JP5897952B2 - 粘度指数向上剤組成物及び潤滑油組成物 - Google Patents
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であり、nが2以上の場合のXは同一でも異なっていてもよく、(XO)n部分はランダム結合でもブロック結合でもよい;R2は一般式(2)、一般式(3)又は一般式(4)で表される炭素数4〜13の分岐アルキル基である。
向上効果の観点から好ましいのは、メチル基である。
炭素数1〜11の直鎖又は分岐アルキル基としては、炭素数1〜11の直鎖アルキル基及び炭素数3〜11の分岐アルキル基が挙げられる。
炭素数1〜11の直鎖アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n
−ブチル基、n−ペンチル基、n−へキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基及びn−ウンデシル基が挙げられる。
炭素数3〜11の分岐アルキル基としては、イソプロピル基、イソブチル基、t−ブチ
ル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、イソヘキシル基、イソオクチル基、2−エチルヘキシル基、イソノニル基、3,5,5−トリメチルヘキシル基、2,4,6−トリメチルヘプチル基、2−メチル−n−ノニル基、イソデシル基、2−メチル−n−デシル基、2−エチル−n−ノニル基及びイソウンデシル基等が挙げられる。
一般式(2)におけるR5は、水素原子又は炭素数1〜10の直鎖若しくは分岐アルキル基である。
炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基としては、炭素数1〜10の直鎖アルキル基及び炭素数3〜10の分岐アルキル基が挙げられる。
炭素数1〜10の直鎖アルキル基としては、R3及びR4として例示した炭素数1〜11の直鎖アルキル基のうち、炭素数1〜10の直鎖アルキル基として例示したものと同様のものが挙げられる。
炭素数3〜10の分岐アルキル基としては、R3及びR4として例示した炭素数3〜1
1の分岐アルキル基のうち、炭素数3〜10の分岐アルキル基として例示したものと同様のものが挙げられる。
一般式(2)におけるR3〜R5の合計炭素数は3〜12であり、低温粘度の観点から好ましくは4〜12、更に好ましくは5〜12である。
炭素数1〜8の直鎖又は分岐アルキル基としては、炭素数1〜8の直鎖アルキル基及び炭素数3〜8の分岐アルキル基が挙げられる。
炭素数1〜8の直鎖アルキル基としては、一般式(2)におけるR3及びR4として例示した炭素数1〜11の直鎖アルキル基のうち、炭素数1〜8の直鎖アルキル基として例示したものと同様のものが挙げられる。
炭素数3〜8の分岐アルキル基としては、一般式(2)におけるR3及びR4として例示した炭素数3〜11の分岐アルキル基のうち、炭素数3〜8の分岐アルキル基として例示したものと同様のものが挙げられる。
一般式(3)におけるR8、R9及びR10は、それぞれ独立に炭素数1〜9の直鎖又は分岐アルキル基である。
炭素数1〜9の直鎖又は分岐アルキル基としては、炭素数1〜9の直鎖アルキル基及び炭素数3〜9の分岐アルキル基が挙げられる。
炭素数1〜9の直鎖アルキル基としては、一般式(2)におけるR3及びR4として例示した炭素数1〜11の直鎖アルキル基のうち、炭素数1〜9の直鎖アルキル基として例示したものと同様のものが挙げられる。
炭素数3〜9の分岐アルキル基としては、一般式(2)におけるR3及びR4として例示した炭素数3〜11の分岐アルキル基のうち、炭素数3〜9の分岐アルキル基として例示したものと同様のものが挙げられる。
一般式(3)におけるR6〜R10の合計炭素数は3〜11であり、低温粘度の観点から好ましくは4〜11、更に好ましくは5〜11である。
炭素数1〜8の直鎖又は分岐アルキル基としては、炭素数1〜8の直鎖アルキル基及び炭素数3〜8の分岐アルキル基が挙げられる。
炭素数1〜8の直鎖アルキル基としては、一般式(2)におけるR3及びR4として例示した炭素数1〜11の直鎖アルキル基のうち、炭素数1〜8の直鎖アルキル基として例示したものと同様のものが挙げられる。
炭素数3〜8の分岐アルキル基としては、一般式(2)におけるR3及びR4として例示した炭素数3〜11の分岐アルキル基のうち、炭素数3〜8の分岐アルキル基として例示したものと同様のものが挙げられる。
一般式(4)におけるR11〜R13の合計炭素数は3〜10であり、低温粘度の観点から好ましくは4〜10、更に好ましくは5〜10である。
これらのうち、粘度指数向上効果及び低温粘度の観点から好ましいのは、炭素数4〜13の分岐アルキル基であり、更に好ましいのは炭素数5〜12の分岐アルキル基、特に好ましいのは炭素数6〜10の分岐アルキル基である。
