JP5735433B2 - 後処理された添加剤組成物およびその製造方法 - Google Patents

後処理された添加剤組成物およびその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、エンジンオイルもしくは燃料に使用される改良された分散剤添加剤組成物に関し、更にその製造方法にも関する。
潤滑油組成物の処方において、窒素含有分散剤および/または清浄剤を用いることが知られている。多数の公知の分散剤/清浄剤化合物は、アルケニルコハク酸もしくは無水物とアミンもしくはポリアミンとの反応に基づき、反応条件の選択により、アルケニルスクシンイミドもしくはアルケニルスクシンアミド酸が製造されるのかが決定される。潤滑剤の製造業者が直面している課題の一つは、良好な分散性、低粘度、さらに内燃機関内で剪断安定性を示す単一の分散剤製品を見出すことである。適切な剪断安定性を持たないと、内燃機関内で摩耗が起きる可能性がある。
内燃機関のための潤滑油組成物は、一般に様々な添加剤を含み、堆積物、摩耗、腐食その他を軽減もしくは制御する。同様に内燃機関のための液状炭化水素燃料は、少なくとも沈殿物の形成を制御もしくは軽減する添加剤を含む。本発明は、分散剤もしくは堆積防止剤として有用な組成物に関する。
特許文献1(Ruhe, Jr.、外)は、共重合体を少なくとも一つのエーテル化合物および少なくとも一つの芳香族アミンと反応させる方法により製造される油溶性潤滑油添加剤組成物を開示している。
特許文献2(Ruhe, Jr.、外)は、共重合体を少なくとも一つのエーテル化合物および少なくとも一つの芳香族アミンと反応させる方法により製造される油溶性潤滑油添加剤組成物を開示している。
特許文献3(Scattergood)は、無灰性分散剤の製造方法を開示している。
特許文献4(Harrison)は、不飽和酸性試薬と高分子量オレフィンとの共重合体を開示している。ここで、全高分子量オレフィンの少なくとも20%は、アルキルビニリデン異性体を含む。
特許文献5(Harrison)は、高分子量の分散剤を開示している。
特許文献6(Hayashi、外)は、アシル化生成物、ポリアミン、および単官能の酸の反応生成物により製造される分散剤を開示している。
特許文献7(Ruhe, Jr.)は、ポリアルキレン基とコハク酸基とを交互に有する重合体分散剤の製造方法を開示している。
特許文献8(Harrison、外)は、10乃至30の炭素原子数を有する1−オレフィン、マレイン酸無水物、および500乃至5000の平均Mnを有する1−1−ジ置換のポリイソブチレンの三元共重合により得られる600乃至100000の平均Mnを有するターポリマーを開示している。
特許文献9(Harrison、外)は、アルケニルもしくはアルキルコハク酸誘導体、不飽和酸性試薬共重合体、およびポリアミンの混合物を反応性条件下で反応させることにより製造されるポリスクシンイミド組成物を開示している。
特許文献10(Harrison、外)は、アルケニルもしくはアルキルコハク酸誘導体、不飽和酸性試薬共重合体、およびポリアミンの混合物を反応性条件下で反応させ:次に反応生成物を環状カーボネートまたは鎖状モノ−もしくはポリカーボネートまたはホウ素化合物のいずれかと反応性条件下で反応させることにより製造されるスクシンイミド組成物を開示している。
特許文献11(Harrison、外)は、第1の不飽和酸性試薬と1,1−ジ置換オレフィンとの共重合体、第2の不飽和酸性試薬と1−オレフィンとの共重合体、およびポリアミンの混合物を反応性条件下で反応させ、次に反応性生成物を環状カーボネートまたは鎖状モノ−もしくはポリカーボネートまたはホウ素化合物のいずれかと反応性条件下で反応させることにより製造されるポリスクシンイミド組成物を開示している。
特許文献12(Harrison、外)は、アルケニルもしくはアルキルコハク酸誘導体、不飽和酸性試薬共重合体、およびポリアミンの混合物を反応性条件下で反応させ:次に反応生成物を環状カーボネートまたは鎖状モノ−もしくはポリカーボネートまたはホウ素化合物のいずれかと反応性条件下で反応させることにより製造されるスクシンイミド組成物を開示している。
特許文献13(Harrison、外)は、(1)ポリアルケンと不飽和酸性試薬との共重合体、および(2)不飽和酸性試薬のポリアルケニル誘導体の混合物の製造方法を開示している。
特許文献14(Harrison、外)は、(1)ポリアルケンと不飽和酸性試薬との共重合体、および(2)不飽和酸性試薬のポリアルケニル誘導体の混合物の製造方法を開示している。
特許文献15(Kaplan)は、脂肪族アミンをマレイン酸無水物/α−オレフィン共重合体と反応させて製造されるポリイミドを含む分散剤を開示している。
米国特許出願公開第2006/0247386号明細書 米国特許出願公開第2007/0027267号明細書 欧州特許出願公開第0733697号明細書 米国特許第5112507号明細書 欧州特許出願公開第0387346号明細書 米国特許第4670173号明細書 欧州特許出願公開第0446211号明細書 米国特許第5792729号明細書 米国特許第6015776号明細書 米国特許第5716912号明細書 米国特許第5753597号明細書 米国特許第6358892号明細書 米国特許第6451920号明細書 米国特許第6617396号明細書 米国特許第5266186号明細書
潤滑油中では分散剤が機能し、主に燃料の不完全な酸化、もしくは燃料中の不純物、もしくは潤滑油組成物中で使用される基油の不純物によって生じるスラッジ、炭素、およびワニスを制御する。燃料中の堆積防止剤は、燃料の不完全燃焼によっても生じるエンジン堆積物を制御もしくは低減する。そのような堆積物は、気化器の部品、スロットルボディ、燃料噴射器、吸気口、およびバルブの上に形成される。これらの堆積物は、不充分な加速や失速、および燃費の増加、並びに汚染物質の排出を含む重大な問題をもたらす。
潤滑油分散剤および燃料堆積物防止剤の最も有効な分類の一つは、ポリアルキレンスクシンイミドである。ある場合、スクシンイミドは、潤滑油組成物中で、流動性調整性能もしくはいわゆる粘度指数の信頼性を提供することが見出された。その結果として、一般に添加が必要とされる粘度指数向上剤の量を減少させることができる。
共重合体と特定のアミン連結剤(すなわち、ジアミン連結剤)との反応生成物は、「混成(ハイブリッド)コハク酸無水物共重合体」生成物をもたらすことが新たに発見された。この混成コハク酸無水物共重合体は、さらに他のアミンもしくはポリアミンもしくはそれらの混合物と反応させて、良好な分散性、低粘度、および剪断安定性を有するスクシンイミド生成物を製造することができる。スクシンイミドは、さらに後処理剤と反応させることができる。
ある態様において、本発明は、下記の工程を含む方法により製造される後処理されたスクシンイミド添加剤組成物に関する:
(A)(i)不飽和酸性試薬と(ii)モノオレフィンとの共重合体を、少なくとも一つの炭化水素で連結されたジ一級アミンと反応させ、それにより約10%乃至約90%の未反応無水物基を有する混成コハク酸無水物共重合体を製造し;引き続き
(B)該混成コハク酸無水物共重合体を、第2のアミン化合物と反応させ、それによりスクシンイミドを製造し;そして
(C)該スクシンイミドを、環状カーボネート、鎖状モノカーボネート、鎖状ポリカーボネート、芳香族ポリカルボン酸、芳香族ポリカルボン酸無水物、芳香族ポリカルボン酸エステル、もしくはそれらの混合物から選ばれる少なくとも一つの後処理剤と反応させ、それにより後処理されたスクシンイミド添加剤組成物を得る。
ある態様において、本発明は、相対的に多量の潤滑性粘度を有する油および相対的に少量の下記の工程を含む方法により製造され、後処理されるスクシンイミド添加剤組成物を含む潤滑油組成物に関する:
(A)(i)不飽和酸性試薬と(ii)モノオレフィンとの共重合体を、少なくとも一つの炭化水素で連結されたジ一級アミンと反応させ、それにより約10%乃至約90%の未反応無水物基を有する混成コハク酸無水物共重合体を製造し;引き続き
(B)該混成コハク酸無水物共重合体を、第2のアミン化合物と反応させ、それによりスクシンイミドを製造し;そして
(C)該スクシンイミドを、環状カーボネート、鎖状モノカーボネート、鎖状ポリカーボネート、芳香族ポリカルボン酸、芳香族ポリカルボン酸無水物、芳香族ポリカルボン酸エステル、もしくはそれらの混合物から選ばれる少なくとも一つの後処理剤と反応させ、それにより後処理されたスクシンイミド添加剤組成物を得る。
ある態様において、本発明は、以下の工程を含む後処理されたスクシンイミド添加剤組成物の製造方法に関する:
(A)(i)不飽和酸性試薬と(ii)モノオレフィンとの共重合体を、少なくとも一つの炭化水素で連結されたジ一級アミンと反応させ、それにより約10%乃至約90%の未反応無水物基を有する混成コハク酸無水物共重合体を製造し;引き続き
(B)該混成コハク酸無水物共重合体を、第2のアミン化合物と反応させ、それによりスクシンイミドを製造し;そして
(C)該スクシンイミドを、環状カーボネート、鎖状モノカーボネート、鎖状ポリカーボネート、芳香族ポリカルボン酸、芳香族ポリカルボン酸無水物、芳香族ポリカルボン酸エステル、もしくはそれらの混合物から選ばれる少なくとも一つの後処理剤と反応させ、それにより後処理されたスクシンイミド添加剤組成物を得る。
従って、本発明は分散剤として有用な多機能な潤滑油および燃料の添加剤に関する。
本発明は様々な修正や変形を許容するが、その特定の態様についてここで詳細に説明する。しかしながら、ここにおける特定の態様についての説明は、本発明を開示される特定の形態に限定することを意図するのではなく、むしろ逆に、添付される特許請求の範囲が定義する本発明の精神と範囲に含まれている限り、全ての修正、同等物、および選択肢を包含するものであることを意図している。
[定義]
本明細書において使用する用語を以下に定義する。
用語「PIB」は、ポリイソブテンの略称である。
用語「PIBSA」は、ポリイソブテニルコハク酸無水物の略称である。
用語「共重合体(コポリマー)」は、本発明の範囲内で使用する共重合体の分類であって、オレフィンと不飽和酸性試薬との共重合体である。より具体的に不飽和酸性試薬は、モノエチレン性不飽和C−C28モノカルボン酸もしくはそのエステル、またはC−C28ジカルボン酸、その無水物もしくはそのエステルであって、これらはカルボキシル基、好ましくはコハク酸基およびポリアルキル基を有する。好ましい共重合体は、下記一般式を有するポリイソブテンとマレイン酸無水物との(以下、「ポリPIBSA」と称する)共重合体である:
Figure 0005735433
式中、nは1以上であり;RおよびRの一つはメチルであり、他方は少なくとも約5の炭素原子、好ましくは少なくとも約29の炭素原子を有するポリイソブチル残基である。ポリPIBSA共重合体は、交互的、ブロック、もしくはランダムのいずれでもよい。
「コハク酸基」との用語は、下記式を有する基を意味する:
Figure 0005735433
式中、WおよびXは、独立に−OH、−Cl、もしくは−O−低級アルキルであるか、あるいは共同して−O−となり、コハク酸無水物基を形成する。「−O−低級アルキル」の用語は、1乃至6の炭素原子を有するアルコキシを含むことを意味する。
「混成コハク酸無水物共重合体」との用語は、共重合体と連結ジアミンとの反応生成物を意味する。ここで、反応生成物は少なくとも約10%〜90%の未反応無水物基、好ましくは約20%〜80%の未反応無水物基、より好ましくは約40〜80%の未反応無水物基、そして最も好ましくは約50%〜75%の未反応物基を含む。連結ジアミンと無水物基との比率は、約0.05:1乃至約0.45:1の範囲であることが好ましく、約0.10:1乃至約0.40:1の範囲であることがより好ましく、約0.15:1乃至約0.30:1の範囲であることがさらに好ましく、約0.125:1乃至約0.25:1の範囲であることが最も好ましい。
「重合度」との用語は、共重合鎖中の繰り返し構造単位の数の平均を意味する。
「スクシンイミド」との用語は、この技術分野において、多くの種類のアミド、イミド等を含むと理解すべきである。それらは、コハク酸無水物とアミンとの反応によっても製造される。ただし、主な生成物はスクシンイミドであり、この用語は、一般にアルケニル−もしくはアルキル置換コハク酸もしくは無水物とアミンとの反応の生成物を意味すると受け取られている。アルケニルもしくはアルキルスクシンイミドは、多数の参考文献に記載され、この技術分野で良く知られている。スクシンイミドの基本的な種類と、「スクシンイミド」との技術用語に包含される関連物質は、米国特許第2992708号、同3018291号、同3024237号、同3100673号、同3219666号、同3172892号、および同3272746号の各明細書に説明されている。各明細書の開示内容は、参照のために本明細書の記載とされる。
「スクシンイミド」との用語は、コハク酸基含有共重合体とアミン、ポリアミン、芳香族アミンもしくはそれらの混合物との反応生成物を意味する。
「アルキルビニリデン」もしくは「アルキルビニリデン異性体」との用語は、下記ビニリデン構造を有するオレフィンおよびポリアルキレン成分を意味する:
Figure 0005735433
式中、Rは炭素原子数が少なくとも4、好ましくは炭素原子数が少なくとも約30、さらに好ましくは炭素原子数が少なくとも約50のアルキルであり、Rはメチルもしくはエチル基である。
「アミノ」との用語は、−NRを意味し、RおよびRは独立に水素原子もしくは炭化水素基である。
「アルキル」との用語は、直鎖と分岐鎖との双方のアルキル基を意味する。
「ポリアルキル」との用語は、一般にポリオレフィンから誘導されるアルキル基を意味する。ポリオレフィンは、ポリマーもしくはモノオレフィンの共重合体である。モノオレフィンは、特にエチレン、プロピレン、ブチレンその他のような1−モノオレフィンである。使用するモノオレフィンは、好ましくは2乃至約24の炭素原子数、より好ましくは約3乃至12の炭素原子数を有する。さらに好ましいモノオレフィンは、プロピレン、ブチレン(特にイソブチレン)、1−オクテン、および1−デセンを含む。上記のようなモノオレフィンから製造されるポリオレフィンは、好ましくはポリプロピレン、ポリブテン、特にポリイソブテンを含む。
