活性金
属センターへの潤滑剤および製品の拡散性往来を拘束し
ないので触媒生産性を高める。また固定床又はスラリー
反応機に使われまた何回も循環再生されるこの触媒には
物理的強さの大きいシリカ支持体が取扱い又は反応中に
触媒粒子摩耗又は破砕を防ぐに好ましい。
The support material usually has a high surface area and an average pore size of 40 to 350.
It has a large pore volume of × 10 -4 μm. The high surface area supports a large amount of the highly dispersible active chromium metal center and is convenient for obtaining the maximum effect of metal utilization, making it a highly active catalyst. The support is at least 40 × 10 −4 μm, preferably 60 to 300 × 10 −4 μm
m must have a large average aperture. This large aperture increases catalyst productivity because it does not restrict the diffusive traffic of lubricants and products to the active metal center. Also, for this catalyst which is used in a fixed bed or slurry reactor and which is recirculated multiple times, a silica substrate of high physical strength is preferred to prevent abrasion or crushing of the catalyst particles during handling or reaction.

支持金属酸化物触媒は水又は有機溶媒中の金属塩を支
持体上に含浸させて製造するとよい。適当な知られた有
機溶媒、例えばエタノール、メタノール又は酢酸等が使
用できる。固体触媒先駆物質は次そで乾燥され200乃至9
00℃空気中又は他の酸素含有ガス中で焼される。次い
で触媒は種々の還元剤、例えばCO、H2、NH3、H2S、C
S2、CH3SCH3、CH3SSCH3、金属アルキル含有化合物、例
えばR3Al、R3B、R2Mg、RLi、R2Zn(但しRはアルキル、
アルコキシ、アリール等をあらわす)によつて還元され
る。CO又はH2又は金属アルキル含有化合物が好ましい。
The supported metal oxide catalyst may be produced by impregnating a metal salt in water or an organic solvent on a support. Appropriate known organic solvents such as ethanol, methanol or acetic acid can be used. The solid catalyst precursor is then dried at 200 to 9
Fired at 00 ° C in air or other oxygen containing gas. Catalyst then various reducing agents, for example CO, H 2, NH 3, H 2 S, C
S 2 , CH 3 SCH 3 , CH 3 SSCH 3 , a metal alkyl-containing compound such as R 3 Al, R 3 B, R 2 Mg, RLi, R 2 Zn (where R is alkyl,
Alkoxy, aryl, etc.). CO or H 2 or metal alkyl containing compounds are preferred.

またVI B族金属化合物もCr II化合物の様な還元形基
質に応用できる。えられる触媒は室温以下から約250℃
まで、好ましくは90-250℃、最も好ましくは100-180℃
において10.1KPa(0.1気圧)乃至34500KPa(5000Psi)
においてオレフインのオリゴマー化に非常に活性であ
る。オレフインと触媒の接触時間は1秒から24時間まで
変りうる。時間当り重量空間速度(WHSV)は全触媒重量
基準で0.1乃至10である。触媒はバツチ式反応機又は固
定床連続流反応機中で使用できる。
Group VIB metal compounds can also be applied to reduced substrates such as Cr II compounds. The obtained catalyst is below room temperature to about 250 ℃
Up to, preferably 90-250 ° C, most preferably 100-180 ° C
At 10.1KPa (0.1 atm) to 34500KPa (5000Psi)
Is very active in the oligomerization of olefins. The contact time between the olefin and the catalyst can vary from 1 second to 24 hours. The weight hourly space velocity (WHSV) is 0.1 to 10 based on the total catalyst weight. The catalyst can be used in a batch reactor or a fixed bed continuous flow reactor.

一般に支持物質は金属化合物、例えば酢酸塩又は硝酸
塩溶液等に加えた後混合物を混合し室温で乾燥する。乾
燥固体ゲルは次第に温度をあげ600℃で16乃至20時間パ
ージされる。次いで触媒は不活性雰囲気中250-450℃の
温度に冷却され純還元性ガス流と接触させ触媒が明オレ
ンジ色から淡青色にはつきり変色する様十分なCOをとお
して十分接触還元させる。一般に触媒を低原子価状態に
還元させるにCO当量の2倍の化学量論過剰量で触媒を処
理する。終りに触媒を室温まで冷却し使用準備が完了す
る。
Generally, the support material is added to a metal compound such as an acetate or nitrate solution, and then the mixture is mixed and dried at room temperature. The dried solid gel is gradually raised and purged at 600 ° C. for 16-20 hours. The catalyst is then cooled to a temperature of 250-450 ° C. in an inert atmosphere and contacted with a stream of pure reducing gas to effect a sufficient catalytic reduction through sufficient CO so that the catalyst changes from light orange to pale blue and changes color. Generally, the catalyst is treated with a stoichiometric excess of twice the CO equivalent to reduce the catalyst to a lower valence state. At the end, the catalyst is cooled to room temperature and ready for use.

製品オリゴマーは広範囲粘度をもちしかも高粘度指数
をもち高性能潤滑用途に適している。該オリゴマーはま
た非常に均一な頭−尾接続といくらかの頭−頭接続をも
つアタクテイツクな分子構造をもつ。これらの低枝分れ
比オリゴマーは少なくとも15乃至20単位、普通30-40単
位の高粘度指数をもち、通常高枝分れ比とそれに対応す
る低粘度指数をもつ従来のオリゴマーの同等粘度よりも
高い。これら低枝分れオリゴマーはよりよい又は匹適す
る流動点を保つ。潤滑油中のCH3基対CH2基比率と定めら
れている枝分れ比はAnalytical Chemistry 25巻、No.1
0、1466(1953)に記載のとおり赤外線法からえられた
メチル基重量部分から計算される。
The product oligomer has a wide range of viscosities and a high viscosity index, making it suitable for high performance lubrication applications. The oligomers also have an aggressive molecular structure with very uniform head-to-tail connections and some head-to-head connections. These low branch ratio oligomers have a high viscosity index of at least 15-20 units, typically 30-40 units, and are typically higher than the equivalent viscosities of conventional oligomers having a high branch ratio and a corresponding low viscosity index. . These low-branched oligomers maintain better or comparable pour points. The branching ratio defined as the ratio of CH 3 groups to CH 2 groups in the lubricating oil is Analytical Chemistry Volume 25, No. 1
0, 1466 (1953), calculated from the weight part of methyl group obtained from the infrared method.