(a)のうち、粘度指数向上効果及び低温粘度の観点から好ましいのは、1−(1’−メチル−n−プロピル)−2−メチル−n−ペンチル(メタ)アクリレート,1−イソブチル−1−メチル−n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチル−2−n−プロピル−n−ヘキシル(メタ)アクリレート及び1,1,5−トリメチル−n−ヘプチル(メタ)アクリレートである。なお、(メタ)アクリレートは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。
炭素数1〜4の直鎖アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(b)としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル及び(メタ)アクリル酸n−ブチル等が挙げられる。これらのうち好ましいのは、(メタ)アクリル酸メチル及び(メタ)アクリル酸エチルであり、更に好ましいのは(メタ)アクリル酸メチルである。
炭素数8〜28の直鎖アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(c)としては、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸n−ノニル、(メタ)アクリル酸n−デシル、(メタ)アクリル酸n−ドデシル、(メタ)アクリル酸n−トリデシル、(メタ)アクリル酸n−テトラデシル、(メタ)アクリル酸n−ペンタデシル、(メタ)アクリル酸n−ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸n−オクタデシル及び(メタ)アクリル酸n−トリアコンチル等が挙げられる。
(c)のうち好ましいのは、炭素数10〜18の直鎖アルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルである。更に好ましいのは炭素数11〜17の直鎖アルキルを有する(メタ)アクリル酸エステル、特に好ましいのは炭素数12〜16の直鎖アルキルを有する(メタ)アクリル酸エステルである。
一般式(5)におけるR15及びR16は、それぞれ独立に炭素数9〜18のアルキル基であり、R15とR16の合計炭素数が18〜30である。
炭素数9〜18のアルキル基としては、炭素数9〜18の直鎖アルキル基及び炭素数9〜18の分岐のアルキル基が挙げられる。
炭素数9〜18の直鎖アルキル基としては、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基及びn−オクタデシル基等が挙げられる。
炭素数9〜18の分岐アルキル基としては、イソノニル基、3,5,5−トリメチルヘキシル基、イソデシル基、2,4,6−トリメチルヘプチル基、2−メチル−n−ノニル基、イソウンデシル基、2−メチル−n−デシル基、2−エチル−n−ノニル基、イソドデシル基、2−エチル−n−ドデシル基、2−エチル−n−トリデシル基、2−メチル−n−テトラデシル基、イソヘキサデシル基、2−オクチルノニル基、2−ヘキシルウンデシル基、2−エチルペンタデシル基、2−(3−メチルヘキシル)−7−メチル−ノニル基及びイソオクタデシル基等が挙げられる。
窒素原子含有ビニル単量体(e)としては、以下の単量体(e1)〜(e4)が挙げられる。
アミド基含有ビニル単量体(e1):
(メタ)アクリルアミド、モノアルキルアミノ(メタ)アクリルアミド[窒素原子に炭素数1〜4のアルキル基が1つ結合したもの;例えばN−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド及びN−n−又はイソブチル(メタ)アクリルアミド等]、モノアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド[窒素原子に炭素数1〜4のアルキル基が1つ結合したアミノアルキル基(炭素数2〜6)を有するもの;例えばN−メチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N−エチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピルアミノ−n−ブチル(メタ)アクリルアミド及びN−n−又はイソブチルアミノ−n−ブチル(メタ)アクリルアミド等]、ジアルキルアミノ(メタ)アクリルアミド[窒素原子に炭素数1〜4のアルキル基が2つ結合したもの;例えばN,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド及びN,N−ジ−n−ブチル(メタ)アクリルアミド等]、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド[窒素原子に炭素数1〜4のアルキル基が2つ結合したアミノアルキル基(炭素数2〜6)を有するもの;例えばN,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド及びN,N−ジ−n−ブチルアミノブチル(メタ)アクリルアミド等]、N−ビニルカルボン酸アミド[N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニル−n−又はイソプロピオニルアミド及びN−ビニルヒドロキシアセトアミド等]等のアミド基のみに窒素原子を有するものが挙げられる。