「炭化水素基」との用語は、脂肪族もしくは芳香族の任意の炭化水素を意味し、水素原子および炭素原子のみを含む。
本発明の一つの態様は、混成コハク酸無水物共重合体である。この混成コハク酸無水物共重合体は、共重合体と連結ジアミンとの反応生成物である。本発明の別の態様は、混成コハク酸無水物共重合体と、脂肪族もしくは芳香族のモノアミンもしくはポリアミンまたはそれらの混合物から選ばれる第2のアミン化合物との反応生成物であるスクシンイミド分散剤である。本発明の他の態様は、上記のスクシンイミドと後処理剤との反応生成物である後処理されたスクシンイミド分散剤である。
[(A)混成コハク酸無水物共重合体]
混成コハク酸無水物共重合体は、幾つかの共重合体を末端の無水物基で連結ジアミンにより連結することによって得られる無水物重合体である。
本発明の混成コハク酸無水物共重合体は、共重合体を連結ジアミンと反応させることにより製造される。共重合体は、フリーラジカル阻害剤の存在下でオレフィンを不飽和酸性試薬と反応させることにより製造される。共重合体を製造するために使用されるオレフィンは、モノオレフィン、好ましくはαオレフィン、より好ましくは1−オレフィン、さらに好ましくはビニリデンオレフィン、最も好ましくはメチルビニリデンオレフィンであってもよい。オレフィンの混合物を使用できる。1−オレフィンの例は、エチレン、プロピレン、イソブチレン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、イソブチレン、2,4,4−トリメチルペンテン、スチレンその他である。適切なオレフィンは、共重合体が油溶性になるために充分な数の炭素原子を含む。そのために、オレフィンは約30以上の炭素原子を含む必要がある。好ましいオレフィンは、ポリイソブテンおよびポリプロピレンである。特に好ましくはポリイソブテンであり、特に好ましくは分子量が約420乃至約10000、より好ましくは約900乃至5000、さらに好ましくは約1500乃至約3000、最も好ましくは約2000乃至2500のものである。
他の要素として、本発明は、共重合体の連結ジアミンもしくは連結ジアミンの混合物との反応が、主に内部の無水物基ではなく末端の無水物基において起きるとのとの驚くべき発見に基づいている。
Figure 0005735433
この理由としては、末端の無水物基が内部の無水物基よりも立体障害を受けることが少なく、末端の無水物基が内部の無水物基よりも早く連結ジアミンと反応する事実に基づいているとみなされる。必要ならば、共重合体は充分な量の連結ジアミンと反応させて、スクシンイミド基に対して一つ以上の共重合体部分を連結させることができるが、実際には混成コハク酸無水物共重合体が充分な量の未反応のコハク酸試薬基を含むように、不充分な量の連結ジアミンと反応させる。共重合体中の連結ジアミンと無水物基との充填モル比は、広い範囲であって約0.05:1乃至約0.45:1、好ましくは約0.10:1乃至約0.40:1、さらに好ましくは約0.15:1乃至約0.30:1、最も好ましくは約0.125:1乃至約0.25:1である。
連結ジアミンは、スクシンイミド連結基を介して幾つかの共重合体を連結し、高分子量鎖状混成コハク酸無水物共重合体を生成させていると考えられる。混成コハク酸無水物共重合体中の未反応無水物基の量は、広い範囲であって少なくとも約10%〜90%の未反応無水物基、好ましくは約20%〜80%の未反応無水物基、さらに好ましくは約40%〜80%の未反応無水物基、そして最も好ましくは約50%〜75%の未反応無水物基が存在する。
本発明の共重合体を製造するために使用できる高分子量オレフィンは、一般に分子量が異なる個々の分子の混合物である。そのため、結果として生じる個々の共重合体分子は、一般に分子量が異なる高分子量のポリアルキル基の混合物を含む。また、異なる重合度を有する共重合体分子も製造されることになる。共重合体は1以上、好ましくは約1.1乃至約20、さらに好ましくは約1.5乃至約10の平均重合度(n)を有することができる。
共重合体は、アルキル末端当たりの無水物基の数として定義されるコハク酸基の割合を1.0乃至約5.0、好ましくは約1.0乃至約3.0、さらに好ましくは約1.1乃至約2.0の範囲で有することができる。コハク酸基の割合は、米国特許第5356552号明細書に記載の方法で測定することができる。
本発明の混成コハク酸無水物共重合体は、下記式を有することができる。
Figure 0005735433
式中、RおよびRの一つは低級アルキルまたは水素原子のいずれかであり、RおよびRの他方はポリアルキルであり、WおよびXは、独立に−OHおよび−O−R’(R’は低級アルキル)からなる群より選ばれるか、あるいは共同して−O−となってコハク酸無水物基を形成し、n、m、およびkは1乃至20であり、そしてYは約2乃至20の炭素原子を有するアルキレンである。
式IIは、ポリイソブテニル基を有する混成コハク酸無水物共重合体の構造的な組成を示している。特に、式IIで示される混成コハク酸無水物共重合体は、マレイン酸無水物/PIB共重合体とエチレンジアミンとの反応生成物から誘導される。
Figure 0005735433
式中、n、m、およびkは1乃至20である。
(出発共重合体)
本発明で用いる出発共重合体は、(a)オレフィンと(b)不飽和酸性試薬とをフリーラジカル開始剤の存在下で反応させることにより得られる。不飽和酸性試薬は、少なくとも一つのモノエチレン性不飽和であるC−C28モノカルボン酸もしくはそのエステル、またはC−C28ジカルボン酸、その無水物もしくはエステルを有する。
(オレフィン)
本発明に用いるオレフィンは、少なくとも2の炭素原子数を有するモノオレフィンである。適切なモノオレフィンは、直鎖状αオレフィン、1−オレフィン、ポリオレフィン、およびそれらの混合物を含む。適切なモノオレフィンとモノオレフィンの製造方法については、米国特許第7411108号明細書に記載があり、その記載は参照のため本明細書の記載とする。モノオレフィンの例は、エチレン、プロピレン、イソブチレン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、イソブチレン、2,4,4−トリメチルペンテン、スチレンその他である。
ある態様において、オレフィンはポリオレフィンポリマーであって、好ましくは420乃至5000のMnを有する。
不飽和酸性試薬との反応に適切なポリオレフィンポリマーは、相対的に多量のC乃至Cモノオレフィン(例、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、およびペンテン)からなるポリマーを含む。ポリマーは、ポリイソブチレンのようなホモポリマーであってもよく、2つ以上のオレフィンの共重合体、例えば、エチレンとプロピレン、ブチレンとイソブチレン等の共重合体であってもよい。他の共重合体には、比較的少量(例えば、1乃至20モル%)の共重合体モノマーがC乃至Cの非共役ジオレフィンであるもの(例えば、イソブチレンとブタジエンとの共重合体、もしくはエチレン、プロピレン、および1,4−ヘキサジエンの共重合体等)が含まれる。
オレフィンポリマーの特に好ましい分類には、1−ブテン、2−ブテン、およびイソブテンの一つ以上の重合により製造されるポリブテンが含まれる。イソブテンから誘導される単位を実質的な比率で含むポリイソブテンが特に望ましい。ポリブテンは、少量のブタジエンを含むことができる。ブタジエンは、ポリマー中に導入しても、導入しなくても良い。このようなポリブテンは、容易に入手できる市販品である。市販品は当業者に良く知られている。それらについての開示は、例えば、米国特許第3215707号、同第3231587号、同第3515669号、同第3579450号、同第3912764号、同第4152499号、同第4605808号、同第5356552号、および同第5872083号の各明細書に記載されている。各明細書の記載は適切なポリブテンについての開示を参照するため、本明細書の記載とする。
ある態様において、オレフィンポリマーは低分子量のポリアルケニル置換基である。好ましくは、低分子量のポリアルケニル置換基は、約8乃至約32の炭素原子数を有する低分子量のポリイソブテニル基、もしくは低分子量のポリイソブテニル基の混合物であって、それらは少なくとも50%のメチルビニリデン異性体に加えてトリ置換異性体を有するポリイソブテンから誘導される(例えば、米国特許第6867171号明細書を参照)。
ある態様において、オレフィンポリマーは高分子量のポリアルキル/ポリアルケニル置換基である。高分子量のポリアルキル基は、少なくとも約30の炭素原子数(好ましくは少なくとも約50の炭素原子数)を有する。好ましい高分子量のポリアルキル基は、ポリイソブチル基を含む。ポリイソブチル基は、好ましくは約500乃至約5000、さらに好ましくは約900乃至約2500の平均分子量を有する基である。好ましい低級アルキル基はメチルおよびエチルを含み、特に好ましい低級アルキル基はメチルである(例えば、米国特許第5112507号明細書を参照)。
ポリアルキレンは、高い反応性を有するか、あるいはメチルビニリデンの割合が高いポリアルキレンであって、最も一般にはポリイソブテンである。それらについては、米国特許第4152499号、同第5071919号、同第5137980号、同第5286823号、同第5254649号、国際公開第93/24539号、同第93/10063号、欧州特許出願公開第0355895号、同第0565285号、および同第0587381号の各明細書に記載がある。それらの記載は全て参照のため、ここに組み込まれる(例えば、米国特許第5872083号明細書を参照。その記載は参照のため、本明細書の記載とする)。
本発明の共重合体の製造に使用する高分子量オレフィンは、結果として得られる組成物が鉱物油、燃料その他の中に溶解かつそれと相溶性を有するために充分な鎖長を有する。そして、高分子量オレフィンのアルキルビニリデン異性体は、全オレフィン組成物の少なくとも約20%を占める。
上記のような高分子量オレフィンは、一般に分子量が異なる分子の混合物であって、鎖を構成する6炭素原子当たり少なくとも一つの分岐、好ましくは鎖を構成する4炭素原子当たり少なくとも一つの分岐、そして特に好ましくは鎖を構成する2炭素原子当たり少なくとも一つの分岐を有することができる。このような分岐鎖オレフィンは、簡便に3乃至6の炭素原子数を有するオレフィン、好ましくは3乃至4の炭素原子数を有するオレフィン、さらに好ましくはプロピレンもしくはイソブチレンの重合により製造されるポリアルケンからなることができる。使用される付加重合性オレフィンは、一般に1−オレフィンである。分岐は、1乃至4の炭素原子数、より一般には1乃至2の炭素原子数であり、好ましくはメチルである。
好ましいアルキルビニリデン異性体は、メチル−もしくはエチルビニリデン異性体であり、より好ましくはメチルビニリデン異性体である。
本発明の共重合体の製造に使用する特に好ましい高分子量オレフィンは、より反応性があるメチルビニリデン異性体を少なくとも20%、好ましくは少なくとも50%、さらに好ましくは少なくとも70%含むポリイソブテンである。適切なポリイソブテンは、BF触媒を用いて製造されたものを含む。メチルビニリデン異性体が全組成物中で高い割合を占めるようなポリイソブテンの製造では、米国特許第4152499号および同第4605808号の各明細書に記載がある(例えば、米国特許第5565528号明細書を参照。その記載は参照のため、本明細書の記載とする)。
他の使用可能なポリアルケンは、例えば、メタロセン触媒を用いて製造される独国特許出願公開第4313088号明細書に記載されているようなポリアルケンを含む(例えば、米国特許第5872083号明細書を参照。その記載は参照のため、本明細書の記載とする)。
ある態様において、オレフィンポリマーもしくは二種類以上のオレフィンの共重合体がアルケニル置換基として用いられる。特に、アルキルビニリデン異性体と非アルキルビニリデン異性体との双方を含むポリアルケニル置換基が用いられる。ポリアルケンは、好ましくはポリブテン、さらに好ましくはポリイソブテン、最も好ましくはポリイソブテンの少なくとも50%、ただし100%未満がメチルビニリデン末端基を有するポリイソブテンである。ポリアルケンは、好ましくは約500乃至約2500の数平均分子量(Mn)を有する。
ポリアルケンは、(α−オレフィンとしても知られる)1−オレフィンと組み合わせて用いることができる。1−オレフィンは、一般に5以上の炭素原子数、好ましくは約10乃至約30の炭素原子数を有する。米国特許第5792729号明細書(HarrisonおよびRuhe)は、ポリアルケン、1−オレフィン、および不飽和酸性試薬からのターポリマーの製造を開示している。その記載は全て参考のため、本明細書の記載とする。
ある態様において、(a)フリーラジカル開始剤を伴うオレフィンと不飽和酸性試薬との反応により共重合体を製造するために用いる方法は、さらに(b)工程(a)の生成物を強酸の存在下、昇温して不飽和酸性試薬と反応させる工程を含むことができる(例えば、米国特許第6617396号明細書を参照。その記載は参照のため、本明細書の記載とする)。
ある態様において、オレフィンポリマーは1,1−ジ置換オレフィンと1−オレフィンとを含む。これらは不飽和酸性試薬と反応させて、ターポリマーを得ることができる。1−オレフィンは、好ましくは約C10乃至約C30を有する。オレフィンの混合物(例、C14、C16、およびC18)を用いることできる。好ましくは、1,1−ジ置換オレフィンは500乃至5000の平均Mnを有する。特に有用な1,1−ジ置換オレフィンの一つは、メチルビニリデン・ポリイソブチレンのような1,1−ジ置換ポリイソブチレンである(例えば、米国特許第5792729号明細書を参照。その記載は参照のため、本明細書の記載とする)。
ある態様において、以下の方法により製造される(1)ポリアルケンと不飽和酸性試薬との共重合体と(2)不飽和酸性試薬のポリアルケニル誘導体との共重合体が用いられる。この方法は、(a)(1)アルキルビニリデン異性体と非アルキルビニリデン異性体、および(2)不飽和酸性試薬をフリーラジカル開始剤の存在下、重合条件で共重合させ、(b)工程(a)の生成物を、強酸の存在下、昇温して不飽和酸性試薬と反応させる工程を含む(例えば、米国特許第6451920号明細書を参照。その記載は参照のため、本明細書の記載とする)。