上記のとおり異なる酸化状態の支持されたCr金属酸化
物はシリカ上CrO3によつて製造された触媒を用いてC3-C
20アルフア オレフインを重合させると知られている。
(H.L.クラウスのDE.3427319およびJournal of Catalys
is 88,424-430(1984))該文献は重合反応が通常100℃
以下の低温でおこり接着性重合体を生成し、また高温に
おいては触媒は異性化、クラツキングおよび水素移動反
応を促進するといつている。本発明は反応条件のもとで
1−オレフインの異性化、クラツキング、水素移動およ
び芳香族化の様な副反応を最少とする触媒を用いて低分
子量オリゴマー製品を製造する。潤滑油主原料として又
は他潤滑油原料との混合原料として使用に適するこの新
規低分子量製品製造のため本発明の反応は高分子量ポリ
アルフア−オレフイン製造に適する温度より高温(90-2
50℃)で行なわれる。本発明に使われる触媒はオリゴマ
ー性低分子量流体が生成されるとき高温においてさえあ
まり副反応をおこさない。
As noted above, the supported Cr metal oxides in different oxidation states can be converted to C 3 -C using a catalyst produced by CrO 3 on silica.
It is known to polymerize 20 alpha olefins.
(HL Claus DE.3427319 and Journal of Catalys
is 88,424-430 (1984))
It is said that the following occurs at low temperatures to produce adhesive polymers and at high temperatures the catalyst promotes isomerization, cracking and hydrogen transfer reactions. The present invention produces low molecular weight oligomer products using catalysts that minimize side reactions such as 1-olefin isomerization, cracking, hydrogen transfer and aromatization under reaction conditions. Due to the production of this novel low molecular weight product suitable for use as a lubricating oil main raw material or as a mixture with other lubricating oil raw materials, the reaction of the present invention is carried out at a temperature higher than that suitable for producing high molecular weight polyalpha-olefins (90-2
50 ° C). The catalyst used in the present invention does not significantly undergo side reactions even at high temperatures when oligomeric low molecular weight fluids are produced.

本発明の触媒はアルフア オレフインのオリゴマー化
以外の全副反応を最少として高効率で低分子量重合体を
生成する。従来クロム酸化物、特に平均+3酸化状態の
純又は支持されたクロミアは2重結合異性化、脱水素
化、クラツキング等を接触することはよく知られてい
る。支持されたCr酸化物の実際の性質は検べ難いが、本
発明の触媒はシリカ上にCr(II)が多量に支持されてお
り、それは高反応温度においてあまり異性化、クラツキ
ング又は水素添加反応等をおこすことなくアルフア−オ
レフイン オリゴマー化を強力に接触する。しかし上記
文献で製造される触媒はCr(III)がより豊富でありう
る。これらは低反応温度においてアルフア−オレフイン
重合反応を接触して高分子重量合体を生成する。しかし
文献に記載のとおり高温においては望ましくない異性
化、クラツキングおよび水素添加反応がおこる。反対に
高温は潤滑剤製造のため本発明では必要である。従来ま
たCr(III)の豊富な又は高酸化状態の支持されたCr触
媒は1−ブテンの重合よりも103高活性をもつ1−ブテ
ン異性化を接触するとされている。触媒品質、製造方
法、処理および反応条件は生成製品の接触性能および組
成に重要であり、それらが従来品を本発明から区別する
のである。
The catalysts of the present invention produce low molecular weight polymers with high efficiency by minimizing all side reactions other than the oligomerization of alpha olefins. It is well known in the art that chromium oxides, especially pure or supported chromia, in the mean +3 oxidation state, come into contact with double bond isomerization, dehydrogenation, cracking, and the like. Although the actual properties of the supported Cr oxides are difficult to detect, the catalysts of the present invention support a large amount of Cr (II) on silica, which is highly isomerized, cracked or hydrogenated at high reaction temperatures. Strong contact with Alpha-Olefin oligomerization without causing or the like. However, the catalysts produced in the above references can be more rich in Cr (III). They contact the alpha-olefin polymerization reaction at low reaction temperatures to produce high molecular weight coalescence. However, at elevated temperatures, undesirable isomerization, cracking and hydrogenation reactions occur as described in the literature. Conversely, high temperatures are required in the present invention for lubricant production. In the past, it has also been said that supported Cr catalysts rich in Cr (III) or in a highly oxidized state are catalyzed by 1-butene isomerization which has 10 3 higher activity than the polymerization of 1-butene. Catalyst quality, manufacturing methods, processing and reaction conditions are important to the contact performance and composition of the product, which distinguishes the prior art from the present invention.

本発明においては供給物基準で10乃至0.01重量%の低
触媒濃度がオリゴマー製造に使われる。一方文献では高
級重合体製造に供給物基準で1:1の触媒比が使われてい
る。低分子量物質製造のため本発明において低触媒濃度
にたよることは文献の結果に比べて普通の重合反応理論
に反する。
In the present invention, low catalyst concentrations of 10 to 0.01% by weight, based on feed, are used for oligomer production. On the other hand, the literature uses a catalyst ratio of 1: 1 on feed basis for the production of higher polymers. Relying on a low catalyst concentration in the present invention for the production of low molecular weight materials is contrary to conventional polymerization theory as compared to literature results.