4−ニトロスチレン等が挙げられる。
1級アミノ基含有ビニル単量体{炭素数3〜6のアルケニルアミン[(メタ)アリルアミン及びクロチルアミン等]、アミノアルキル(炭素数2〜6)(メタ)アクリレート[アミノエチル(メタ)アクリレート等]};2級アミノ基含有ビニル単量体{モノアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート[窒素原子に炭素数1〜6のアルキル基が1つ結合したアミノアルキル基(炭素数2〜6)を有するもの;例えばt−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート及びメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等]、炭素数6〜12のジアルケニルアミン[ジ(メタ)アリルアミン等]};3級アミノ基含有ビニル単量体{ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート[窒素原子に炭素数1〜6のアルキル基が2つ結合したアミノアルキル基(炭素数2〜6)を有するもの;例えばジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート及びジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等]、窒素原子を有する脂環式(メタ)アクリレート[モルホリノエチル(メタ)アクリレート等]、芳香族ビニル系単量体[ジフェニルアミン(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノスチレン、4−ビニルピリジン、2−ビニルピリジン、N−ビニルピロール、N−ビニルピロリドン及びN−ビニルチオピロリドン等]}、及びこれらの塩酸塩、硫酸塩、リン酸塩又は低級アルキル(炭素数1〜8)モノカルボン酸(酢酸及びプロピオン酸等)塩等が挙げられる。
(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。
炭素数2〜20のアルケン(エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン及びオクタデセン等)及び炭素数4〜12のアルカジエン(ブタジエン、イソプレン、1,4−ペンタジエン、1,6−ヘプタジエン及び1,7−オクタジエン等)等が挙げられる。
シクロヘキセン、(ジ)シクロペンタジエン、ピネン、リモネン、インデン、ビニルシクロヘキセン及びエチリデンビシクロヘプテン等が挙げられる。
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、2,4−ジメチルスチレン、4−エチルスチレン、4−イソプロピルスチレン、4−ブチルスチレン、4−フェニルスチレン、4−シクロヘキシルスチレン、4−ベンジルスチレン、4−クロチルベンゼン及び2−ビニルナフタレン等が挙げられる。
炭素数2〜12の飽和脂肪酸のビニルエステル(酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル及びオクタン酸ビニル等)、炭素数1〜12のアルキル、アリール又はアルコキシアルキルビニルエーテル(メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、ビニル−2−メトキシエチルエーテル及びビニル−2−ブトキシエチルエーテル等)及び炭素数1〜8のアルキル又はアリールビニルケトン(メチルビニルケトン、エチルビニルケトン及びフェニルビニルケトン等)等が挙げられる。
グリシジル(メタ)アクリレート及びグリシジル(メタ)アリルエーテル等が挙げられる。
塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、塩化(メタ)アリル及びハロゲン化スチレン(ジクロロスチレン等)等が挙げられる。