(不飽和酸性試薬)
本発明の共重合体の製造に用いられる不飽和酸性試薬は、次の一般式のマレイン酸反応体を含む:
Figure 0005735433
式中、XおよびX’は、同一であっても異なっていてもよい。ただし、XおよびX’の少なくとも一つは、アルコールをエステル化する反応、アンモニアもしくはアミンとアミドもしくはアミン塩を形成する反応、反応性金属と金属塩を形成する反応、あるいは金属化合物またはそれに加えて官能基と本質的に反応してアシル化することが可能な基である。XおよびX’は、いずれのカルボン酸性官能基もアシル化反応が可能であることが好ましい。好ましい酸性試薬では、XおよびX’は、それぞれ独立に、−OH、−Cl、−O−低級アルキルからなる群より選択されるか、あるいはXおよびX’は共同して−O−となりコハク酸無水物基を形成する。マレイン酸無水物が最も好ましい不飽和酸性試薬である。
(出発共重合体を製造)
上記のように、本発明の出発共重合体は、オレフィンと不飽和酸性試薬とをフリーラジカル開始剤の存在下で反応させることにより製造される。共重合体の製造方法の一つは、米国特許第5112507号明細書(Harrison)に記載がある。その記載の全ては、参照のため本明細書の記載とする。他の適切な製造方法は、米国特許第5112507号、同第5175225号、同第5565528号、同第5616668号、同第5753597号、同第5792729号、同第6015776号、同第6146431号、同第6451920号、同第6617396号、および同第6906011号の各明細書(Harrison、外)に記載がある。それらの記載は、参照のため本明細書の記載とする。
反応は、約−30℃乃至約210℃、好ましくは約40℃乃至約160℃の温度で実施することができる。重合度は、温度に反比例する。従って、好ましい高分子量の共重合体を得るためには、低めの反応温度を採用することが有利である。例えば、仮に反応を約138℃で実施すると、約1.3の平均重合度が得られる。一方、仮に反応を約40℃で実施すると、約10.5の平均重合度が得られる。
上記の反応は直接実施できる。すなわち、高分子量オレフィン、酸性試薬、およびフリーラジカル開始剤の全てを適切な割合で組み合わせ、次に反応温度において攪拌すればよい。
あるいは、反応を希釈剤中で実施することもできる。例えば、反応体と溶媒とを組み合わせることができる。適切な溶媒は、反応体とフリーラジカル開始剤とがその中に溶解するものを含み、例としては、アセトン、テトラヒドロフラン、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、トルエン、ジオキサン、クロロベンゼン、キシレンその他を含む。反応が完了後、揮発成分を除くことができる。希釈剤を使用する場合、反応体と生成物に対して不活性であることが好ましく、一般に効果のある混合を可能にするために充分な量で使用される。
ポリPIBSAの製造では、PIBSAもしくはポリPIBSAを反応の溶媒として使用することにより改善された結果が得られる。
一般に共重合は、任意のフリーラジカル開始剤によって開始される。そのような開始剤は、この技術分野において良く知られている。ただし、フリーラジカル開始剤は、採用する反応温度を考慮して選択される。
好ましいフリーラジカル開始剤は、過酸化物型重合開始剤およびアゾ型重合開始剤である。必要ならば、反応の開始のため放射線を使用してもよい。
過酸化物型フリーラジカル開始剤は、有機および無機のいずれでもよく、有機の場合は一般式ROOR’(式中、Rは任意の有機基であり、R’は水素原子および任意の有機基からなる群より選ばれる)を有する。RおよびR’は、いずれも有機基であってもよく、好ましくは炭化水素、アロイル、およびアシル基であり、必要ならば、ハロゲン原子のような置換基を伴ってもよい。好ましい過酸化物は、過酸化ジ−tert−ブチル、過酸化ジクミル、および過酸化ジ−tert−アミルを含む。
他の適切な過酸化物の例は、それらに限定する訳ではないが、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、他の過酸化3級ブチル、過酸化2,4−ジクロロベンゾイル、三級ブチル・ヒドロペルオキシド、クメン・ヒドロペルオキシド、過酸化ジアセチル、アセチル・ヒドロペルオキシド、ジエチルペルオキシカーボネート、過安息香酸三級ブチルその他を含む。
アゾ型化合物は、典型的にはα,α’−アゾビスイソブチロニトリルであり、フリーラジカル促進物質としても良く知られている。これらのアゾ化合物は、分子内に存在するN=N基(原子価は有機基によって補填され、そのうち少なくとも一つは三級炭素原子に結合することが好ましい)を有する化合物として定義することができる。他の適切なアゾ化合物は、限定する訳ではないが、フルオロホウ酸p−ブロモベンゼンジアゾニウム、p−トリルジアゾアミノベンゼン、水酸化p−ブロモベンゼンジアゾニウム、アゾメタン、およびハロゲン化フェニルジアゾニウムを含む。適切なアゾ型化合物は、米国特許第2551813号明細書(Paul Pinkney、1951年5月8日)に列挙されている。
放射線を除外して使用する開始剤の量は、当然であるが、選択する特定の開始剤、使用する高分子量オレフィン、および反応条件に大きく依存する。開始剤は、もちろん反応媒体に溶解する必要がある。開始剤の通常の濃度は、酸性反応体のモル当たり、開始剤が0.001:1乃至0.2:1モル、好ましくは0.005:1乃至0.10:1モルである。
重合温度は、開始剤を分解し必要とするフリーラジカルを生じるために、充分に高い温度にする必要がある。例えば、過酸化ベンゾイルを開始剤として使用すると、反応温度は、約75℃乃至約90℃、好ましくは約80℃乃至約85℃である。より高いおよびより低い温度も採用できる。適切な温度について広い範囲では約20℃乃至約200℃、好ましくは約50℃乃至約150℃である。
反応圧力としては、溶媒を液体状態に保つために充分な圧力が必要である。従って、圧力は大気圧から100psig以上まで変えることができるが、好ましい圧力は大気圧である。
反応時間は、通常、酸性反応体と高分子量オレフィンとの共重合体への変換が実質的に完了するまでに充分な時間である。適切な反応時間は1乃至24時間であり、好ましい反応時間は2乃至10時間である。
上記の通り、本発明の主題となる反応は溶液型重合反応である。高分子量オレフィン、酸性反応体、溶媒、および開始剤は、任意の適切な方法で加えることができる。重要な点は、フリーラジカル生成物質の存在下で、高分子量オレフィンと酸性反応体とを密接に接触させることである。反応は、例えばバッチ式で実施できる。バッチ式では、高分子量オレフィンを最初に全て酸性反応体、開始剤、および溶媒の混合物に添加する。あるいは、高分子量オレフィンを間欠的もしくは連続的に反応器に加えることもできる。別の方法では、反応体を異なる順序で加えることもできる。例えば、酸性反応体と開始剤を、反応器中の高分子量オレフィンに加えることができる。さらに別の方法では、反応混合物の成分を攪拌している反応器に連続的に加え、同時に生成物の一部を回収系列もしくは他の系列の反応器まで連続的に除去することができる。また別の方法では、反応をバッチ方法で実施し、高分子量オレフィンを最初に反応器に加え、次に酸性反応体と開始剤とを徐々に時間をかけて加える。反応はコイル型の反応器中で適切に実施でき、成分はコイルに沿った一つ以上の地点で加えられる。
[(B)アミン化合物]
(第1のアミン:炭化水素で連結されているジ一級アミン)
本発明では、出発原料の共重合体を連結ジアミン化合物と反応させ、これにより混成コハク酸無水物共重合体を製造する。連結ジアミン化合物は、炭化水素で連結されているジ一級アミンである。その炭化水素基は、脂肪族もしくは芳香族基であり、水素原子と炭素原子のみを含む。さらに、炭化水素ジ一級アミンの分子量は、約330以下である。適切なジ一級アミンは、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、1,5−ジアミノペンタン、1,6−ジアミノヘキサン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、1,11−ジアミノウンデカン、1,12−ジアミノドデカン、1,13−ジアミノトリデカン、1,14−ジアミノテトラデカン、4,4−ジアミノベンゼン、m−キシレンジアミン、p−フェニレンジアミン、4,4’−オキシジアニリンその他である。炭化水素ジ一級アミンは、好ましくはエチレンジアミン、プロピレンジアミン、1,6−ジアミノヘキサン、もしくは1,12−ジアミノドデカンである。連結ジアミンと無水物基との比率は、好ましくは約0.05:1乃至約0.45:1、より好ましくは約0.10:1乃至約0.40:1、さらに好ましくは約0.15:1乃至約0.30:1、そして、最も好ましくは約0.125:1乃至約0.25:1の範囲である。
(混成コハク酸無水物共重合体から誘導されるスクシンイミド)
(第2のアミン)
本発明の別の態様において、混成コハク酸無水物共重合体を第2のアミンと反応させて、スクシンイミドを製造する。好ましくは、第2のアミン化合物は、脂肪族もしくは芳香族のモノアミンもしくはポリアミンまたはそれらの混合物である。好ましくは、第2のアミン化合物も一級アミンである。
(モノアミン)
適切なモノアミンは、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、アニリン、ナフチルアミン、オレイルアミン、セチルアミンその他を含む。
アミンとしてモノアミンを用いる場合、アミンは一級アミン、二級アミン、もしくはそれらの混合物である。好ましくは、アミンは少なくも10の炭素原子数、より好ましくは12乃至18の炭素原子数を有する。芳香族アミンを使用することもできるが、脂肪族アミンを用いることが好ましい。飽和および不飽和の双方のアミンを用いることができる。好ましいアミンは、脂肪族一級アミンを含む。適切なアミンの例は、限定される訳ではないが、オクタデシルアミンおよびドデシルアミンを含む。アミンの適切な混合物の例は、獣脂アミン(主にC18アミンからなるアミンの部分的に飽和した混合物)である。
(ポリアミン)
ポリアミンは、分子当たり少なくとも3個のアミン性窒素原子を有することが好ましく、分子当たり4乃至12個のアミン性窒素原子を有することがさらに好ましい。最も好ましいポリアミンは、分子当たり6乃至10個のアミン性窒素原子を有する。
また、好ましいポリアルケンポリアミンは、アルキレン単位当たり約4乃至20個の炭素原子を含み、さらに好ましくは2乃至3の炭素原子を含む。ポリアミンが有する炭素原子:窒素原子の比率は、好ましくは1:1乃至10:1である。
本発明のスクシンイミドの製造に使用できる適切なポリアミンの例は、テトラエチレンペンタアミン、ペンタエチレンヘキサアミン、ダウE−100重ポリアミン(M=303、ダウケミカル社より入手可能)、およびユニオンカーバイドHPA−X重ポリアミン(M=275、ユニオンカーバイド社より入手可能)を含む。そのようなポリアミンは、分岐鎖ポリアミンおよび(炭化水素置換ポリアミンを含む)置換ポリアミンのような異性体を包含する。HPA−X重ポリアミンは、分子当たり平均で約6.5個のアミン性窒素原子を含む。
ポリアミン反応体は単一の化合物であってもよいが、市販のポリアミンに対応して化合物の混合物であることが普通である。市販のポリアミンでは、表示される標準組成において、一つもしくは複数の化合物が支配的である。例えば、アジリジンの重合もしくはジクロロエチレンとアンモニアとの反応により製造されるテトラエチレンペンタアミンは、より低級およびより高級の双方のアミン成分(例、トリエチレンテトラアミン、置換ピペラジン、およびペンタエチレンヘキサアミン)を有する。ただし、組成物は主にテトラエチレンペンタアミンであり、全アミン組成物の経験式は、おおよそテトラエチレンペンタアミンの式に近くなる。
適切なポリアミンの他の例は、様々な分子量のアミンの混合物を含む。それには、ジエチレントリアミンと重ポリアミンの混合物も含まれる。好ましいポリアミン混合物は、20質量%ジエチレントリアミンと80質量%重ポリアミンとを含む混合物である。
(芳香族アミン)
芳香族アミン化合物は、好ましくは下記の芳香族化合物からなる群より選ばれる:
(a)下記式で表されるN−アリールフェニレンジアミン
Figure 0005735433
式中、R18は、H、−NH−アリール、−NH−アルカリール、または分岐鎖状もしくは直鎖状の約4乃至約24個の炭素原子を有する炭化水素基であって、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アラルキル、もしくはアルカリールから選択される;R19は、−NH、−(NH(CHNH、−NH−アルキル、−NH−アラルキル、−CH−アリール−NHであり、ここで、nおよびmはそれぞれ約1乃至約10の値を有する;そしてR20は、水素原子、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アラルキル、もしくはアルカリールであって、約4乃至約24個の炭素原子を有する。
特に好ましいN−アリールフェニレンジアミンは、N−フェニルフェニレンジアミン(NPPDA)(例、N−フェニル−1,4−フェニレンジアミン、N−フェニル−1,3−フェニレンジアミン、およびN−フェニル−1,2−フェニレンジアミン)、およびN−ナフチル−1,4−フェニレンジアミンである。N−プロピル−N’−フェニルフェニレンジアミンのような他のNPPDAの誘導体も含まれる。
(b)下記式で表されるアミノカルバゾール
Figure 0005735433
式中、R21およびR22は、それぞれ独立に水素原子、または約1乃至約14個の炭素原子を有するアルキルもしくはアルケニル基を表す。
(c)下記式で表されるアミノインダゾリノン
Figure 0005735433
式中、R23は、水素原子もしくは約1乃至約14個の炭素原子を有するアルキル基である。
(d)下記式で表されるアミノメルカプトトリアゾール
Figure 0005735433
(e)下記式で表されるアミノペリミジン
Figure 0005735433
式中、R24は、水素原子もしくは約1乃至約14個の炭素原子を有するアルキル基を表す。