本発明で製造された1−オレフインのオリゴマーは普
通文献において生成された半固体の非常な高分子量重合
体よりもずつと低分子量をもつ。これらの高級重合体は
潤滑剤主原料としては適当せず通常合成からの2量体又
は3量体(C10-C30)成分の検出量を含まない。この高
級重合体はまた非常に不飽和が少ない。しかし本発明の
製品は室温において流動性よい液体で潤滑油主原料に適
し相当量の2量体又は3量体を含みかつ高不飽和性であ
る。
The oligomers of 1-olefin prepared according to the invention generally have a lower molecular weight than the semi-solid very high molecular weight polymers produced in the literature. These higher polymers are not suitable as main raw materials for lubricants and usually do not include the detection amount of dimer or trimer (C 10 -C 30 ) components from synthesis. This higher polymer also has very little unsaturation. However, the products according to the invention are liquids which are free-flowing at room temperature, are suitable for lubricating oil base stocks, contain considerable amounts of dimers or trimers and are highly unsaturated.

本発明の下記実施例は単に例証のためのもので本発明
の範囲を限定するものではないのである。
The following examples of the invention are merely illustrative and do not limit the scope of the invention.

実施例1 触媒製造および活性化方法 酢酸クロム(II)(Cr2(OCOCH3)42H2O)1.9g(5.58ミ
リモル)(市販品)を熱酢酸50mlにとかした。8-12メツ
シユ大、表面積300m2/g、孔容積1ml/gをもつシリカゲル
50gを加えた。液は殆んどシリカゲルに吸収された。混
合物を室温ロタヴアツプ上で30分混合し皿に入れて室温
で乾かした。先づ管状炉中250℃のN2で乾燥固体20gをパ
ージした。炉温度を400℃に2時間で上昇し600℃とし乾
燥空気で16時間パージした後N2で触媒を300℃に冷却し
た。次に純CO(マテソン製99.99%)流を1時間とおし
た後N2をとおして室温に冷し使用状態となつた。
Example 1 Catalyst Preparation and Activation methods chromium acetate (II) (Cr 2 (OCOCH 3) 4 2H 2 O) 1.9g (5.58 mmol) (commercially available) was dissolved in hot acetic acid 50 ml. 8-12 silica gel with large mesh, surface area 300m 2 / g, pore volume 1ml / g
50 g were added. The liquid was almost completely absorbed by the silica gel. The mixture was mixed on a room temperature rotavap for 30 minutes, placed in a dish and dried at room temperature. First, 20 g of dry solids were purged with N 2 at 250 ° C. in a tube furnace. The furnace temperature was raised to 400 ° C. in 2 hours to 600 ° C., purged with dry air for 16 hours, and then cooled to 300 ° C. with N 2 . Next, a pure CO (Mateson 99.99%) flow was allowed to flow for 1 hour, and then cooled to room temperature through N 2 to be used.

実施例2 実施例1で製造した触媒3.2gを3/8インチ管状ステイ
ンレス鋼反応器内のN2雰囲気の乾燥箱に入れた。反応器
を単一ゾーン リンドバーク炉によつて150℃に加熱し
た。予精製した1−ヘキセンを965KPa(140psi)で毎時
20mlの割合で反応器に送つた。流出液を集め未反応出発
物質および低沸点物質を6.7KPa(Hg、0.05mm)で除去し
た。残留透明無色液体は潤滑油主原料に適する粘度およ
びVIをもつていた。
The catalyst 3.2g prepared in Example 1 was placed in a dry box N 2 atmosphere 3/8 tubular stainless steel reactor. The reactor was heated to 150 ° C. by a single zone Lindberg furnace. Pre-purified 1-hexene per hour at 965 KPa (140 psi)
It was sent to the reactor at a rate of 20 ml. The effluent was collected to remove unreacted starting materials and low boiling substances at 6.7 KPa (Hg, 0.05 mm). The residual clear colorless liquid had a viscosity and VI suitable for the lubricating oil main raw material.

実施例3 実施例2と同様に新生成触媒試料を反応器に装入し1
−ヘキセンを101KPa(1気圧)で毎時10mlの割合で反応
器に送つた。下に示すとおり高粘度と高VIをもつ潤滑油
がえられた。これらの試験はちがつた反応条件において
も高粘度潤滑油製品がえられることを示している。
Example 3 In the same manner as in Example 2, a newly formed catalyst sample was charged into a reactor, and
-Hexene was sent to the reactor at 101 KPa (1 atm) at a rate of 10 ml / h. As shown below, a lubricating oil with high viscosity and high VI was obtained. These tests show that high viscosity lubricating oil products can be obtained under different reaction conditions.

実施例4 大孔容積をもつ合成シリカゲル上1%Crを含む工業ク
ロム/シリカ触媒を使用した。触媒は先づ空気中800℃
で16時間焼した後300℃で1.5時間COで還元した。次い
で触媒3.5gを管状反応器につめN2雰囲気のもと100℃に
加熱した。1−ヘキセンを101KPa(1気圧)で毎時28ml
の割合にとおした。製品を捕集し次の分析をえた: これらの試験はシリカ触媒上のちがつたCrがやはりオ
レフインの潤滑油製品へのオリゴマー化に有効であるこ
とを示している。
Example 4 An industrial chromium / silica catalyst containing 1% Cr on synthetic silica gel with large pore volume was used. The catalyst is first 800 ℃ in air
And then reduced with CO at 300 ° C for 1.5 hours. Then 3.5 g of the catalyst was packed in a tubular reactor and heated to 100 ° C. under N 2 atmosphere. 28 ml / h of 1-hexene at 101 KPa (1 atm)
In the proportion of The product was collected for the following analysis: These tests show that the different Cr on the silica catalyst is also effective in oligomerizing olefins into lubricating oil products.