(メタ)アクリロイロキシアルキル(炭素数2〜4)リン酸エステル[(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート及び(メタ)アクリロイロキシイソプロピルホスフェート]及びリン酸アルケニルエステル[リン酸ビニル、リン酸アリル、リン酸プロペニル、リン酸イソプロペニル、リン酸ブテニル、リン酸ペンテニル、リン酸オクテニル、リン酸デセニル及びリン酸ドデセニル等]、(メタ)アクリロイルオキシアルキル(炭素数2〜4)ホスホン酸[(メタ)アクリロイルオキシエチルホスホン酸等]及びアルケニル(炭素数2〜12)ホスホン酸[ビニルホスホン酸、アリルホスホン酸及びオクテニルホスホン酸等]等が挙げられる。
不飽和ポリカルボン酸のアルキル、シクロアルキル又はアラルキルエステル[不飽和ジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸及びイタコン酸等)の炭素数1〜8のアルキルジエステル(ジメチルマレエート、ジメチルフマレート、ジエチルマレエート及びジオクチルマレエート)]等が挙げられる。
ヒドロキシル基含有芳香族ビニル単量体(p−ヒドロキシスチレン等)、ヒドロキシアルキル(炭素数2〜6)(メタ)アクリレート[2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、及び2−又は3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等]、モノ−又はジ−ヒドロキシアルキル(炭素数1〜4)置換(メタ)アクリルアミド[N,N−ジヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ−2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド等]、ビニルアルコール、炭素数3〜12のアルケノール[(メタ)アリルアルコール、クロチルアルコール、イソクロチルアルコール、1−オクテノール及び1−ウンデセノール等]、炭素数4〜12のアルケンジオール[1−ブテン−3−オール、2−ブテン−1−オール及び2−ブテン−1,4−ジオール等]、ヒドロキシアルキル(炭素数1〜6)アルケニル(炭素数3〜10)エーテル(2−ヒドロキシエチルプロペニルエーテル等)、多価(3〜8価)アルコール(グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタン、ジグリセリン、糖類及び蔗糖等)のアルケニル(炭素数3〜10)エーテル又は(メタ)アクリレート[蔗糖(メタ)アリルエーテル]等が挙げられる。
ポリオキシアルキレングリコール(アルキレン基の炭素数2〜4、重合度2〜50)、ポリオキシアルキレンポリオール[上記3〜8価のアルコールのポリオキシアルキレンエーテル(アルキレン基の炭素数2〜4、重合度2〜100)]、ポリオキシアルキレングリコール又はポリオキシアルキレンポリオールのアルキル(炭素数1〜4)エーテルのモノ(メタ)アクリレート[ポリエチレングリコール(数平均分子量100〜300)モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(数平均分子量130〜500)モノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(数平均分子量110〜310)(メタ)アクリレート、ラウリルアルコールエチレンオキシド付加物(2〜30モル)(メタ)アクリレート及びモノ(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレン(数平均分子量150〜230)ソルビタン等]等が挙げられる。
(A)を構成する(b)の割合は、粘度指数向上効果及び低温粘度の観点から、(A)の重量に基づいて、好ましくは0〜45重量%であり、更に好ましくは10〜42.5重量%、特に好ましくは20〜40重量%である。
(A)を構成する(c)の割合は、粘度指数向上効果及び低温粘度の観点から、(A)の重量に基づいて、好ましくは0〜60重量%であり、更に好ましくは10〜50重量%、特に好ましくは15〜45重量%である。
(A)を構成する(d)の割合は、基油への溶解性及び低温粘度の観点から、(A)の重量に基づいて、好ましくは0〜45重量%であり、更に好ましくは5〜40重量%、特に好ましくは10〜35重量%である。
(A)を構成する(e)の割合は、粘度指数向上効果及び低温粘度の観点から、(A)の重量に基づいて、好ましくは0〜10重量%であり、更に好ましくは1〜9重量%、特に好ましくは2〜8重量%である。
(A)を構成する(f)〜(o)の割合は、粘度指数向上効果及び低温粘度の観点から、それぞれ、(A)の重量に基づいて、好ましくは0〜20重量%であり、更に好ましくは2〜18重量%、特に好ましくは5〜15重量%である。
なお、本発明におけるSP値は、Fedors法(Polymer Engineering and Science,Feburuary,1974,Vol.14、No.2 P.147〜154)に記載の方法で算出される値である。