(f)下記式で表されるアリールオキシフェニレンアミン
Figure 0005735433
式中、R25は、H、−NH−アリール、−NH−アルカリール、または分岐鎖状もしくは直鎖状の約4乃至約24個の炭素原子を有する基であって、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アラルキル、もしくはアルカリールである;R26は、−NH、−(NH(CH NH、−NH−アルキル、もしくは−NH−アラルキルであって、nおよびmは、それぞれ約1乃至約10の値を有する;そして、R27は、水素原子、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アラルキル、もしくはアルカリールであって、約4乃至約24個の炭素原子を有する。
特に好ましいアリールオキシフェニレンアミンは4−フェノキシアニリンである。
(g)下記式で表されるL基で連結された二つの芳香族基を有する芳香族アミン
Figure 0005735433
式中、Lは、−O−、−N=N−、−NH−、−CHNH−、−C(O)NR28−、−C(O)O−、−SO−、−SONR29−、もしくは−SONH−から選ばれ、ここでR28およびR29は独立に、水素原子、または約1乃至約8個の炭素原子を有するアルキル、アルケニル、もしくはアルコキシ基を表す。
式中、Y、Y、Y、およびYは、それぞれ独立に、NもしくはCHである。ただし、YとYとは共にNにはならない。
30およびR31は独立に、水素原子、アルキル、アリール、アルカリール、アラルキル、アルコキシ、ヒドロキシアルキル、アミノアルキル、−OH、−NO、−SOH、−SONa、−COHもしくはその塩、−NR4142(式中、R41およびR42は独立に、水素原子、アルキル、アリール、アリールアルキル、もしくはアルカリールである)を表す。
32およびR33は独立に、水素原子、約1乃至約8個の炭素原子を有するアルキル、アルケニル、もしくはアルコキシ基、−OH、−SOH、または−SONaを表す。
34は、−NH、−NHR35(式中、R35は、約1乃至約8個の炭素原子を有するアルキルもしくはアルケニル基である)、−CH−(CH−NH、もしくは−CH−アリール−NHを表し、nは0乃至約10である。
(h)アミノチアゾール、アミノベンゾチアゾール、アミノベンゾチアジアゾール、およびアミノアルキルチアゾールからなる群より選ばれるアミノチアゾール
(i)下記式で表されるアミノインドール
Figure 0005735433
式中、R36は、水素原子、または約1乃至約14個の炭素原子を有するアルキルもしくはアルケニル基である。
(j)下記式で表されるアミノピロール
Figure 0005735433
式中、R37は約2乃至約6個の炭素原子を有する二価のアルキレン基を表し、そしてR38は水素原子、または約1乃至約14個の炭素原子を有するアルキルもしくはアルケニル基を表す。
(k)ニトロアニリンもしくは4−アミノアセトアニリドのような環状置換もしくは無置換アニリン
(l)アミノキノリン
(m)アミノベンズイミダゾール
(n)N、N−ジアルキルフェニレンジアミン
(o)ベンジルアミン
(p)ベンジルアルコール
上記(g)〜(o)に記載した化合物は、具体的には、例えば、米国特許出願公開第2006/0025316号明細書に記載されている。その開示内容は、参照のため本明細書の記載とする。
上記のアミン化合物は、単独で用いても他と組み合わせて用いてもよい。他の芳香族アミンは、アミノジフェニルアミンのようなアミンを含む。これらの追加的なアミンは、様々な理由から含まれている。
ある態様において、好ましい芳香族アミン化合物は、N−アリールフェニレンジアミンもしくはフェノキシアニリンのいずれかである。より好ましい芳香族アミン化合物は、N−アリールフェニレンジアミンである。特に好ましいN−アリールフェニレンジアミンは、例えば、N−フェニル−1,4−フェニレンジアミン、N−フェニル−1,3−フェニレンジアミン、およびN−フェニル−1,2−フェニレンジアミンのようなN−フェニルフェニレンジアミンである。
ある態様において、好ましい芳香族アミン化合物は、N−アリールフェニレンジアミンもしくはフェノキシアニリンのいずれかである。より好ましい芳香族アミン化合物は、N−アリールフェニレンジアミンである。特に好ましいN−アリールフェニレンジアミンは、例えば、N−フェニル−1,4−フェニレンジアミン、N−フェニル−1,3−フェニレンジアミン、およびN−フェニル−1,2−フェニレンジアミンのようなN−フェニルフェニレンジアミンである。
ある態様において、好ましい芳香族化合物は、4−(4−ニトロフェニルアゾ)アニリン、4−フェニルアゾアニリン、N−(4−アミノフェニル)アセトアミド、4−ベンゾイルアミン−2,5−ジメトキシアニリン、4−フェノキシアニリン、もしくは3−ニトロアニリンである。
[(C)スクシンイミド]
混成コハク酸無水物共重合体生成物は、次にアミンとさらに反応させてスクシンイミドを製造する。本発明のスクシンイミドは、本発明の混成PIBSAに残存する無水物基を、脂肪族もしくは芳香族のモノアミンもしくはポリアミン、またはそれらの混合物と反応させることにより製造される。アミンは、残存する無水物に対する添加モル比の範囲で使用できる。アミンが混成コハク酸無水物共重合体と反応する場合、アミンと残存する無水物との添加モル比が1.0であると、残存する無水物部分の全てと反応し、さらに架橋することがないスクシンイミドが製造される。混成コハク酸無水物共重合体とモノ−アミンから、1.0のCMRを採用して製造されるスクシンイミドは、以下の一般式を有する:
Figure 0005735433
式中、Rは脂肪族もしくは芳香族基であり;そしてn、m、およびkは1乃至20である。
ポリアミンが混成コハク酸無水物共重合体と反応する場合、アミンと残存する無水物との添加モル比は様々であって、それにより様々な生成物を製造できる。例えば、少なくとも2個の−NH基を含むポリアミンを、残存する無水物に対するポリアミンのCMRが1.0となるように用いて、混成PIBSAと反応させる場合、下記一般式を有するモノ−混成PIBSAスクシンイミドを製造できる:
Figure 0005735433
式中、Rはアルキル、アリール、もしくは少なくとも一つのアミン性窒素原子と約4乃至20個の炭素原子とを含むポリアミノであり;そして、n、m、およびkは1乃至20である。好ましくは、Rは少なくとも3個の窒素原子と約4乃至20個の炭素原子とを含むポリアミノであり、そしてn、m、およびkは1乃至10である。
また、少なくとも二個のNH基を含むポリアミンを、残存する無水物に対するポリアミンのCMRを0.5となるように用いて、混成コハク酸無水物共重合体と反応させる場合、下記一般式を有するビス−混成PIBSAスクシンイミドを製造できる:
Figure 0005735433
式中、Rは、アルキル、アリール、もしくは少なくとも一つのアミン性窒素原子と約4乃至20個の炭素原子とを含むポリアミノであり、そしてnは1乃至20である。好ましくは、Rは、少なくとも3個の窒素原子と約4乃至20個の炭素原子を含むポリアミノであり、そしてnは1乃至10である。
混成コハク酸無水物共重合体を、残存する無水物に対するポリアミンのCMRが1.0乃至0.5となるように使用し、少なくとも二つのNH基を含むポリアミンと反応させると、明らかに構造IVと構造Vとの中間の構造を有する混合物が製造できる。
別の態様において、ポリアミンを、無水物に対するアミンのCMRが0.1乃至0.5となるように使用して、混成コハク酸無水物共重合体と反応させる。
[(D)混成コハク酸無水物共重合体の製造方法]
本発明の混成コハク酸無水物共重合体は、任意に窒素によりパージした条件下で、約80℃乃至約170℃の温度に加熱しながら、反応器中に反応体共重合体を加える方法により製造される。任意に希釈油を、任意に窒素で気体置換した条件下で同じ反応器に添加してもよい。連結ジ−アミン化合物は、任意に窒素でパージした条件下、反応器に添加される。この混合物は、窒素でパージした条件下で、約130℃乃至約200℃の範囲の温度まで加熱し、それにより混成コハク酸無水物共重合体を製造する。任意に混合物を約0.5乃至約2.0時間吸引し、過剰な水を除去する。混成コハク酸無水物共重合体は、単離し、保存し、さらに第2のアミン化合物と反応させることができる。
[(E)スクシンイミド添加剤組成物の製造方法]
スクシンイミドは、任意に窒素でパージした条件下、および約110℃乃至約200℃、好ましくは約130℃乃至約180℃、さらに好ましくは約150℃乃至約170℃の温度に加熱しながら、混成コハク酸無水物共重合体を反応器に加える方法により製造される。任意に希釈油を、任意に窒素でパージした条件下にて、同じ反応器に加えてもよい。第2のアミン化合物は、任意に窒素でパージした条件下にて、反応器に加えられる。この混合物は窒素でパージした条件下、約110℃乃至約200℃、好ましくは約130℃乃至約180℃、さらに好ましくは約150℃乃至約170℃の範囲の温度に加熱される。任意に、混合物を約0.5乃至約2.0時間吸引し、過剰の水を除去してもよい。
スクシンイミド添加剤組成物は、窒素でパージした条件下、および約110℃乃至約200℃、好ましくは約130℃乃至約180℃、さらに好ましくは約150℃乃至約170℃の温度で加熱しながら、単離した混成コハク酸無水物共重合体を反応器に加える方法によっても製造できる。任意に希釈油を、任意に窒素でパージした条件下で同じ反応器に加えてもよい。第2のアミン化合物は、任意に窒素でパージした条件下にて、反応器に添加する。この混合物は、窒素でパージした条件下、約110℃乃至約200℃、好ましくは約130℃乃至約180℃、さらに好ましくは約150℃乃至約170℃の範囲の温度に加熱する。任意に混合物を約0.5乃至約2.0時間吸引し、過剰な水を除去してもよい。
実に驚くべきことには、ジアミン、共重合体、およびポリアミンの添加順序がスクシンイミドを製造する際に重要であることが見出された。例えば、最初にジアミンを共重合体と反応させて混成PIBSAを製造し、次に混成PIBSAをポリアミンと反応させると、ジアミン、共重合体、およびポリアミンを同時に反応させる場合よりも低い粘度を有する生成物が得られる。より低粘度になる理由は、ジアミンを最初に共重合体と反応させ、次に混成PIBSAをポリアミンと反応させると、製造されるスクシンイミドは、ジアミン、共重合体、およびポリアミンを同時にまとめて反応させて製造する生成物よりも架橋度が低くなるためであると考えられる。
一つ以上の反応体を高い温度で加えて、混合と反応とを促進してもよい。反応体を反応器に加える際に静的攪拌機を用いて、反応体の混合を促進することもできる。反応は約0.5乃至2時間、約130℃乃至200℃の温度で実施する。反応期間中、任意に反応混合物を吸引できる。
[(F)スクシンイミドの後処理]
本発明のある態様において、混成コハク酸無水物(例、混成PIBSA)から誘導されるスクシンイミドは、少なくとも一つの後処理剤で後処理される。混成PIBSAから誘導されるスクシンイミドを後処理することにより、分散性が改善されることが発見された。
好ましい後処理剤は、環状カーボネート、モノカーボネート、芳香族ポリカルボン酸無水物、もしくは芳香族ポリカルボン酸エステルである。より好ましい後処理剤は、エチレンカーボネート、フタル酸無水物もしくはそれらの混合物である。
本発明に使用する代表的な環状カーボネートは、下記の化合物を含む:
1,3−ジオキソラン−2−オン(エチレンカーボネート);
4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン(プロピレンカーボネート);
4−ヒドロキシメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン;
4,5−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン;
4−エチル−1,3−ジオキソラン−2−オン(ブチレンカーボネート);
4,4−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン;
4−メチル−5−エチル−1,3−ジオキソラン−2−オン;
4,5−ジエチル−1,3−ジオキソラン−2−オン;
4,4−ジエチル−1,3−ジオキソラン−2−オン;
1,3−ジオキサン−2−オン;
4,4−ジメチル−1,3−ジオキサン−2−オン;
5,5−ジメチル−1,3−ジオキサン−2−オン;
5,5−ジヒドロキシメチル−1,3−ジオキサン−2−オン;
5−メチル−1,3−ジオキサン−2−オン;
4−メチル−1,3−ジオキサン−2−オン;
5−ヒドロキシ−1,3−ジオキサン−2−オン;
5−ヒドロキシメチル−5−メチル−1,3−ジオキサン−2−オン;
5,5−ジエチル−1,3−ジオキサン−2−オン;
5−メチル−5−プロピル−1,3−ジオキサン−2−オン;
4,6−ジメチル−1,3−ジオキサン−2−オン;
4,4,6−トリメチル−1,3−ジオキサン−2−オン;および
スピロ[1,3−オキサ−2−シクロヘキサノン−5,5’−1’,3’−オキサ−2’−シクロヘキサノン]。
他の適切な環状カーボネートは、この分野で公知の方法により、ソルビトール、グルコース、フルクトース、ガラクトースその他のような糖から、およびC乃至C30オレフィンから製造されるビシナルジオールから製造できる。
これらの環状カーボネートのいくつかは、1,3−ジオキソラン−2−オンもしくは4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オンのように市販されている。環状カーボネートは、公知の反応により容易に製造できる。例えば、ホスゲンと適切なα−アルカンジオールもしくはアルカン−1,3−ジオールとの反応により本発明の範囲で使用できるカーボネートが生じる。これは、例えば米国特許第4115206号明細書に記載されている。この記載は、参照のため、本明細書の記載とする。
同様に、本発明に有用な環状カーボネートは、エステル交換反応の条件下、適切なα−アルカンジオールもしくはアルカン−1,3−ジオールと、例えばジエチルカーボネートとのエステル交換反応により製造できる。例えば、米国特許第4384115号および同第4423205号の各明細書を参照。これらの記載は、環状カーボネートの製造の開示を参照するため、本明細書の記載とする。