実施例5 実施例4と同様精製1−デセンを1830乃至2310KPa(2
50-320psi)において反応器にとおした。製品を定期的
に捕集し343℃(650゜F)以下の低沸点製品を除去した。
高VIをもつ高品質潤滑油がえられた。
Example 5 Purified 1-decene was prepared in the same manner as in Example 4 from 1830 to 2310 KPa (2
(50-320 psi) through the reactor. Products were collected periodically to remove low boiling products below 343 ° C (650 ° F).
High quality lubricating oil with high VI was obtained.

(F表参照) 実施例6 同様の触媒を異なる温度における1−ヘキセン オリ
ゴマー化試験に用いた。1−ヘキセンを101KPa(1気
圧)において毎時28ml供給した。
(See Table F) Example 6 A similar catalyst was used for the 1-hexene oligomerization test at different temperatures. 28 ml of 1-hexene was supplied at 101 KPa (1 atm) per hour.

実施例7 実施例4で製造したと同様の触媒1.5gをN2雰囲気の2
首フラスコ内に加え次いで1−ヘキセン25gを加えた。
スラリーをN2雰囲気で55℃、2時間加熱した。次に少量
のヘプタン溶媒を加え触媒を別した。溶媒と未反応出
発物質を除去して粘液収率61%でえた。この粘液は100
℃および40℃においてそれぞれ1536および51821mm2/s
(cs)の粘度をもつていた。この実施例は反応がバツチ
操作でもできることを示した。
Example 7 1.5 g of the same catalyst as prepared in Example 4 was added under N 2 atmosphere.
Into the neck flask was added 25 g of 1-hexene.
The slurry was heated at 55 ° C. for 2 hours under N 2 atmosphere. Next, a small amount of heptane solvent was added to separate the catalyst. The solvent and unreacted starting materials were removed to give a mucus yield of 61%. This mucus is 100
1536 and 51821 mm 2 / s at ° C and 40 ° C respectively
It had a viscosity of (cs). This example showed that the reaction could also be performed with a batch operation.

下記する1−デセンオリゴマーは精製1−デセンとシ
リカ上活性化クロム触媒の反応によつて合成された。活
性化触媒はシリカゲル上の酢酸クロム(1又は3%Cr)
を500-800℃で16時間焼後触媒をCOと共に300-350℃1
時間処理して製造した。1−デセンを活性化触媒と混合
し反応温度に16-21時間加熱した。次いで触媒をとり出
し粘性製品を200℃、13.3KPa(Hg0.1mm)において蒸留
して低沸点成分を除去した。
The following 1-decene oligomer was synthesized by the reaction of purified 1-decene with an activated chromium catalyst on silica. Activating catalyst is chromium acetate on silica gel (1 or 3% Cr)
After baking at 500-800 ° C for 16 hours, the catalyst is baked with CO at 300-350 ° C1
Manufactured with time treatment. 1-Decene was mixed with the activated catalyst and heated to the reaction temperature for 16-21 hours. Next, the catalyst was taken out and the viscous product was distilled at 200 ° C. and 13.3 KPa (Hg 0.1 mm) to remove low boiling components.

HVI-PAOの潤滑油合成の反応条件および結果を下記す
る: 実施例8-11アルフア オレフインオリゴマーの枝分れ比
および潤滑油性質 従来製造されたアルフア オレフインオリゴマーの枝分
れ比および潤滑油性質 これらの試料は市販品である。これらは表2に示す試
料より高枝分れ比をもつものである。またこれらは前の
試料よりVI値が低い。
The reaction conditions and results of lubricating oil synthesis of HVI-PAO are as follows: Example 8-11 Branching Ratio and Lubricating Oil Properties of Alpha Olefin Oligomers Branching ratio and lubricating oil properties of conventionally manufactured alpha-olefin oligomers These samples are commercially available. These have higher branching ratios than the samples shown in Table 2. They also have lower VI values than the previous sample.

これらの2組の潤滑剤を比較すれば1−デセンの様な
アルフア オレフインの0.19より低い、好ましくは0.13
乃至0.18の枝分れ比をもつオリゴマーは明らかにより高
いVIをもちより良好な潤滑剤である。本発明により製造
された実施例は0.14乃至0.16の枝分れ比をもち、100℃
において3乃至483.1csの広範な粘度および130乃至280
の粘度指数をもつ優秀品質の潤滑油となる。
Comparing these two sets of lubricants, lower than 0.19 of an alpha olefin such as 1-decene, preferably 0.13
Oligomers with a branching ratio of 0.10.18 are clearly better lubricants with higher VI. The examples produced according to the invention have a branching ratio of 0.14 to 0.16 and
Range from 3 to 483.1 cs and 130 to 280
Excellent lubricating oil with a viscosity index of

実施例16 大孔容積合成シリカゲル上Cr 1%を含む工業用シリカ
上Cr触媒を使用した。触媒を先づ700℃空気中16時間
焼し350℃ CO中1−2時間還元した。適当反応器中活性
化触媒1重量部を200重量部の1−デセンに加え185℃に
加熱した。反応器に1−デセンを毎分2−3.5部連続添
加しまた1−デセン供給100部毎に触媒0.5重量部を加え
た。1−デセン1200部と触媒6部を加えた後スラリーを
8時間攪拌し触媒を過しHg 0.1mmにおいて150℃以下
で沸とうする軽生成物を除去した。残留生成物をキーゼ
ルグール触媒上のNiで200℃で水素添加した。最終製品
は100℃の粘度18.5mm2/s(cs)、VI 165および流動点−
55℃であつた。
Example 16 An industrial Cr on silica catalyst containing 1% Cr on large pore volume synthetic silica gel was used. The catalyst was first calcined in air at 700 ° C for 16 hours and reduced in CO at 350 ° C for 1-2 hours. In a suitable reactor, 1 part by weight of the activated catalyst was added to 200 parts by weight of 1-decene and heated to 185 ° C. 2-3.5 parts of 1-decene was continuously added to the reactor per minute, and 0.5 part by weight of catalyst was added per 100 parts of 1-decene feed. After adding 1200 parts of 1-decene and 6 parts of the catalyst, the slurry was stirred for 8 hours, and the catalyst was removed to remove light products boiling at 150 ° C. or less at 0.1 mm of Hg. The residual product was hydrogenated at 200 ° C. over Ni on Kieselguhr catalyst. The final product has a viscosity of 18.5 mm 2 / s (cs) at 100 ° C, VI 165 and pour point-
It was 55 ° C.