(A)のSP値は、(A)を構成する単量体それぞれのSP値を前記の方法で算出し、それぞれの単量体のSP値を、構成単量体単位のモル分率に基づいて平均した値である。
(A)のSP値は、使用する単量体のSP値、モル分率を適宜調整することにより7.3〜11(cal/cm3)1/2にすることができる。
** :ベルト−コンティニュアスリーバリュアブルトランスミッション油
*** :マニュアルトランスミッション油
<Mwの測定条件>
装置 :「HLC−802A」[東ソー(株)製]
カラム :「TSK gel GMH6」[東ソー(株)製]2本
測定温度 :40℃
試料溶液 :0.5重量%のテトラヒドロフラン溶液
溶液注入量:200μl
検出装置 :屈折率検出器
標準 :ポリスチレン(TSKstandardPOLYSTYRENE)12点(分子量:500、1,050、2,800、5,970、9,100、18,100、37,900、96,400、190,000、355,000、1,090,000、2,890,000)[東ソー(株)製]
なお、(A)の結晶化温度は、示差走査熱量計「UNIX(登録商標)DSC7」(PERKIN−ELMER社製)を使用し、粘度指数向上剤5mgを試料とし、10℃/分の等温速度で100℃から−70℃まで冷却したときに観測される結晶化温度である。
中で重合触媒存在下に溶液重合することにより得る方法が挙げられる。
溶剤としては、トルエン、キシレン、炭素数9〜10のアルキルベンゼン、メチルエチルケトン及び鉱物油等が挙げられる。
重合触媒としては、アゾ系触媒(アゾビスイソブチロニトリル及びアゾビスバレロニトリル等)、過酸化物系触媒(ベンゾイルパーオキサイド、クミルパーオキサイド及びラウリルパーオキサイド等)及びレドックス系触媒(ベンゾイルパーオキサイドと3級アミンの混合物等)が挙げられる。更に必要により、公知の連鎖移動剤(炭素数2〜20のアルキルメルカプタン等)を使用することもできる。
重合温度は、好ましくは25〜140℃であり、更に好ましくは50〜120℃である。また、上記の溶液重合の他に、塊状重合、乳化重合又は懸濁重合により(A)を得ることができる。
(A)が共重合体である場合の重合形態としては、ランダム付加重合体又は交互共重合体のいずれでもよく、また、グラフト共重合体又はブロック共重合体のいずれでもよい。
(B)としては、(A)以外のアルキル(メタ)アクリル酸エステル系重合体であれば特に限定しないが、炭素数1〜15の直鎖アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル等が挙げられる。
(B)の具体例としては、メタクリル酸n−オクタデシル/メタクリル酸n−ドデシル(モル比10〜30/90〜70)共重合体、メタクリル酸n−テトラデシル/メタクリル酸n−ドデシル(モル比10〜30/90〜70)共重合体、メタクリル酸n−ヘキサデシル/メタクリル酸n−ドデシル/メタクリル酸メチル(モル比20〜40/55〜75/0〜10)共重合体及びアクリル酸n−ドデシル/メタクリル酸n−ドデシル(モル比10〜40/90〜60)共重合体等が挙げられ、これらは単独でも2種以上を併用してもよい。
炭素数1〜24の1価アルコールとしては、直鎖又は分枝のものであってもよく、具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、2−エチルヘキサノール、ノナノール、デカノール、イソデカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、2−ヘキシルデカノール、イソステアリルアルコール、2−オクチルドデカノール及び2−デシルテトラデカノール等が挙げられる。
炭素数2〜24の2価カルボン酸としては、直鎖又は分枝のものであってもよく、具体的には、炭素数2〜24の脂肪族ジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、オクタンジカルボン酸、グルタル酸、リンゴ酸、セバシン酸、アゼライン酸、デカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸及びデシルコハク酸等)、炭素数6〜24の脂環式ジカルボン酸(1,4−ジカルボキシシクロヘキサン及び1,4−ジカルボキシシクロヘプタン酸)等]、及び炭素数8〜24の芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、t−ブチルイソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸及び4,4’−ビフェニルジカルボン酸等)等が挙げられる。
(S2−3)の具体例としては、アジピン酸1モルとジプロピレングリコール1モルとで構成されるジエステル、及びフタル酸1モルとトリエチレングリコール1モルとで構成されるジエステル等が挙げられる。