代表的な鎖状モノカーボネートは、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジプロピルカーボネートその他を含む。代表的な鎖状ポリカーボネートは、ポリ(プロピレンカーボネート)その他を含む。
代表的な芳香族ポリカルボン酸無水物は、2,3−ピラジンジカルボン酸無水物;2,3−ピリジンジカルボン酸無水物;3,4−ピリジンジカルボン酸無水物;ジフェン酸無水物;イサト酸無水物;フェニルコハク酸無水物;1−ナフタレン酢酸無水物;1,2,4−ベンゼントリカルボン酸無水物その他を含む。代表的な芳香族ポリカルボン酸は、上記無水物の酸を含む。
代表的な芳香族ポリカルボン酸エステルは、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジメチルヘキシル、フタル酸モノメチルヘキシル、フタル酸モノエチル、およびフタル酸モノメチルを含む。
ある態様において、後処理剤は、環状カーボネートもしくは鎖状モノ−もしくはポリカーボネートである。別の態様において、後処理剤は、芳香族ポリカルボン酸、無水物もしくはエステルである。
好ましくは、本発明のスクシンイミドは、エチレンカーボネート、フタル酸無水物、もしくはナフタレン酸無水物から選ばれる後処理剤で後処理されている。
典型的には、後処理剤(すなわち、エチレンカーボネート、フタル酸無水物、もしくは1,8−ナフタレン酸無水物)を、本発明のスクシンイミドを含む反応器に加え、それにより後処理されたスクシンイミドを製造する。
[(G)潤滑油組成物]
潤滑油添加剤組成物(すなわち、スクシンイミド)もしくは上記の後処理されたスクシンイミドは、一般に部品(例えば、内燃機関、ギア、および変速機)の作動を潤滑するために充分な基油に加えられる。典型的には、本発明の潤滑油組成物は、相対的に多量の潤滑性粘度を有する油および相対的に少量の潤滑油添加剤組成物を含む。
使用する基油は、広く様々な種類の潤滑性粘度を有する油である。そのような組成物に使用する潤滑性粘度を有する基油は、鉱物油もしくは合成油である。望ましい基油は、40℃において粘度少なくとも2.5 cStの粘度およびお20℃未満(好ましくは0℃以下)の流動点を有する。基油は、合成もしくは天然の資源から誘導できる。本発明において基油として使用する鉱物油は、例えば、パラフィン油、ナフタレン油、および潤滑油組成物中で普通に使用されている他の油である。合成油は、例えば、必要とされる粘度を有する炭化水素合成油と合成エステルとの双方、およびそれらの混合物を含む。炭化水素合成油は、例えば、エチレン、ポリアルファオレフィン(PAO)油の重合により製造される油、またはフィッシャー・トロプシュ法のような一酸化炭素ガスと水素ガスとを用いる炭化水素合成方法により合成される油を含む。有用な合成炭化水素油は、適切な粘度を有するα−オレフィンの液状ポリマーを含む。1−デセントリマーのようなC乃至C12のα−オレフィンの水素化液状オリゴマーは、特に有用である。同様に、ジドデシルベンゼンのような適切な粘度を有するアルキルベンゼンも用いることができる。有用な合成エステルは、モノカルボン酸およびポリカルボン酸のエステルに加えて、モノヒドロキシアルカノールおよびポリオールのエステルを含む。代表的な例は、アジピン酸ジドデシル、テトラカプロン酸ペンタエリスリトール、アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸ジラウリルその他である。モノおよびジカルボン酸とモノおよびジヒドロキシアルカノールとの混合物から製造される複合エステルも用いることができる。鉱物油を合成油と配合しても有用である。
以上のように、基油は、潤滑性粘度を有する精製されたパラフィン型基油、精製されたナフタレン基油、あるいは合成炭化水素もしくは非炭化水素油のいずれでもよい。基油は、鉱物油と合成油との混合物であってもよい。
[(H)潤滑油濃縮物]
潤滑油濃縮物も想定される。それらの濃度は、一般に、潤滑性粘度を有する油の約90質量%乃至約10質量%、好ましくは約90質量%乃至約50質量%であり、ここに記載する潤滑油添加剤組成物(すなわち、混成コハク酸無水物共重合体もしくは後処理されたスクシンイミドから誘導されるスクシンイミド)の約10質量%乃至約90質量%である。典型的な濃縮物は、出荷および貯蔵において濃縮物の取り扱いが容易になるために充分な希釈剤を含む。濃縮物に適切な希釈剤は、任意の不活性の希釈剤を含み、好ましくは、濃縮物が潤滑油と容易に混合されて潤滑油組成物を製造できるような潤滑性粘度を有する油である。希釈剤として使用できる適切な潤滑油は、典型的には、100°F(38℃)において約35乃至約500SUS(Saybolt Universal Seconds)の粘度を有する。ただし、潤滑性粘度を有する任意の油も使用できる。
[(I)他の添加剤]
本発明のある態様において、下記の添加剤成分は、潤滑油組成物中に好ましく使用できる成分についての幾つかの例である。
これらの添加剤の例は、本発明を説明するために示されるが、それらの例に本発明を限定する意図はない。
(1.金属清浄剤)
硫化もしくは非硫化アルキルもしくはアルケニルフェネート、アルキルもしくはアルケニル芳香族スルホネート、ホウ素化スルホネート、多価ヒドロキシアルキルもしくはアルケニル芳香族化合物の硫化もしくは非硫化金属塩、アルキルもしくはアルケニルヒドロキシ芳香族スルホネート、硫化もしくは非硫化アルキルもしくはアルケニルナフテネート、アルカノール酸の金属塩、アルキルもしくはアルケニル多価酸の金属塩、およびそれらの化学的もしくは物理的な混合物。
(2.酸化防止剤)
酸化防止剤は、油が酸素および熱に曝されて劣化する傾向を軽減する。この劣化は、スラッジとワニス様の堆積の形成、油の粘度の増加、および腐食もしくは摩耗の増加によって確認される。本発明に有用な酸化防止剤の例は、限定される訳ではないが、以下のようなフェノール型(フェノール性)酸化防止剤を含む。
4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、
4,4’−ビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、
4,4’−ビス(2−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、
2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、
4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、
4,4’−イソプロピリデンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、
2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−ノニルフェノール)、
2,2’−イソブチリデンビス(4,6−ジメチルフェノール)、
2,2’−5−メチレンビス(4−メチル−6−シクロヘキシルフェノール)、
2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、
2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、
2,4−ジメチル−6−tert−ブチル−フェノール、
2,6−ジ−tert−l−ジメチルアミノ−p−クレゾール、
2,6−ジ−tert−4−(N,N’−ジメチルアミノメチルフェノール)、
4,4’−チオビス(2−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、
2,2’−チオビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、
ビス(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−10−ブチルベンジル)スルフィド、および
ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)。
ジフェニルアミン型酸化防止剤は、限定される訳ではないが、アルキル化ジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、およびアルキル化−α−ナフチルアミンを含む。硫黄含有酸化防止剤は、無灰性スルフィドおよびポリスルフィド、ジチオカルバメート金属塩(例、ジチオカルバメート亜鉛)、および15−メチレンビス(ジブチルジチオカルバメート)を含む。リン化合物、特に亜リン酸アルキル、硫黄−リン化合物、および銅化合物も、酸化防止剤として使用できる。
(3.抗摩耗剤)
抗摩耗剤は、連続的かつ中程度の負荷条件において金属部品を作動させる際の摩耗を軽減する。そのような抗摩耗剤の例は、限定される訳ではないが、ホスフェートおよびチオホスフェートおよびそれらの塩、カルバメート、エステル、およびモリブデン錯体を含む。特に好ましい抗摩耗剤は、リン酸アミンである。
(4.錆防止剤(防錆剤))
錆防止剤は、第1鉄金属の腐食を緩和する。それらの例は、(a)ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトールモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビトールモノオレエート、およびポリエチレングリコールモノオレエートのようなノニオン性ポリオキシエチレン界面活性剤;および(b)ステアリン酸と他の脂肪酸、ジカルボン酸、金属石鹸、脂肪酸アミン塩、重スルホン酸の金属塩、多価アルコールの部分的カルボン酸エステル、およびリン酸エステルのような他の雑多な化合物を含む。
(5.抗乳化剤)
抗乳化剤は、混入により油と接触するようになる水から油の分離を促進する。抗乳化剤は、アルキルフェノールおよびエチレンオキシドの付加生成物、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、およびポリオキシエチレンソルビタンエステルを含む。
(6.極圧剤(EP剤))
極圧剤は、高負荷の条件下で金属部品の作動における摩耗を低減させる。EP剤の例は、硫化オレフィン、ジアルキルジチオリン酸亜鉛(一級アルキル、二級アルキル、およびアリール型)、硫化ジフェニル、トリクロロステアリン酸メチル、塩素化ナフタレン、フルオロアルキルポリシロキサン、ナフタレン酸鉛、中和もしくは部分的中和ホスフェート、ジチオホスフェート、および脱硫黄ホスフェートを含む。
(7.摩擦緩和剤)
脂肪族アルコール、脂肪酸(ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、および他の脂肪酸もしくはそれらの塩)、アミン、ホウ素化エステル、他のエステル、ホスフェート、トリ−およびジ−ヒドロカルビルホスファイト以外のホスファイト、およびフォスフォネート。
(8.多機能添加剤)
いくつかの添加剤は、同時に多数の機能を示すように機能する。特に、アリールおよびアルキルジチオリン酸亜鉛は、同時に抗摩耗、極圧、および酸化防止の機能を示す。特に好ましくは、アルカリール、一級アルキル、および二級アルキルジチオリン酸亜鉛である。一級アルキルジチオリン酸亜鉛は特に好ましい。
(9.粘度指数向上剤)
粘度指数向上剤は潤滑油の粘度指数を増加させるために用いられ、それにより温度上昇に伴う油の粘度低下を軽減する。ポリメタクリレートポリマー、エチレン−プロピレン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、水素化スチレン−イソプレン共重合体、およびポリイソブチレンは、いずれも粘度指数向上剤として用いられる。特に好ましい粘度指数向上剤は、ポリメタクリレートポリマーである。窒素−および酸素−機能化ポリマー、いわゆる分散性粘度指数向上剤も使用できる。
(10.流動点降下剤)
流動点降下剤は、潤滑油からワックスが沈澱する温度を低下させ、それにより、油の流動が妨げられる前に潤滑油が機能できる温度範囲を広げる。流動点降下剤は、ポリメチルメタクリレート、エステル−オレフィン共重合体、特にエチレン酢酸ビニル共重合体その他を含む。
(11.消泡剤)
消泡剤は、操作中の潤滑剤中に混入する気体の解放を加速するように機能する。一般的な消泡剤は、アルキルメタクリレートポリマーおよびジメチルシロキサンポリマーである。
(12.金属不活性化剤)
金属不活性化剤は、金属表面、および潤滑油に含まれる溶液中のキレート金属イオンの腐食を妨害し、それにより、金属イオンの触媒降下による酸化を減少させる。一般的な金属不活性化剤は、サリチリデンプロピレンジアミン、トリアゾール誘導体、メルカプトベンゾチアゾール、チアジアゾール誘導体、およびメルカプトベンズイミダゾールを含む。
(13.分散剤)
アルケニルスクシンイミド、他の有機化合物で修飾されたアルケニルスクシンイミド、エチレンカーボネートもしくはホウ酸による後処理で修飾されたアルケニルスクシンイミド、ポリアルコールのエステル、およびポリイソブテニルコハク酸無水物、フェネート−サリチレートおよびそれらの後処理された類似物、ホウ酸アルカリ金属もしくは混合アルカリ金属、アルカリ土類金属、水和ホウ酸アルカリ金属塩の分散物、ホウ酸アルカリ土類金属塩の分散物、ポリアミド無灰性分散剤その他、それらの分散剤の混合物。
[(J)本発明の使用方法]
本発明の潤滑油添加剤組成物(すなわち、混成コハク酸無水物共重合体から誘導されるスクシンイミド)もしくは後処理されたスクシンイミド添加剤組成物は潤滑性粘度を有する油に加え、それにより潤滑油組成物を製造する。潤滑油組成物はエンジンに接触し、潤滑油組成物の分散性能を改善する。従って、本発明は、本発明の潤滑油組成物でエンジンを作動させる内燃機関内での分散性を改善する方法にも関する。
[(K)燃料組成物]