実施例17 実施例16と同様に行なつたが反応温度は125℃であつ
た。最終製品は100℃において145mm2/s(cs)の粘度、2
14のVIおよび−40℃の流動点をもつていた。
Example 17 Example 17 was repeated except that the reaction temperature was 125 ° C. The final product has a viscosity of 145mm 2 / s (cs) at 100 ° C, 2
It had a VI of 14 and a pour point of -40 ° C.

実施例18 実施例16を反復したが反応温度は100℃であつた。最
終製品は100℃において298csの粘度、246のVIおよび−3
2℃の流動点をもつていた。
Example 18 Example 16 was repeated except that the reaction temperature was 100 ° C. The final product has a viscosity of 298cs at 100 ° C, VI of 246 and -3
It had a pour point of 2 ° C.

実施例16から18までの潤滑油製品は下記する2量体お
よび3量体および異性体分布量をもつていた。
The lubricating oil products of Examples 16 to 18 had the following dimer and trimer and isomer distributions.

この3実施例は広い粘度をもつ新HVI-PAOが独特構造
をもつ2量体および3量体を種々の割合で含んでいるこ
とを示している。
These three examples show that the new HVI-PAO with a wide viscosity contains dimers and trimers with unique structures in various proportions.

分子量および分子量分布はコンスタメトリツクII高
圧、ミルトン ロイ社の2元ピストン ポンプおよびト
ラコール945 LC検出器より成る高圧流体クロマトグラフ
法を用い分析された。分析中系圧力は4600KPa(650ps
i)であり、THF溶媒(HPLC級)排出速度は1ml/分であつ
た。検出器ブロツク温度は145℃に設定された。1g PAO
試料をTHF溶媒1mlにとかした試料1mlをクロマトグラフ
に注入した。試料はウオーター アソシエーツ社の1連
の下記カラムをとおし溶離した:ウトラスチラゲル10
5A、P/N10574、ウトラスチラゲル104A、P/N10573、ウト
ラスチラゲル103A、P/N10572、ウトラスチラゲル500A、
P/N10571。分子量はモービル ケミカル社市販のPAO、
モビルSHF-61およびSHF-81およびSHF-401に対し補正さ
れた。
Molecular weights and molecular weight distributions were analyzed using a high pressure fluid chromatograph consisting of a Constametric II high pressure, Milton Roy binary piston pump and a Tracoll 945 LC detector. During analysis, the system pressure is 4600KPa (650ps
i), and the THF solvent (HPLC grade) discharge rate was 1 ml / min. The detector block temperature was set at 145 ° C. 1g PAO
1 ml of the sample dissolved in 1 ml of THF solvent was injected into the chromatograph. The sample was eluted through a series of the following columns from Water Associates: Ustrastyragel 10
5 A, P / N10574, Utorasuchirageru 10 4 A, P / N10573, Utorasuchirageru 10 3 A, P / N10572, Utorasuchirageru 500A,
P / N10571. The molecular weight is PAO available from Mobil Chemical,
Corrected for mobile SHF-61 and SHF-81 and SHF-401.

次表は実施例16-18の分子量とその分布をまとめて示
している。
The following table summarizes the molecular weights and distributions of Examples 16-18.

同一条件で3mm2/s(cs)位低い粘度および500mm2/s
(cs)位高い粘度および130乃至280のVIをもつHVI-PAO
製品が製造できる。
Viscosity as low as 3 mm 2 / s (cs) and 500 mm 2 / s under the same conditions
HVI-PAO with high viscosity (cs) and VI of 130-280
Products can be manufactured.

エテンは普通の接触法による高級C6-C20アルフアオレ
フインへの転化用出発物質として使用できる、例えばCh
em System Process Evaluation/Research Planning Rep
ort-Alpha Olefins.報告No.82-4記載の合成法によりエ
テンを7000KPa(1000psi)において80-120℃でNi触媒と
接触させてできる。中間生成アルフア オレフインはC6
-C20炭素範囲の広い分布をもつ。成長反応からのアルフ
ア オレフインの完全範囲又はC6-C14の様な部分範囲は
高粘度指数をもつ高収率潤滑油製造に使用できる。水素
添加後のオリゴマーは低流動点をもつ。
Ethene can be used as a starting material for conversion to higher C 6 -C 20 alfa olefins by conventional catalytic methods, for example Ch
em System Process Evaluation / Research Planning Rep
According to the synthesis method described in ort-Alpha Olefins. Report No. 82-4, ethene is brought into contact with a Ni catalyst at 80 to 120 ° C. at 7000 KPa (1000 psi). Intermediate Alpha Olefin is C 6
-C Has a wide distribution in the 20 carbon range. The full range of alpha olefins or subranges such as C 6 -C 14 from the growth reaction can be used to produce high yield lubricating oils with a high viscosity index. The oligomer after hydrogenation has a low pour point.