(S3−1)を構成する炭素数2〜24の1価カルボン酸としては、前記のものが挙げられる。
(S3−2)の具体例としては、グリセリン1モルリンゴ酸1モルとで構成されるジエステル、及びソルビトール1モルとアジピン酸1モルとで構成されるジエステル等が挙げられる。
炭素数2〜24の3〜6価カルボン酸としては、トリメリット酸、ピロメリット酸、エチレンジアミン四酢酸、シクロペンタンテトラカルボン酸、トリエチレンテトラミン六酢酸及びシクロヘキサンヘキサカルボン酸等が挙げられる。
(S3−4)の具体例としては、トリエチレングリコール1モルとトリメリット酸1モルとで構成されるジエステル、トリエチレングリコール2モルとピロメリット酸1モルとで構成されるテトラエステル等が挙げられる。
(S3−5)の具体例としては、グリセリン1モルとトリメリット酸1モルとで構成されるジエステル、及びソルビトール1モルとトリメリット酸1モルとで構成されるジエステル等が挙げられる。
なお、(S)は1種類を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(T)としては、鉱物油(溶剤精製油、パラフィン油、イソパラフィンを含有する高粘度指数油、イソパラフィンの水素化分解による高粘度指数油及びナフテン油等)、合成潤滑油[炭化水素系合成潤滑油(ポリ−α−オレフィン系合成潤滑油等)]及びこれらの混合物が挙げられる。これらのうち、(A)の溶解性の観点から好ましいのは鉱物油である。
(T)の粘度指数は、粘度指数向上効果の観点から、好ましくは90以上であり、更に好ましくは100以上である。また、潤滑油組成物の低温粘度の観点から、好ましくは170以下であり、更に好ましくは160以下である。なお、(T)の粘度指数は、JIS K2283の方法で測定することができる。
(T)の曇り点(JIS−K2269で測定したもの)は、低温粘度の観点から、好ましくは−5℃以下であり、更に好ましくは−15℃以下である。なお、(T)の曇り点は、JIS−K2269での方法で測定することができる。
本発明の粘度指数向上剤組成物(R)における(S)の含有率は、粘度指数向上効果と粘度指数向上剤組成物(R)の酸化安定性及び貯蔵安定性の観点から、粘度指数向上剤組成物(R)の重量に基づき、好ましくは0.1〜90重量%であり、更に好ましくは1〜80重量%、特に好ましくは5〜70重量%、より好ましくは10〜60重量%、最も好ましくは20〜50重量%である。
本発明の粘度指数向上剤組成物(R)における(T)の含有率は、粘度指数向上剤組成物(R)の重量に基づき、好ましくは0〜50重量%であり、更に好ましくは10〜40重量%、特に好ましくは20〜30重量%である。
(S)、(A)を構成する(a)としては、前記のものが挙げられる。(a)と共重合可能な単量体としては、前記の(b)〜(o)が挙げられる。
[1]単量体をあらかじめ(S)中に溶解させ、重合触媒を滴下する方法。
[2](S)中に単量体と重合触媒を滴下する方法。
[3]重合触媒を含有する(S)中に単量体を滴下する方法。
[4]あらかじめ(S)中に単量体と重合触媒を投入しておく方法。
重合温度は、好ましくは25〜140℃であり、更に好ましくは50〜120℃である。また、溶液重合の他に、塊状重合、乳化重合又は懸濁重合により(A)を重合することができる。
(A)が共重合体である場合の重合形態としては、ランダム付加重合体又は交互共重合体のいずれでもよく、また、グラフト共重合体又はブロック共重合体のいずれでもよい。
本発明の粘度指数向上剤組成物(R)の製造方法において使用する(S)の重量は、重合反応が容易に進行するという観点から、得られる粘度指数向上剤組成物(R)100重量部に対して、好ましくは20〜80重量部であり、更に好ましくは25〜75重量部、特に好ましくは30〜50重量部である。
本発明の粘度指数向上剤組成物(R)の製造方法において使用する(T)の重量は、重合反応が容易に進行するという観点から、得られる粘度指数向上剤組成物(R)100重量部に対して、好ましくは0〜80重量部であり、更に好ましくは5〜55重量部、特に好ましくは20〜45重量部である。
(U)としては、前記の(S)、(T)と同様のものが挙げられる。(U)の100℃における動粘度は、粘度指数向上効果の観点から、好ましくは1.5〜15mm2/sであり、更に好ましくは1.5〜10mm2/sである。
潤滑油組成物がエンジン油又はギヤ油の場合には、(U)の100℃における動粘度は、好ましくは3〜10mm2/sである。
潤滑油組成物が自動変速機油(ATF、belt−CVTF及びMTF)の場合には、(U)の100℃における動粘度は、好ましくは2〜6mm2/sである。
潤滑油組成物がトラクション油の場合には、(U)の100℃における動粘度は、好ましくは1〜5mm2/sである。