燃料中で使用する場合、望ましい効果を達成するために必要とされる添加剤組成物(例、混成コハク酸無水物共重合体から誘導されるスクシンイミドもしくは後処理されたスクシンイミド)の適切な濃度は、様々な要素に依存する。それらの要素は、使用する燃料の種類、他の清浄剤もしくは分散剤または他の添加剤等の存在である。しかし、一般には、ある態様において、ベース燃料中の添加剤の濃度範囲は、ベース燃料百万部当たりの添加剤10乃至10000質量部であり、好ましくは30乃至5000部である。仮に他の清浄剤が存在する場合、添加剤はより少ない量で使用できる。本発明の混成コハク酸無水物共重合体から誘導されるスクシンイミドもしくは後処理されたスクシンイミド添加剤は、約150°F乃至400°Fの範囲に沸点を有する不活性で安定な親油性有機溶媒を用いて燃料濃縮物として処方できる。好ましくは、ベンゼン、トルエン、キシレン、または高沸点芳香族物質もしくは芳香族シンナーのような脂肪族もしくは芳香族炭化水素溶媒を用いる。イソプロパノール、イソブチルカルビノール、n−ブタノールその他のような約3乃至8個の炭素原子の脂肪族アルコールを、炭化水素溶媒と組み合わせたものも、燃料添加剤として適切に使用される。
燃料濃縮物中では、添加剤の量は通常は少なくとも5質量%であり、一般に70質量%未満であり、好ましくは5乃至50、そしてさらに好ましくは10乃至25質量%である。
ガソリン燃料中、本発明の添加剤と共に他の燃料添加剤を用いることができる。他の添加剤は、例えば、t−ブチルメチルエーテルのような酸素化剤、メチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニルのようなアンチノック剤、およびヒドロカルビルアミン、ヒドロカルビルポリ(オキシアルキレン)アミン、ヒドロカルビルポリ(オキシアルキレン)アミノカルバメート、スクシンイミド、もしくはマンニッヒ塩基のような他の分散剤/清浄剤を含む。加えて、酸化防止剤、金属不活性化剤、および抗乳化剤が存在してもよい。
ディーゼル燃料中、流動点降下剤、流動向上剤その他のような他の公知の添加剤を用いることができる。
以下の例は、本発明を説明するために提示されるが、いかなる場合でも本発明の範囲を限定するように解釈してはならない。
[実施例1]
(ポリPIBSA1000の製造)
約1000の数平均分子量(M)および約76%のメチルビニリデン含有量を有する(BASFから市販されており、Glissopal1000としても知られている)高メチルビニリデンポリイソブテン4005gを反応器に加え、反応器を約150℃の温度まで加熱した。マレイン酸無水物589gおよび過酸化ジクミル54.14gを反応器に供給した。マレイン酸無水物および過酸化ジクミルを反応器に加えた後、反応器の温度を150℃で1.0時間維持した。反応器を約200℃まで約1.0時間かけて加熱した。その後、200℃の温度を維持しながら、吸引して圧力を0psiaまで下げた。吸引した圧力下で約1.5時間、200℃に反応器を維持した。次に反応器の圧力を大気圧条件まで増加させ、そして生成物を濾過し、希釈されていない生成物を得た。
[実施例2]
(ポリPIBSA2300の製造)
1000Mn質量のポリイソブチレンを2300Mn質量のポリイソブチレンに置き換えた以外は、実施例1の方法を繰り返した。
[実施例3]
(CMR=0.125のアミン/無水物を用いるエチレンジアミンとポリPIBSA1000から混成PIBSA共重合体を製造)
実施例1で製造したポリPIBSA1000(SAP数=83.7mgKOH/g、希釈油中51.5%活性)を、この実施例で使用した。ポリPIBSA(1000g、746ミリモル)を、ディーン・スターク装置、機械式攪拌機、および滴下添加漏斗を備えた3000mlの四つ口の丸底フラスコに加えた。次に、エチレンジアミン(5.61g、93.2ミリモル)を90〜100℃で滴下して加えた。添加の完了後、窒素雰囲気下、反応温度を165℃まで上げた。反応は、165℃で2時間保った。次に、反応を冷却し、混成コハク酸無水物共重合体を得た;0.3%N、SAP数=60.2mgKOH/g、粘度@100℃=168.4cSt。これは、第1表に示す。
[実施例4、5]
(他のアミン/無水物CMRを用いるエチレンジアミン(EDA)およびポリPIBSA1000から混成PIBSA共重合体を製造)
異なるアミン/無水物CMR比を用いた以外は、実施例3の操作を正確に繰り返した。混成コハク酸無水物共重合体の化学および物理データは、第1表に報告する。
Figure 0005735433
[実施例6〜8]
(1,6−ジアミノヘキサンおよびポリPIBSA1000から混成PIBSA共重合体を製造)
実施例1で製造した、ポリPIBSA1000(SAP数=83.7mgKOH/g、希釈油中51.5%活性)を、これらの実施例で使用した。ポリPIBSAを、ディーン・スターク装置、機械式攪拌機、および滴下添加漏斗を備えた3000mlの四つ口丸底フラスコに加えた。1,6−ジアミノヘキサン(DAH)を粉砕し、次に粉末として35℃で加えた。窒素雰囲気下でアミンを添加後、反応温度を165℃まで上げた。アミンの添加直後、そしてその後の1時間毎に、サンプルを取り出し、反応の進行を調べた。生成物は、DAHを伴う混成PIBSA共重合体1000であった。この生成物の化学および物理的性質は、第2表に示す。
Figure 0005735433
[実施例9〜11]
(1,12−ジアミノドデカン(DADD)およびポリPIBSA1000から混成PIBSA共重合体を製造)
実施例1で製造したポリPIBSA1000(SAP数=83.7mgKOH/g、希釈油中51.5%活性)を、これらの実施例で使用した。ポリPIBSAは、ディーン・スターク装置、機械式攪拌機、および滴下添加漏斗を備えた3000mlの四つ口丸底フラスコに加えた。次に、1,12−ジアミノドデカンを100℃で一度に滴下して加えた。窒素雰囲気下でアミンを添加後、反応温度を165℃に上げた。DADDを伴う混成PIBSA共重合体1000を製造するために実施した反応を、各生成物の分析結果と共に第3表に示す。
Figure 0005735433
[実施例12〜14]
(エチレンジアミンおよびポリPIBSA2300から混成PIBSA共重合体を製造)
実施例2で製造したポリPIBSA2300(SAP数=41.9mgKOH/g、希釈油中47.9%活性)を、これらの実施例で使用した。ポリPIBSAは、ディーン・スターク装置、機械式攪拌機、および滴下添加漏斗を備えた3000mlの四つ口丸底フラスコに加えた。次に、エチレンジアミンを90〜100℃で低下して加えた。窒素雰囲気下、アミノ添加後、反応温度を165℃に上げた。エチレンジアミンを伴う混成PIBSA共重合体2300を製造するために実施した反応を、各生成物の分析結果と共に第4表に示す。
Figure 0005735433
[実施例15〜17]
(1,6−ジアミノヘキサンおよびポリPIBSA2300から混成PIBSA共重合体を製造)
実施例2で製造したポリPIBSA2300(SAP数=41.9mgKOH/g、希釈油中47.9%活性)を、これらの実施例で使用した。ポリPIBSAは、ディーン・スターク装置、機械式攪拌機、および滴下添加漏斗を備えた3000mlの四つ口丸底フラスコに加えた。次に、1,6−ジアミノヘキサンを35℃で滴下して加えた。アミンの添加後、窒素雰囲気下、反応温度を165℃に上げた。アミンの添加直後、そしてその後の1時間毎に、サンプルを取り出し、反応の進行を調べた。DAHを伴う混成PIBSA共重合体2300を製造するために実施した反応を、各生成物の分析結果と共に第5表に示す。
Figure 0005735433
[実施例18〜20]
(1,12−ジアミノドデカンおよびポリPIBSA2300から混成PIBSA共重合体を製造)
実施例2で製造したポリPIBSA2300(SAP数=41.9mgKOH/g、希釈油中47.9%活性)を、これらの実施例で使用した。ポリPIBSAを、ディーン・スターク装置、機械式攪拌機、および滴下添加漏斗を備えた3000mlの四つ口丸底フラスコに加えた。次に、1,12−ジアミノドデカンを100℃で、一度に全部を滴下して加えた。窒素雰囲気下でアミンの添加後、反応温度を165℃に上げた。DADDを伴う混成PIBSA共重合体2300を製造するために実施した反応を、各生成物の分析結果と共に第6表に示す。
Figure 0005735433
[実施例21〜35]
(混成PIBSA共重合体および重ポリアミン(HPA)から重合体分散剤を製造)
実施例3〜11でポリPIBSA1000から製造した混成PIBSA共重合体を、ディーン・スターク装置、機械式攪拌機、および添加漏斗を備えた1000mLの四つ口丸底フラスコに加えた。次に、窒素雰囲気下、120〜130℃で、HPAを反応フラスコに滴下して加えた。アミンの添加後、反応温度を165℃に上げたHPAを伴う混成PIBSA共重合体1000から重合体分散剤を製造するために実施した反応を、各生成物の分析結果と共に第7表に示す。
Figure 0005735433
[実施例36〜42]
(PP1000とDETA、TETA、およびTEPAとから製造した混成PIBSA共重合体から重合体分散剤を製造)
実施例9〜11で製造した混成PIBSA共重合体を、ディーン・スターク装置、機械式攪拌機、窒素気流、および添加漏斗を備えた1000mLの四つ口丸底フラスコに加えた。混成PIBSA共重合体に対して、160〜165℃でポリアミンを反応フラスコに滴下して加えた。アミンの添加後、反応温度を165℃に保った。ポリPIBSA1000およびDADDから製造した混成PIBSA共重合体から重合体分散剤を製造するために実施した反応を、各生成物の分析結果と共に第8表に示す。
Figure 0005735433
[実施例43〜57]
(ポリPIBSA2300から製造した混成PIBSA共重合体から重合体分散剤を製造)
実施例12〜20でポリPIBSA2300から製造した混成PIBSA混成コハク酸無水物共重合体を、ディーン・スターク装置、機械式攪拌機、および添加漏斗を備えた1000mLの四つ口丸底フラスコに加えた。次に、窒素雰囲気下、120−130℃でHPAを反応フラスコに滴下して加えた。アミンの添加後、反応温度を165℃に上げた。HPAを伴う混成PIBSA混成コハク酸無水物共重合体2300から重合体分散剤を製造するために実施した反応を、各生成物の分析結果と共に第9表に示す。
Figure 0005735433
[実施例58〜63]
(エチレンカーボネートで後処理されたスクシンイミド)
マグネチックスターラーおよびディーン・スターク装置を取り付けた250mLの四つ口フラスコに、実施例43で製造したスクシンイミド100gを加えた。窒素下、攪拌しながら温度を160℃に加熱し、これに溶融エチレンカーボネート(10.86g、123ミリモル)を2時間かけて滴下して加えた。その後、温度を165℃に上昇させ、2時間保った。この生成物の化学および物理的性質を第10表に示す。同じ方法で製造され他のECで後処理されたスクシンイミドの実施例も、第10表で報告する。
Figure 0005735433
[実施例64〜69]
(フタル酸無水物で後処理されたスクシンイミド)
マグネチックスターラーおよびディーン・スターク装置を取り付けた250mLの四つ口フラスコに、実施例49で製造したスクシンイミド100gを加えた。窒素下、攪拌しながら温度を160℃に加熱し、これにフタル酸無水物粉末(3.56g、24ミリモル)を1.5時間かけて分割して添加した。次に、温度を165℃に上昇させ、1時間保った。この生成物の化学および物理的性質を第11表に示す。同じ方法で製造され他のフタル酸無水物で後処理されたスクシンイミドの実施例も、第11表で報告する。
Figure 0005735433
(ススの濃縮によるベンチテスト)
上記実施例からの後処理されたポリスクシンイミドについて、ススの濃縮によるベンチテスト2007Aおよび2007Bで試験した。試験では、ススの代用品を添加する結果として、ススを分散し、粘度増加を抑制する制御能力を測定した。
2007Aのスス濃縮試験では、被検サンプル98.0gを250mLのビーカーに入れた。被検サンプルは、被検分散剤6質量%、OL219を68ミリモル、OL262を22ミリモル、OL249Sを11ミリモル、246Sを4ミリモル、OL2509Mを0.4質量%、OL2509Zを0.3質量%、OL17502を0.2質量%、消泡剤5ppm、PT8011VIIおよびエクソン150N/600N基油(64/36)8.5質量%を含む。これに、バルカンXC−72TMカーボンブラックスス2.0gを加えた。混合物を攪拌し、次にデシケーター中で16時間保存した。ススのない第2のサンプルを、ウィレムズ・ポリトロン・ホモジナイザー−モデルPF45/6を用いて60秒間混合し、次に真空オーブン中、50〜55℃で30分間をかけて気体を除去した。次に二つのサンプルの粘度を、毛管粘度計を用いて100℃で測定した。粘度増加(%)は、カーボンブラックの有無によるサンプルの比較から計算した。より低い粘度増加(%)は、分散剤の分散性がより良好であることを意味する。
2007Bのスス濃縮試験では、非検サンプル45.0gを150mLのプラスチック製ビーカーに入れた。被検サンプルは、披検分散剤3質量%、OL12002を2質量%、OL13000を2質量%、OL246Sを4ミリモル、OL219を52ミリモル、OL262を19ミリモル、OL2505Rを0.5質量%、OL2509Mを0.5質量%、OL17501を0.2質量%、OL17505を0.2質量%、消泡剤5ppm、PT8011VIIおよびシェブロン220N/600N基油(83/17)7.6質量%を含む。これに、レイブン1040カーボンブラックパウダー5.0gを加えた。混合物を全てのカーボンブラックが湿るまで攪拌した。次に、混合物を、ウルトラチュラックスT25ティシュマイザーを高速で使用して、均一にした。ススを加えたサンプルは、真空オーブン中、15分間をかけて気体を除去した。吸引下で15分後、オーブン内の圧力を平準化し、サンプルを除いた。100℃で粘度を測定した。粘度増加(%)は、ススの有無におけるサンプルの粘度の比較から計算した。2007B試験の結果は、T−11エンジン試験とは逆の性能を示す。従って、より高い粘度増加(%)は、分散剤の分散性がより良好であることを意味する。
これら分散剤に関するベンチテストの結果を、分散剤が全く存在しない基準のスス濃縮ベンチテストの結果に対して比較した。
Figure 0005735433
スス濃縮での結果では、エチレンカーボネートおよびフタル酸無水物で後処理された本発明のスクシンイミドが、分散剤が存在しない基準処方と比較して改善された分散性を示した。