実施例19 上記の等モル濃度のC6-C8-C10-C12-C14-C16-C18-C20
をもつアルフア オレフイン成長反応混合物を窒素雰囲
気中2重量%活性化Cr/SiO2触媒と130℃において反応さ
せた。反応225分後触媒を別し反応混合物を蒸留してH
g 0.1mmで120℃以下の軽留分を除去した。残留潤滑油収
率95%でV100℃ 67.07csおよびVI 195をもつていた。
Example 19 Equimolar C 6 -C 8 -C 10 -C 12 -C 14 -C 16 -C 18 -C 20 Above
Was reacted at 130 ° C. with a 2 % by weight activated Cr / SiO 2 catalyst in a nitrogen atmosphere. After 225 minutes of reaction, the catalyst was separated, and the reaction mixture was distilled to obtain H.
Light fractions of 120 ° C. or less with a g of 0.1 mm were removed. It had a V 100 ° C of 67.07 cs and a VI of 195 with a residual lube yield of 95%.

実施例20 上記の等モル量のC6-C20アルフア オレフイン混合物
を管状反応器中の活性化Cr/SiO2触媒上に連続供給し
た。結果は下記のとおりである。
Example 20 An equimolar amount of the above C 6 -C 20 alpha olefin mixture was continuously fed over an activated Cr / SiO 2 catalyst in a tubular reactor. The results are as follows.

実施例21 C6-C8-C10-C12-C14の等モル量オレフイン混合物を実
施例2と同じCr/SiO2触媒上で反応させた。結果は次表2
1に示している。
Example 21 An equimolar olefin mixture of C 6 -C 8 -C 10 -C 12 -C 14 was reacted on the same Cr / SiO 2 catalyst as in Example 2. The results are shown in Table 2 below
Shown in 1.

エチレン成長反応およびメタセシス方法からのアルフ
ア オレフイン範囲は本発明法による高級潤滑油製造に
使用できるので、この方法は純単一単量体を用いるより
も安価でありかつ原料融通性がある。
Since the alpha olefin range from the ethylene growth reaction and metathesis process can be used for the production of high-grade lubricating oils according to the process of the present invention, this process is cheaper and more flexible than using pure single monomers.

実施例22 上記の標準1−デセン オリゴマー化合成法をちがつ
たVI B族金属種、タングステン又はモリブデンを用い12
5℃で反復した。W又はMO処理した多孔基質をCOで460℃
において還元して還元した酸化状態金属1重量%とし
た。モリブデン触媒は粘液収率1%を与えた。タングス
テンはC20 2量体のみを生成した。
Example 22 Using a Group VIB metal species, tungsten or molybdenum, different from the standard 1-decene oligomerization synthesis described above.
Repeated at 5 ° C. W or MO treated porous substrate with CO at 460 ℃
To 1% by weight of the reduced oxidation state metal. The molybdenum catalyst provided a mucus yield of 1%. Tungsten produced only C 20 dimer.

低流動点をもつ低枝分れ比潤滑油製品製造のためオレ
フインをオリゴマー化する触媒として支持されたVI B族
酸化物の使用は従来知られていなかつた。低枝分れ比構
造をもつオリゴマーの腐蝕性共触媒を使わずかつ広範な
粘度および良好VIをもつ潤滑油を生成する接触的製法は
従来知られておらず、特に約0.19より小さい枝分れ比を
もつ潤滑油製造もこれまで知られていなかつた。
The use of supported Group VIB oxides as olefin oligomerization catalysts for the production of low branching ratio lubricating oil products with low pour points has not been previously known. No catalytic process has been known for producing lubricating oils without a corrosive cocatalyst of oligomers with a low branching ratio structure and with a wide range of viscosities and good VI, especially branching smaller than about 0.19 The production of lubricating oils with a ratio has never been known before.

本発明を好ましい実施態様によつて記述したが本発明
の真意および範囲を逸脱しない限り修正法や変更法を行
いうることはこの技術分野の経験者はよく諒解する処で
あろう。その様な修正法や変更法は本発明の特許請求範
囲内にあると考えている。
Although the present invention has been described in terms of a preferred embodiment, those skilled in the art will appreciate that modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Such modifications and variations are considered to be within the scope of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // C10N 20:04 C07B 61/00 300 20:00 30:02 70:00 C07B 61/00 300 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C10M 5/04 C10N 20:00 C10N 70:00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI // C10N 20:04 C07B 61/00 300 20:00 30:02 70:00 C07B 61/00 300 (58) Field surveyed ( Int.Cl. 6 , DB name) C10M 5/04 C10N 20:00 C10N 70:00