潤滑油組成物がエンジン油の場合には、潤滑油組成物の重量に基づき、(A)として0.5〜15重量%含有するよう粘度指数向上剤組成物(R)を含有しているのが好ましい。
潤滑油組成物がギヤ油の場合には、潤滑油組成物の重量に基づき、(A)として3〜30重量%含有するよう粘度指数向上剤組成物(R)を含有しているのが好ましい。
潤滑油組成物が自動変速機油(ATF、belt−CVTF及びMFT)の場合には、潤滑油組成物の重量に基づき、(A)として2〜25重量%含有するよう粘度指数向上剤組成物(R)を含有しているのが好ましい。
潤滑油組成物がトラクション油の場合には、潤滑油組成物の重量に基づき、(A)として0.5〜15重量%含有するよう粘度指数向上剤組成物(R)を含有しているのが好ましい。
潤滑油組成物が作動油の場合には、潤滑油組成物の重量に基づき、(A)として0.5〜25重量%含有するよう粘度指数向上剤組成物(R)を含有しているのが好ましい。
(1)清浄剤:
塩基性、過塩基性又は中性の金属塩[スルフォネート(石油スルフォネート、アルキル
ベンゼンスルフォネート及びアルキルナフタレンスルフォネート等)の過塩基性又はアルカリ土類金属塩等]、サリシレート類、フェネート類、ナフテネート類、カーボネート類、フォスフォネート類及びこれらの混合物;
(2)分散剤:
コハク酸イミド類(ビス−又はモノ−ポリブテニルコハク酸イミド類)、マンニッヒ縮
合物及びボレート類等;
(3)酸化防止剤:
ヒンダードフェノール類及び芳香族2級アミン類等;
(4)油性向上剤:
長鎖脂肪酸及びそれらのエステル(オレイン酸及びオレイン酸エステル等)、長鎖アミ
ン及びそれらのアミド(オレイルアミン及びオレイルアミド等)等;
(5)摩擦摩耗調整剤:
モリブデン系及び亜鉛系化合物(モリブデンジチオフォスフェート、モリブデンジチオ
カーバメート及びジンクジアルキルジチオフォスフェート等)等;
(6)極圧剤:
硫黄系化合物(モノ又はジスルフィド、スルフォキシド及び硫黄フォスファイド化合
物)、フォスファイド化合物及び塩素系化合物(塩素化パラフィン等)等;
(7)消泡剤:
シリコン油、金属石けん、脂肪酸エステル及びフォスフェート化合物等;
(8)抗乳化剤:
4級アンモニウム塩(テトラアルキルアンモニウム塩等)、硫酸化油及びフォスフェー
ト(ポリオキシエチレン含有非イオン性界面活性剤のフォスフェート等)等;
(9)腐食防止剤:
窒素原子含有化合物(ベンゾトリアゾール及び1,3,4−チオジアゾリル−2,5−
ビスジアルキルジチオカーバメート等)等。
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、脱水装置及び空気導入管を備えた反応容器に、3,5−ジメチル−4−オクタノール(アルドリッチ社製)158.3重量部、p−トルエンスルホン酸[東京化成(株)製]9重量部、ハイドロキノン[和光純薬(株)製]0.04重量部及びメタクリル酸[(株)クラレ製]111.9重量部を投入し、空気を液層に導入しながら、120℃で5時間反応を行った。なお反応中に生成する水は、脱水装置で除去した。室温まで冷却後、10重量%水酸化ナトリウム水溶液132重量部で中和し、有機層を採取した。有機層を100℃で2時間減圧(0.003MPa)乾燥し、単量体(a−1)を得た。
製造例1において、5−ジメチル−4−オクタノール158.3重量部を2,4−ジメチル−4−ノナノール[アルドリッチ社製]172.3重量部に変更したこと以外は、製造例1と同様にして、単量体(a−2)を得た。
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計及び窒素導入管を備えた反応容器に、トルエン20重量部、表2に記載の単量体100重量部[(a−1)30重量部、(b−1)33重量部、(c−1)37重量部の混合物]、ラジカル重合開始剤としてアゾビスバレロニトリル0.33重量部を投入し、窒素置換を行った後、密閉下80℃で5時間重合反応を行った。室温まで冷却後、メタノール500重量部を投入して得られた共重合体を析出させ、デカンテーションでメタノールを除去した。更にメタノール300重量部を投入して10分間撹拌後デカンテーションでメタノールを除去する工程を2回繰り返し、100℃で4時間減圧(0.003MPa)乾燥した。そこに表2に記載の希釈油(S−1)100重量部を投入して、120℃で3時間撹拌し、共重合体(A1)からなる粘度指数向上剤(R1)を得た。得られた共重合体(A1)のSP値を上記の方法で計算し、Mwを上記の方法で測定した。結果を表2に示す。
実施例1において、単量体100重量部[(a−1)30重量部、(b−1)33重量部、(c−1)37重量部の混合物]を、それぞれ表2に記載の単量体100重量部に変更し、(S−1)100重量部をそれぞれ表2に記載の希釈油に変更する以外は実施例1と同様にして、共重合体(A2)〜(A8)、(H1)〜(H3)からなる粘度指数向上剤(R2)〜(R8)、(V1)〜(V3)を得た。得られた共重合体(A2)〜(A8)、(H1)〜(H3)のSP値を上記の方法で計算し、Mwを上記の方法で測定した。結果を表2に示す。