(剪断安定性試験の結果)
[比較例B]
(一工程法による共重合体、高分子量連結アミン、およびアミンから高分子量スクシンイミドの製造)
OLOA13300は、ターポリマーPIBSA、N−フェニレンジアミン、およびハンツマン・ジェフ・アミンTMXTJ−501として知られる(ED−900とも呼ばれる)ポリエーテルアミンから誘導される一般的ではないポリスクシンイミド分散剤である。OLOA13300分散剤は、全アミンの添加モル比を1.0、そしてNPPDA/XTJ−501の添加モル比を1.0として実施するターポリマーPIBSAと二種類のアミンとの合成反応により製造される。OLOA13300分散剤の合成は、米国特許出願公開第2006/0247386号明細書の実施例3(N−フェニルフェニレンジアミンおよびポリプロピレンオキシドジアミンと反応させた共重合体に基づくターポリマーからスクシンイミドの製造に関する)に記載のように実施した。
剪断安定性指数は、ASTM6278の試験方法を用いて測定した。この試験方法では、粘度等級が15W40の油中で、30回転当たり15〜17psiで作動する。連結アミンとして0.25CMRのEDA/無水物(実施例63で製造)を含む混成PIBSAポリPIBSA2300と反応させたHPAから製造しエチレンカーボネートで後処理したスクシンイミドは、6.07であることが判明した。これは、実施例63のスクシンイミドの非常に高い剪断安定性を示している。対比すると、比較例Bで製造したスクシンイミドの剪断安定性指数は、42であった。これは、この生成物の余り高くない剪断安定性を示している。
剪断安定性試験の結果では、混成PIBSA混成コハク酸無水物共重合体から製造しECで後処理した分散剤は、比較例Bで製造したOLOA13300分散剤よりも優れた剪断安定性を示している。
本発明の精神および範囲から逸脱しない限り本発明の修正および変更が可能であるが、その制限は書き添えられている請求項の範囲が示す通りにのみ課せられると理解される。

Claims (14)

  1. 下記の工程を含む方法により製造される後処理されたスクシンイミド添加剤組成物:
    (A)(i)不飽和酸性試薬と(ii)モノオレフィンとの共重合体を、少なくとも一つの炭化水素で連結されたジ一級アミンと反応させ、それにより10%乃至90%の未反応無水物基を有する混成コハク酸無水物共重合体を製造し;引き続き
    (B)該混成コハク酸無水物共重合体を、第2のアミン化合物と反応させ、それによりスクシンイミドを製造し、ここで、この第2のアミンは、前記少なくとも一つの炭化水素で連結されたジ一級アミンではなく;そして
    (C)該スクシンイミドを、環状カーボネート、鎖状モノカーボネート、鎖状ポリカーボネート、芳香族ポリカルボン酸、芳香族ポリカルボン酸無水物、芳香族ポリカルボン酸エステル、もしくはそれらの混合物から選ばれる少なくとも一つの後処理剤と反応させ、それにより後処理されたスクシンイミド添加剤組成物を得る。
  2. 少なくとも一つの炭化水素で連結されたジ一級アミンが、エチレンジアミン、1,6−ジアミノヘキサン、および1,12−ジアミノドデカンからなる群より選ばれる請求項1の後処理されたスクシンイミド添加剤組成物。
  3. 第2のアミン化合物が、脂肪族もしくは芳香族のモノアミンもしくはポリアミンまたはそれらの混合物の少なくとも一つである請求項1の後処理されたスクシンイミド添加剤組成物。
  4. 第2のアミン化合物が一級アミンである請求項3の後処理されたスクシンイミド添加剤組成物。
  5. 第2のアミン化合物がポリアミンである請求項4の後処理されたスクシンイミド添加剤組成物。
  6. 第2のアミン化合物が、ポリアミンのモル当たり少なくとも6.5個の窒素原子を有する重ポリアミンである請求項5の後処理されたスクシンイミド添加剤組成物。
  7. 相対的に多量の潤滑性粘度を有する油および相対的に少量の下記の工程を含む方法により製造された後処理されたスクシンイミド添加剤組成物を含む潤滑油組成物:
    (A)(i)不飽和酸性試薬と(ii)モノオレフィンとの共重合体を、少なくとも一つの炭化水素で連結されたジ一級アミンと反応させ、それにより10%乃至90%の未反応無水物基を有する混成コハク酸無水物共重合体を製造し;引き続き
    (B)該混成コハク酸無水物共重合体を、第2のアミン化合物と反応させ、それによりスクシンイミドを製造し、ここで、この第2のアミンは、前記少なくとも一つの炭化水素で連結されたジ一級アミンではなく;そして
    (C)該スクシンイミドを、環状カーボネート、鎖状モノカーボネート、鎖状ポリカーボネート、芳香族ポリカルボン酸、芳香族ポリカルボン酸無水物、芳香族ポリカルボン酸エステル、もしくはそれらの混合物から選ばれる少なくとも一つの後処理剤と反応させ、それにより後処理されたスクシンイミド添加剤組成物を得る。
  8. 少なくとも一つの炭化水素で連結されたジ一級アミンがエチレンジアミン、1,6−ジアミノヘキサン、および1,12−ジアミノドデカンからなる群より選ばれる請求項7の潤滑油組成物。
  9. 第2のアミン化合物が脂肪族もしくは芳香族のモノアミンもしくはポリアミンまたはそれらの混合物の少なくとも一つである請求項7の潤滑油組成物。
  10. 第2のアミン化合物が一級アミンである請求項9の潤滑油組成物。
  11. 第2のアミン化合物がポリアミンである請求項9の潤滑油組成物。
  12. 第2のアミン化合物がポリアミンのモル当たり少なくとも6.5個の窒素原子を有する重ポリアミンである請求項11の潤滑油組成物。
  13. 下記の工程を含む、後処理されたスクシンイミド添加剤組成物の製造方法:
    (A)(i)不飽和酸性試薬と(ii)モノオレフィンとの共重合体を、少なくとも一つの炭化水素で連結されたジ一級アミンと反応させ、それにより10%乃至90%の未反応無水物基を有する混成コハク酸無水物共重合体を製造し;引き続き
    (B)該混成コハク酸無水物共重合体を、第2のアミン化合物と反応させ、それによりスクシンイミドを製造し、ここで、この第2のアミンは、前記少なくとも一つの炭化水素で連結されたジ一級アミンではなく;そして
    (C)該スクシンイミドを、環状カーボネート、鎖状モノカーボネート、鎖状ポリカーボネート、芳香族ポリカルボン酸、芳香族ポリカルボン酸無水物、芳香族ポリカルボン酸エステル、もしくはそれらの混合物から選ばれる少なくとも一つの後処理剤と反応させ、それにより後処理されたスクシンイミド添加剤組成物を得る。
  14. 相対的に多量の潤滑性粘度を有する油および有効量の請求項1の後処理されたスクシンイミド添加剤組成物を含む潤滑剤組成物を用いてエンジンを作動させることを含む内燃機関内のススの分散性を改善する方法。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120180382A1 (en) * 2011-01-19 2012-07-19 Afton Chemical Corporation Fuel Additives and Gasoline Containing the Additives
US8927469B2 (en) 2011-08-11 2015-01-06 Afton Chemical Corporation Lubricant compositions containing a functionalized dispersant
US9243203B2 (en) * 2012-11-30 2016-01-26 Chevron Oronite Company Llc Copolymers of polyaminopolyolefins and polyanhydrides and methods of their preparation
WO2014099557A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 Chevron Oronite Company Llc A post-treated molybdenum imide additive composition, methods of making same and lubricating oil compositions containing same
US9624451B2 (en) 2013-03-15 2017-04-18 Castrol Limited Multiple function dispersant viscosity index improver
US9505994B2 (en) * 2014-02-05 2016-11-29 Baker Hughes Incorporated Antifoulants for use in hydrocarbon fluids
US9068135B1 (en) * 2014-02-26 2015-06-30 Afton Chemical Corporation Lubricating oil composition and additive therefor having improved piston deposit control and emulsion stability
CN108473904B (zh) * 2015-12-18 2022-06-03 路博润公司 用于发动机润滑剂的氮官能化烯烃聚合物
US10179886B2 (en) * 2016-05-17 2019-01-15 Afton Chemical Corporation Synergistic dispersants
US20180016515A1 (en) 2016-07-14 2018-01-18 Afton Chemical Corporation Dispersant Viscosity Index Improver-Containing Lubricant Compositions and Methods of Use Thereof
CA3061706A1 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 Chevron Oronite Company Llc Dispersants, method of making, and using same
US11274181B2 (en) 2017-09-18 2022-03-15 Chevron Oronite Company Llc Polyimide dispersants and methods of making and using thereof
CA3118096A1 (en) 2018-10-29 2020-05-07 Championx Usa Inc. Alkenyl succinimides and use as natural gas hydrate inhibitors

Family Cites Families (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3100673A (en) 1963-08-13 Dyeings and prints possessing fastness
US2551813A (en) 1949-02-25 1951-05-08 Du Pont Free radical addition of h2s to olefins
US2992708A (en) 1954-01-14 1961-07-18 Lyon George Albert Air circulating wheel structure
DE1248643B (de) 1959-03-30 1967-08-31 The Lubrizol Corporation, Cleveland, Ohio (V. St. A.) Verfahren zur Herstellung von öllöslichen aeylierten Aminen
NL255194A (ja) 1959-08-24
NL255193A (ja) 1959-08-24
US3215707A (en) 1960-06-07 1965-11-02 Lubrizol Corp Lubricant
US3231587A (en) 1960-06-07 1966-01-25 Lubrizol Corp Process for the preparation of substituted succinic acid compounds
US3194813A (en) 1962-10-18 1965-07-13 Lubrizol Corp High molecular weight alkenyl-n-omega amino hexylsuccinimide
DE1271877B (de) 1963-04-23 1968-07-04 Lubrizol Corp Schmieroel
US3272746A (en) 1965-11-22 1966-09-13 Lubrizol Corp Lubricating composition containing an acylated nitrogen compound
GB1121578A (en) 1967-11-06 1968-07-31 Lubrizol Corp Reaction products of high molecular weight hydrocarbon succinic acid compounds, amines and heavy metal compounds
US3804763A (en) * 1971-07-01 1974-04-16 Lubrizol Corp Dispersant compositions
US3912764A (en) 1972-09-29 1975-10-14 Cooper Edwin Inc Preparation of alkenyl succinic anhydrides
JPS51130409A (en) 1975-05-08 1976-11-12 Karonaito Kagaku Kk Lubricating oil composition
DE2702604C2 (de) 1977-01-22 1984-08-30 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Polyisobutene
US4115206A (en) 1977-07-21 1978-09-19 Phillips Petroleum Company Separation of phenol-, cyclohexanone-, and cyclohexylbenzene-containing mixtures employing an organic carbonate
US4384115A (en) 1981-12-14 1983-05-17 The Dow Chemical Company Process for preparing tetrahydro-1,3-oxazin-2-ones
US4423205A (en) 1982-05-24 1983-12-27 Ethyl Corporation Cationic polymerization of cyclic carbonates
GB8329082D0 (en) 1983-11-01 1983-12-07 Bp Chem Int Ltd Low molecular weight polymers of 1-olefins
US4612132A (en) 1984-07-20 1986-09-16 Chevron Research Company Modified succinimides
US4670173A (en) 1985-12-19 1987-06-02 The Lubrizol Corporation Oil-soluble reaction products of an acylated reaction product, a polyamine, and mono-functional acid
JPS6371015A (ja) 1986-09-14 1988-03-31 Maruishi Sangyo:Kk 粉粒体搬送装置
US4952328A (en) 1988-05-27 1990-08-28 The Lubrizol Corporation Lubricating oil compositions
GB8818711D0 (en) 1988-08-05 1988-09-07 Shell Int Research Lubricating oil dispersants
JP2777806B2 (ja) * 1988-08-10 1998-07-23 三菱レイヨン株式会社 トナー用樹脂の製造法
US5112507A (en) 1988-09-29 1992-05-12 Chevron Research And Technology Company Polymeric dispersants having alternating polyalkylene and succinic groups
KR900701720A (ko) 1988-09-29 1990-12-04 원본미기재 교체되는 폴리알킬렌과 호박산 그룹을 갖는 신규 중합 분산제
US5175225A (en) 1989-09-29 1992-12-29 Chevron Research And Technology Company Process for preparing polymeric dispersants having alternating polyalkylene and succinic groups
US5266186A (en) 1989-10-12 1993-11-30 Nalco Chemical Company Inhibiting fouling employing a dispersant
US5137980A (en) 1990-05-17 1992-08-11 Ethyl Petroleum Additives, Inc. Ashless dispersants formed from substituted acylating agents and their production and use
US5071919A (en) 1990-05-17 1991-12-10 Ethyl Petroleum Additives, Inc. Substituted acylating agents and their production
JP2696595B2 (ja) 1990-08-31 1998-01-14 株式会社ゼクセル 車輌用クラッチ制御装置
US5254649A (en) 1990-11-28 1993-10-19 Bp Chemicals Limited Cationic polymerization of 1-olefins
JP3068233B2 (ja) 1991-03-27 2000-07-24 第一工業製薬株式会社 アミノ基を有する共重合体及びその製造方法
BE1006694A5 (fr) 1991-06-22 1994-11-22 Basf Ag Procede de preparation de polyisobutenes extremement reactifs.
DE69127473T2 (de) 1991-11-18 1998-02-19 Amoco Corp Bf3-tertiäre etheratkomplexe zur isobuthylen-polymerisation
JPH05178924A (ja) 1991-12-26 1993-07-20 Denki Kagaku Kogyo Kk 吸水性樹脂及びその製造方法
GB9208034D0 (en) 1992-04-10 1992-05-27 Bp Chem Int Ltd Fuel composition
WO1993024539A1 (en) 1992-05-26 1993-12-09 Amoco Corporation Reactive, low molecular weight, viscous poly(1-olefins) and copoly(1-olefins) and their method of manufacture
EP0587381A1 (en) 1992-09-09 1994-03-16 BP Chemicals Limited Novel derivatives of poly(iso)butene
US5356552A (en) * 1993-03-09 1994-10-18 Chevron Research And Technology Company, A Division Of Chevron U.S.A. Inc. Chlorine-free lubricating oils having modified high molecular weight succinimides
DE4313088A1 (de) 1993-04-22 1994-10-27 Basf Ag Poly-1-n-alkenamine und diese enthaltende Kraft- und Schmierstoffzusammensetzungen
US5362411A (en) 1993-05-10 1994-11-08 Mobil Oil Corporation Antirust/dispersant additive for lubricants
JP3001385B2 (ja) 1993-12-13 2000-01-24 シェブロン ケミカル カンパニー ポリマー分散剤
DE69608159T2 (de) 1995-03-24 2001-01-11 Ethyl Petroleum Additives Ltd Nachbehandelte Dispergiermittel
US5674819A (en) 1995-11-09 1997-10-07 The Lubrizol Corporation Carboxylic compositions, derivatives,lubricants, fuels and concentrates
US5821205A (en) 1995-12-01 1998-10-13 Chevron Chemical Company Polyalkylene succinimides and post-treated derivatives thereof
US5716912A (en) 1996-04-09 1998-02-10 Chevron Chemical Company Polyalkylene succinimides and post-treated derivatives thereof
KR20000016494A (ko) 1996-06-10 2000-03-25 데이 수잔 자넷 치환 카르복실화 유도체
US5753597A (en) 1996-08-20 1998-05-19 Chevron Chemical Company Polymeric dispersants
US5792729A (en) 1996-08-20 1998-08-11 Chevron Chemical Corporation Dispersant terpolymers
WO1999064481A1 (fr) * 1998-06-05 1999-12-16 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Compose de succinimide, son procede de production, additif d'huile lubrifiante et composition d'huile lubrifiante destinee a un moteur a combustion interne
US6015776A (en) 1998-09-08 2000-01-18 Chevron Chemical Company Polyalkylene polysuccinimides and post-treated derivatives thereof
US6451920B1 (en) 1999-11-09 2002-09-17 Chevron Chemical Company Llc Process for making polyalkylene/maleic anhydride copolymer
JP2001247624A (ja) 1999-12-28 2001-09-11 Bridgestone Corp 枝分れ状共重合体の製造方法
US7411108B2 (en) 2000-06-30 2008-08-12 Chevron Phillips Chemical Company Lp Process for the removal of conjugated olefins from a monoolefin stream
US6906011B2 (en) 2001-11-09 2005-06-14 Chevron Oronite Company Llc Polymeric dispersants prepared from copolymers of low molecular weight polyisobutene and unsaturated acidic reagent
JP4011967B2 (ja) 2002-05-07 2007-11-21 シェブロンジャパン株式会社 潤滑油組成物
US6867171B2 (en) * 2002-11-27 2005-03-15 Chevron Oronitz Company Llc Low molecular weight branched alkenyl succinic acid derivatives prepared from low molecular weight polyisobutene and unsaturated acidic reagents
JP4113032B2 (ja) 2003-04-21 2008-07-02 キヤノン株式会社 電子銃及び電子ビーム露光装置
US7091306B2 (en) 2003-05-09 2006-08-15 Chevron Oronite Company Llc Process for preparing polyalkenylsuccinimides
JP4934019B2 (ja) 2004-03-10 2012-05-16 ザ ルブリゾル コーポレイション ジエン含有重合体をベースにした分散剤粘度調整剤
US7361629B2 (en) 2004-03-10 2008-04-22 Afton Chemical Corporation Additives for lubricants and fuels
JP2005330303A (ja) 2004-05-18 2005-12-02 Idemitsu Kosan Co Ltd 無水マレイン酸−α−オレフィン共重合体及びその製造方法。
JP5070049B2 (ja) 2004-07-30 2012-11-07 ザ ルブリゾル コーポレイション 芳香族アミンを含有する分散剤粘度調整剤
US20060089272A1 (en) * 2004-10-25 2006-04-27 The Lubrizol Corporation Ashless consumable engine oil
US7745541B2 (en) 2005-04-29 2010-06-29 Chevron Oronite Company Llc Lubricating oil additive composition and method of making the same
US7745542B2 (en) * 2005-04-29 2010-06-29 Chevron Oronite Company Llc Lubricating oil additive composition and method of making the same
US7618928B2 (en) 2005-08-31 2009-11-17 Chevron Oronite Company Llc Lubricating oil additive composition and method of making the same
US8455568B2 (en) * 2008-04-25 2013-06-04 Chevron Oronite Company Llc Lubricating oil additive composition and method of making the same

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