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】C30-C1300炭化水素より成り、0.19より小
さい枝分れ比、300乃至45,000の重量平均分子量、300乃
至18,000の数平均分子量、1乃至5の分子量分布および
−15℃以下の流動点をもつことを特徴とする液体潤滑
剤。
1. A C 30 -C 1300 hydrocarbon, comprising a branching ratio of less than 0.19, a weight average molecular weight of 300 to 45,000, a number average molecular weight of 300 to 18,000, a molecular weight distribution of 1 to 5 and -15 ° C. or lower. Liquid lubricant characterized by having a pour point of:
【請求項2】130以上の粘度指数および100℃において3
乃至750mm2/sの粘度をもつ請求項1に記載の潤滑剤。
2. A composition having a viscosity index of 130 or more and 3 at 100 ° C.
Or lubricating agent according to claim 1 having a viscosity of 750 mm 2 / s.
【請求項3】0.19より小さい枝分れ比、130以上の粘度
指数および−45℃以下の流動点をもつC30留分をもつ請
求項1に記載の潤滑剤。
3. The lubricant of claim 1 having a C30 cut having a branching ratio of less than 0.19, a viscosity index of 130 or more and a pour point of -45 ° C. or less.
【請求項4】線状C6-C20 1−アルケン類の3量体以上の
オリゴマーで頭尾及び/又は頭頭結合をもつオリゴマー
より成る請求項1に記載の潤滑剤。
The lubricant of claim 1 consisting of oligomers with head-to-tail and / or head-to-head bond trimer or higher oligomers of wherein linear C 6 -C 20 1-alkenes.
【請求項5】上記オリゴマーが1−デセンのオリゴマー
より成る請求項4に記載の潤滑剤。
5. A lubricant according to claim 4, wherein said oligomer comprises a 1-decene oligomer.
【請求項6】本質的に9−メチル、11−オクチルヘネイ
コサンおよび11−オクチルドコサンより成るC30アルカ
ン類混合物より成ることを特徴とする液体潤滑剤。
6. A liquid lubricant comprising a mixture of C30 alkanes consisting essentially of 9-methyl, 11-octylhneicosane and 11-octyldocosane.
【請求項7】9−メチル、11−オクチルヘネイコサン対
11−オクチルドコサンのモル比が1:10乃至10:1である請
求項6に記載の潤滑剤。
7. A 9-methyl, 11-octylheneicosane pair
The lubricant according to claim 6, wherein the molar ratio of 11-octyldocosane is from 1:10 to 10: 1.
【請求項8】0.19より小さい枝分れ比および−15℃以下
の流動点をもつC30H62アルカン類より成ることを特徴と
する液体潤滑剤。
8. A liquid lubricant comprising a C 30 H 62 alkane having a branching ratio of less than 0.19 and a pour point of -15 ° C. or less.
【請求項9】上記アルカン類が100℃において3乃至4cs
の粘度、130以上の粘度指数および−45℃以下の流動点
をもつ請求項8に記載の潤滑剤。
9. The method according to claim 9, wherein the alkane is 3 to 4 cs at 100 ° C.
The lubricant of claim 8 having a viscosity of 130 or more, a viscosity index of 130 or more and a pour point of -45 ° C or less.
【請求項10】構造式: をもつ11−オクチルドコサンより成ることを特徴とする
液体潤滑剤。
10. The structural formula: A liquid lubricant comprising 11-octyldocosan having the formula:
【請求項11】炭素原子6乃至20をもつアルファオレフ
ィン又は該オレフィン混合物を、多孔性支持体上のクロ
ム触媒を酸化性ガスの存在において200乃至900℃の温度
で予め酸化処理した後上記触媒をCr(III)よりも低原
子価状態に還元するに十分な温度と時間をかけ還元剤で
処理してえたクロム触媒と90乃至250℃の反応温度にお
いて接触させてC30-C1300炭化水素より成り、0.19より
小さい枝分れ比、420乃至45,000の重量平均分子量、420
乃至18,000の数平均分子量、1乃至5の分子量分布およ
び−15℃以下の流動点をもつオリゴマー状液体生成物を
生成せしめることを特徴とする潤滑剤主原料として適す
る液体炭化水素の製造法。
11. An olefin having 6 to 20 carbon atoms or a mixture of said olefins is pre-oxidized with a chromium catalyst on a porous support at a temperature of 200 to 900 ° C. in the presence of an oxidizing gas, and then said catalyst is treated. A chromium catalyst treated with a reducing agent for a time and at a temperature sufficient to reduce to a lower valence state than Cr (III) is brought into contact with a chromium catalyst at a reaction temperature of 90 to 250 ° C. to obtain a C 30 -C 1300 hydrocarbon. Consisting of a branching ratio of less than 0.19, a weight average molecular weight of 420 to 45,000, 420
A process for producing a liquid hydrocarbon suitable as a main raw material for a lubricant, comprising producing an oligomeric liquid product having a number average molecular weight of from 18,000 to 18,000 and a pour point of -15 ° C or lower.
【請求項12】上記還元剤がCOより成り、オリゴマー化
温度が100-180℃でありかつC30 +オリゴマーの収率が100
℃において少なくとも15csの粘度をもつ生成物の少なく
とも85重量%である請求項11に記載の方法。
12. The reducing agent comprises CO, the oligomerization temperature is 100-180 ° C. and the yield of C 30 + oligomer is 100
12. The method according to claim 11, which is at least 85% by weight of the product having a viscosity of at least 15 cs at ° C.
【請求項13】支持体が多孔質シリカである請求項12に
記載の方法。
13. The method according to claim 12, wherein the support is porous silica.
【請求項14】オレフィンが本質的に1−オクテン、1
−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン又はそれら
の混合物より成る請求項12に記載の方法。
14. The olefin is essentially 1-octene, 1
13. The method according to claim 12, comprising -decene, 1-dodecene, 1-tetradecene or a mixture thereof.
JP1505943A 1988-06-23 1989-04-28 Olefinic oligomers having lubricity and process for producing the oligomers Expired - Fee Related JP2913506B2 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US210,434 1988-06-23
US210,435 1988-06-23
US07/210,434 US4827073A (en) 1988-01-22 1988-06-23 Process for manufacturing olefinic oligomers having lubricating properties
US07/210,435 US4827064A (en) 1986-12-24 1988-06-23 High viscosity index synthetic lubricant compositions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03505887A JPH03505887A (en) 1991-12-19
JP2913506B2 true JP2913506B2 (en) 1999-06-28

Family

ID=26905149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1505943A Expired - Fee Related JP2913506B2 (en) 1988-06-23 1989-04-28 Olefinic oligomers having lubricity and process for producing the oligomers