(a−1):1−(1’−メチル−n−プロピル)−2−メチル−n−ペンチルメタクリレート
(a−2):1−イソブチル−1−メチル−n−ヘキシルメタクリレート
(b−1):メタクリル酸メチル
(c−1):メタクリル酸n−テトラデシル
(c−2):メタクリル酸n−ヘキサデシル
(d−1):2−n−デシル−n−テトラデシルメタクリレート
(e−1):ジメチルアミノエチルメタクリレート
(n−1):ヒドロキシエチルメタクリレート
表2に記載の希釈油は、以下の通りである。
(S−1):セバシン酸ジオクチル[100℃動粘度:3.23mm2/s、40℃動粘度:11.56mm2/s、粘度指数:151、豊国製油(株)社製]
(T−1):「YUBASE4」[鉱物油、100℃における動粘度:4.25mm2/s、40℃における動粘度:10.7mm2/s、粘度指数:101、SKOIL社製]
撹拌装置を備えたステンレス製容器に、(T−1)を投入し、得られる潤滑油組成物の150℃のHTHS粘度が2.60±0.02(mm2/s)になるように、それぞれ粘度指数向上剤組成物(R1)〜(R8)、(V1)〜(V3)を添加し、潤滑油組成物(X1)〜(X8)、(Y1)〜(Y3)を得た。
潤滑油組成物(X1)〜(X8)、(Y1)〜(Y3)の40℃及び100℃における動粘度、粘度指数、80℃及び150℃におけるHTHS粘度、−40℃における低温粘度を測定した。各測定は以下の評価方法により行った。結果を表3に示す。
ASTM D445の方法で測定した。
JIS−K2283−1993の方法で測定した。
ASTM D4683の方法で測定した。
ASTM D5293の方法で測定した。
Claims (12)
- 下記一般式(1)で表される単量体(a)及び炭素数1〜4のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキル(b)を必須構成単量体とし、かつ溶解性パラメーターが7.3〜11(cal/cm3)1/2である(共)重合体(A)と、100℃における動粘度が1〜30mm2/sであるエステル系潤滑油基油(S)を含有してなる粘度指数向上剤組成物であって、(A)を構成する(a)の割合が10〜48重量%であり、(A)を構成する(b)の割合が33〜40重量%である粘度指数向上剤組成物(R)。
[R3及びR4は、それぞれ独立に炭素数1〜11の直鎖又は分岐アルキル基;R5は水素原子又は炭素数1〜10の直鎖若しくは分岐アルキル基であり、R3〜R5の合計炭素数が5〜12である。] - 更に、100℃における動粘度が1〜20mm2/sである潤滑油基油(T)を含有してなる請求項1記載の粘度指数向上剤組成物(R)。
- (S)が、モノエステル系潤滑油基油(S1)及び/又はジエステル系潤滑油基油(S2)である請求項1又は2記載の粘度指数向上剤組成物(R)。
- (R)の重量に基づく(A)の含有率が10〜99.9重量%であり、(S)の含有率が0.1〜90重量%である請求項1〜3のいずれかに記載の粘度指数向上剤組成物(R)。
- (S)の溶解性パラメーターが8.5〜10(cal/cm3)1/2である請求項1〜4のいずれかに記載の粘度指数向上剤組成物(R)。
- (A)が、(A)の構成単量体として、更に炭素数8〜28の直鎖アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(c)を含有してなる共重合体である請求項1〜5のいずれかに記載の粘度指数向上剤組成物(R)。
- (A)が、(A)の構成単量体として更に下記一般式(5)で表される単量体(d)を含有してなる共重合体である請求項1〜6のいずれかに記載の粘度指数向上剤組成物(R)。
[R14は水素原子又はメチル基;R15及びR16は、それぞれ独立に炭素数9〜18のアルキル基であり、R15とR16の合計炭素数が18〜30である。] - (A)が、(A)の構成単量体として、更に窒素原子含有ビニル単量体(e)を含有してなる共重合体である請求項1〜7のいずれかに記載の粘度指数向上剤組成物(R)。
- (A)の重量平均分子量が5,000〜1,000,000である請求項1〜8のいずれかに記載の粘度指数向上剤組成物(R)。
- (A)の結晶化温度が−20℃以下である請求項1〜9のいずれかに記載の粘度指数向上剤組成物(R)。
- 更に、(A)以外の(共)重合体(B)を(A)の重量に基づいて0.01〜30重量%含有してなる含有してなる請求項1〜10のいずれかに記載の粘度指数向上剤組成物(R)。
- 請求項1〜11のいずれかに記載の(R)及び潤滑油基油(U)を含有してなる潤滑油組成物。
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