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP0422019B1 (en)
JP (1) JP2913506B2 (en)
AU (1) AU637974B2 (en)
CA (1) CA1325020C (en)
CZ (1) CZ277758B6 (en)
DE (1) DE68911142T2 (en)
ES (2) ES2059829T3 (en)
FI (1) FI96775C (en)
MY (1) MY105050A (en)
SK (1) SK277757B6 (en)
WO (1) WO1989012662A1 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4962249A (en) * 1988-06-23 1990-10-09 Mobil Oil Corporation High VI lubricants from lower alkene oligomers
CA2030778C (en) * 1989-04-25 2000-11-28 Henry Ashjian Lubricant additives
US4990709A (en) * 1989-04-28 1991-02-05 Mobil Oil Corporation C2-C5 olefin oligomerization by reduced chromium catalysis
US4967032A (en) * 1989-09-05 1990-10-30 Mobil Oil Corporation Process for improving thermal stability of synthetic lubes
US5902849A (en) * 1991-11-07 1999-05-11 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Filling compound
DE4136617C2 (en) * 1991-11-07 1997-08-14 Henkel Kgaa Filling compound and its use
EP0613873A3 (en) * 1993-02-23 1995-02-01 Shell Int Research Oligomerisation process.
US6090989A (en) * 1997-10-20 2000-07-18 Mobil Oil Corporation Isoparaffinic lube basestock compositions
US6150574A (en) * 1999-05-06 2000-11-21 Mobil Oil Corporation Trialkymethane mixtures as synthetic lubricants
US8399390B2 (en) * 2005-06-29 2013-03-19 Exxonmobil Chemical Patents Inc. HVI-PAO in industrial lubricant and grease compositions
US7943807B2 (en) 2008-02-06 2011-05-17 Chemtura Corporation Controlling branch level and viscosity of polyalphaolefins with propene addition
JP5357605B2 (en) * 2009-04-02 2013-12-04 出光興産株式会社 Method for producing α-olefin polymer and lubricating oil
CN102803312B (en) * 2009-06-16 2015-09-30 切弗朗菲利浦化学公司 The polyalphaolefin using the alhpa olefin oligomerization of metallocene-SSA catalyst system and use to obtain prepares lubricant blend
FR3021664B1 (en) * 2014-05-30 2020-12-04 Total Marketing Services LOW VISCOSITY LUBRICATING POLYOLEFINS

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB961009A (en) * 1964-07-14 1964-06-17 Sun Oil Co Preparation of synthetic lubricating oil
US4282392A (en) * 1976-10-28 1981-08-04 Gulf Research & Development Company Alpha-olefin oligomer synthetic lubricant
DE2734909A1 (en) * 1977-08-03 1979-02-15 Basf Ag PROCESS FOR PREPARING POLYMERIZES OF ETHYLENE
US4299731A (en) * 1980-02-06 1981-11-10 Phillips Petroleum Company Large pore volume olefin polymerization catalysts
US4362654A (en) * 1981-05-14 1982-12-07 The Dow Chemical Company Chromium-containing catalysts for polymerizing olefins
US4587368A (en) * 1983-12-27 1986-05-06 Burmah-Castrol, Inc. Process for producing lubricant material
DE3427319A1 (en) * 1984-07-25 1986-01-30 Hans-Ludwig Prof. Dipl.-Chem. Dr. 8600 Bamberg Krauss Process for the preparation of predominantly atactic polymers from olefins
US4613712A (en) * 1984-12-31 1986-09-23 Mobil Oil Corporation Alpha-olefin polymers as lubricant viscosity properties improvers

Also Published As

Publication number Publication date
CS8903069A2 (en) 1991-10-15
MY105050A (en) 1994-07-30
DE68911142D1 (en) 1994-01-13
AU3563289A (en) 1990-01-12
FI906317A0 (en) 1990-12-20
AU637974B2 (en) 1993-06-17
WO1989012662A1 (en) 1989-12-28
ES2011734A6 (en) 1990-02-01
ES2059829T3 (en) 1994-11-16
CZ277758B6 (en) 1993-04-14
EP0422019A4 (en) 1991-02-05
EP0422019B1 (en) 1993-12-01
SK277757B6 (en) 1994-12-07
FI96775C (en) 1996-08-26
JPH03505887A (en) 1991-12-19
FI96775B (en) 1996-05-15
DE68911142T2 (en) 1994-03-31
EP0422019A1 (en) 1991-04-17
CA1325020C (en) 1993-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4827073A (en) Process for manufacturing olefinic oligomers having lubricating properties
US5264642A (en) Molecular weight control of olefin oligomers
US4827064A (en) High viscosity index synthetic lubricant compositions
EP0497018B1 (en) C2-C5 Olefin Oligomerization by reduced chromium catalysis
US4906799A (en) Process for the production of reduced viscosity high VI hydrocarbon lubricant
JP2913506B2 (en) Olefinic oligomers having lubricity and process for producing the oligomers
US5136118A (en) High VI synthetic lubricants from cracked refined wax
EP0454798B1 (en) Process for the production of liquid lubricants from alpha-olefin and styrene copolymers
US5026948A (en) Disproportionation of alpha-olefin dimer to liquid lubricant basestock
EP0511756B1 (en) Process for producing alkylaromatic lubricant fluids
US4417082A (en) Thermal treatment of olefin oligomers via a boron trifluoride process to increase their molecular weight
US5068476A (en) Lubricant oligomers of C2 -C5 olefins
US4395578A (en) Oligomerization of olefins over boron trifluoride in the presence of a transition metal cation-containing promoter
US5105039A (en) Process for producing lubricant fluids of improved stability
JP2945134B2 (en) New synthetic lubricant composition and method for producing the same
US5015795A (en) Novel synthetic lube composition and process
EP0432165B1 (en) Sulfide adducts of high viscosity index polyalpha-olefins
US5180863A (en) Conversion of alpha-olefin dimer to liquid lubricant basestock
EP0552527A1 (en) Dimerization of long-chain olefins using a fluorocarbonsulfonic acid polymer on an inert support
KR0178042B1 (en) OLIGOMERIZATION OF C2í¡C5 OLEFINS BY USING REDUCED CHROME CATALYSTS
JP3032806B2 (en) Oligomerization of C 2 -C 5 olefins with reduced chromium catalyst
Wu et al. Lubricant oligomers of C 2-C 5 olefins
CA2034687A1 (en) C2-c5 olefin oligomerization by reduced chromium catalysis
CS277629B6 (en) Process for producing hydrocarbon means

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080416

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090416

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees