JP6400829B2 - 工業用潤滑剤用途におけるベースオイル用のアルキルキャップ化油溶性ポリマー粘度指数向上添加剤 - Google Patents
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Description
本発明は、工業用潤滑剤配合物における使用のための、ベースオイルとアルキルキャップ化油溶性ポリマーとを含むベースオイル配合物、工業用途における潤滑剤としてのそのような潤滑剤配合物の使用、ならびに炭化水素ベースオイルの粘度指数及び低温粘度を向上させる方法に関する。
機械的デバイスでは、互いに対して近接して動く部品の摩耗を減らすために、潤滑剤が使用される。しかしながら、難題は、機械的デバイスが、摂氏0度(℃)よりかなり下から100℃をずっと上回ることもある広い範囲の温度にわたって運転する必要があり得るということである。潤滑剤は、典型的には、使用中の温度に応じて粘度を変える。温度変化によって潤滑剤がその粘度を変える度合いが、潤滑剤の粘度指数であり、この粘度指数は、40℃及び100℃におけるエンジンオイルの動粘度に基づく計算から導き出される。より高い粘度指数の値は、温度範囲にまたがる粘度の変化がより小さいことに対応する。広い温度範囲にわたって望ましい粘度を維持するように、高い粘度指数を有する潤滑剤が望ましい。粘度が高すぎる場合、機械的デバイスは運転が困難となる。粘度が低すぎる場合、潤滑能力が減少し、過剰な摩耗が起こり得る。
R1[O(R2O)n(R3O)mR4]p (I)
式中、R1は、1〜30個の炭素を有するアルキルであり、R2及びR3は、3個または4個の炭素を有するアルキルから、独立して選択され、ブロック形態であってもランダムに組み合わされていてもよく、R4は、1〜18個の炭素原子を有するアルキルであり、n及びmは、独立して、0〜20の範囲の数字であるが、但し、n+mが0よりも大きいことを条件とし、pは、1〜3の範囲内の数字であり、工業用ベースオイル配合物は、摂氏40度において100センチストーク超、好ましくは150cSt以上、また200cSt以上であり得る動粘度を有する。
R1[O(R2O)n(R3O)mR4]p (I)
式中、第1の態様の工業用潤滑剤ベースオイル配合物を達成するために、R1は、1〜30個の炭素を有するアルキルであり、R2及びR3は、3個または4個の炭素を有するアルキルから、独立して選択され、R4は、1〜18個を有するアルキルであり、n及びmは、独立して、1〜20の範囲の数字から選択されるが、但し、n+mが0よりも大きいことを条件とし、pは、1〜3の範囲内の数字である。
R1[O(R2O)n(R3O)mR4]p (I)
本願発明には以下の態様が含まれる。
項1.
摂氏40度において100センチストーク超の動粘度を有するベースオイルと、アルキルキャップ化油溶性ポリマーとを含む工業用ベースオイル配合物であって、前記アルキルキャップ化油溶性ポリマーが、式Iの構造を有し、
R1[O(R2O)n(R3O)mR4]p (I)
式中、R1が、1〜30個の炭素を有するアルキルであり、R2及びR3が、3個または4個の炭素を有するアルキルから、独立して選択され、ブロック形態であってもランダムに組み合わされていてもよく、R4が、1〜18個の炭素原子を有するアルキルであり、n及びmが、独立して、0〜20の範囲の数字であるが、但し、n+mが0よりも大きいことを条件とし、pが、1〜3の範囲内の数字であり、前記工業用潤滑剤配合物が、摂氏40度において100センチストーク超の動粘度を有する、工業用ベースオイル配合物。
項2.
前記ベースオイルが、炭化水素油である、項1に記載の工業用ベースオイル配合物。
項3.
前記ベースオイルが、ポリアルファオレフィンである、項2に記載の工業用ベースオイル配合物。
項4.
前記ベースオイルが、摂氏40度において150センチストーク以上の動粘度を有することを更に特徴とする、項1〜3のいずれかに記載の工業用ベースオイル配合物。
項5.
前記アルキルキャップ化油溶性ポリマーが、1,2−ブチレンオキシド及び1,2−プロピレンオキシドのランダムコポリマーである、項1〜4のいずれかに記載の工業用ベースオイル配合物。
項6.
R4がメチル基であることを更に特徴とする、項1〜5のいずれかに記載の工業用ベースオイル配合物。
項7.
pが1であることを更に特徴とする、項1〜6のいずれかに記載の工業用ベースオイル配合物。
項8.
R1が8〜12個の炭素を有するアルキルであることを更に特徴とする、項1〜7のいずれかに記載の工業用ベースオイル配合物。
項9.
前記アルキルキャップ化油溶性ポリマーの濃度が、前記アルキルキャップ化油溶性ポリマー及び前記ベースオイルの総重量に基づいて、5〜50重量パーセントの範囲であることを更に特徴とする、項1〜8のいずれかに記載の工業用ベースオイル配合物。
項10.
摂氏40度において100cSt超の動粘度を有するベースオイルの粘度指数を増加させながら、同時に、摂氏0度の温度における前記ベースオイルの粘度を減少させる方法であって、前記方法が、前記ベースオイルに、式Iの構造を有するAC−OSPをブレンドすることを含み、
R1[O(R2O)n(R3O)mR4]p (I)
式中、項1〜7のいずれか1項に記載の工業用潤滑剤ベースオイル配合物を達成するために、R1が、1〜30個の炭素を有するアルキルであり、R2及びR3が、3個または4個の炭素を有するアルキルから、独立して選択され、R4が、1〜18個を有するアルキルであり、n及びmが、独立して、1〜20の範囲の数から選択されるが、但し、n+mが0よりも大きいことを条件とし、pが、1〜3の範囲内の数字である、方法。
項11.
互いに対して動く複数の部品を備える機械的デバイスを潤滑させる方法であって、前記互いに対して動く部品の間の隙間に到達するように、項1〜7のいずれかに記載の工業用ベースオイル配合物を含有する潤滑剤を、前記機械的デバイスに導入することを含む、方法。
1600gの2−エチル−1−ヘキサノール、その後11.3gの85重量%水酸化カリウム水溶液をステンレス鋼反応容器に装入し、混合物を窒素ブランケットの下で115℃に加熱する。2400gの1,2−プロピレンオキシドと240gの1,2−ブチレンオキシドとの混合物を、温度130℃及び圧力500kPaにおいて、反応器に添加する。混合物を撹拌し、それを130℃で12時間温浸させる。温度50℃においてケイ酸マグネシウム濾過床を通す濾過によって残留触媒を除去して、40℃において、40℃で17.7cSt、100℃で3.81cStの動粘度を有し、−59.0℃の流動点を有する中間体を得る。
2369gのドデカノール開始剤、その後20.02gの45重量%水酸化カリウム水溶液をステンレス鋼反応容器に装入し、混合物を窒素ブランケットの下で115℃に加熱する。水の濃度が0.1重量%を下回るまで、115℃及び3メガパスカルの圧力において混合物を減圧沸騰させて水を除去する。1808.5gの1,2−プロピレンオキシドと1808.5gの1,2−ブチレンオキシドとの混合物を、温度130℃及び圧力490kPaにおいて、反応器に供給する。混合物を撹拌し、それを130℃で14時間温浸させる。50℃においてケイ酸マグネシウム濾過床を通す濾過によって残留触媒を除去して、40℃で16.1cSt、100℃で3.7cStの動粘度を有し、−39.0℃の流動点を有する生成物(中間体B)を得る。
表2は、グループIV−3ベースオイルを主に含む比較例(Comp Ex)及び実施例(Ex)について記載している。メチルキャップされたOSPにおけるブレンドは、147のVIを有するベースオイル単独の場合よりも、粘度指数において劇的な増加をもたらす。メチルキャップされたOSPはまた、低いKV0も誘導する。
表3は、グループIV−4ベースオイルを主に含むComp Ex及びExについて記載している。メチルキャップされたOSPにおけるブレンドは、他のブレンドまたは炭化水素ベースオイルよりも低いKV0を有しながら、グループIVベースオイルに匹敵するVIをもたらす。
表4は、グループIV−6ベースオイルを主に含むComp Ex及びExについて記載している。メチルキャップされたOSPにおけるブレンドは、炭化水素ブレンドよりも低いKV0をもたらす。
表5は、グループIV−7ベースオイルを主に含むComp Ex及びExについて記載している。メチルキャップされたOSPにおけるブレンドは、炭化水素ブレンドよりも低いKV0をもたらす。
表6は、グループIV−7ベースオイルを主に含むComp Ex及びExについて記載している。メチルキャップされたOSPにおけるブレンドは、他のブレンドよりも低いKV0及び高いVIをもたらす。
表7は、典型的な工業用ギヤオイルを達成するために典型的な添加剤とブレンドされた、グループIV−3ベースオイルを主に含むComp Ex及びExについて記載している。メチルキャップされたOSPにおけるブレンドは、より高い粘度指数と、OSPの量が増えるにつれより低くなる低温粘度とをもたらす。
Claims (7)
- 摂氏40度において100センチストーク超の動粘度を有するベースオイルと、アルキルキャップ化油溶性ポリマーとを含む工業用ベースオイル配合物であって、前記アルキルキャップ化油溶性ポリマーが、式Iの構造を有し、
R1[O(R2O)n(R3O)mR4]p (I)
式中、R1が4〜18個の炭素を有するアルキルであり、R2及びR3が3個または4個の炭素を有するアルキレンから独立して選択され、ブロック形態であってもランダムに組み合わされていてもよく、R4がメチル基であり、n及びmが独立して0〜20の範囲の数字であるが、但し、n+mが0よりも大きいことを条件とし、pが1であり、
前記ベースオイルがポリアルファオレフィンであり、前記アルキルキャップ化油溶性ポリマーが200〜700g/molの分子量を有し、前記工業用潤滑剤配合物が摂氏40度において100センチストーク超の動粘度を有する、工業用ベースオイル配合物。 - 前記ベースオイルが、摂氏40度において150センチストーク以上の動粘度を有することを更に特徴とする、請求項1に記載の工業用ベースオイル配合物。
- 前記アルキルキャップ化油溶性ポリマーが、1,2−ブチレンオキシド及び1,2−プロピレンオキシドのランダムコポリマーである、請求項1または2に記載の工業用ベースオイル配合物。
- R1が8〜12個の炭素を有するアルキルであることを更に特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の工業用ベースオイル配合物。
- 前記アルキルキャップ化油溶性ポリマーの濃度が、前記アルキルキャップ化油溶性ポリマー及び前記ベースオイルの総重量に基づいて、5〜50重量パーセントの範囲であることを更に特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の工業用ベースオイル配合物。
- 摂氏40度において100センチストーク超の動粘度を有するベースオイルの粘度指数を増加させながら、同時に、摂氏0度の温度における前記ベースオイルの粘度を減少させる方法であって、前記方法が、前記ベースオイルに、式Iの構造を有するアルキルキャップ化油溶性ポリマーをブレンドすることを含み、
R1[O(R2O)n(R3O)mR4]p (I)
式中、請求項1〜5のいずれか1項に記載の工業用潤滑剤ベースオイル配合物を達成するために、R1が4〜18個の炭素を有するアルキルであり、R2及びR3が3個または4個の炭素を有するアルキレンから独立して選択され、ブロック形態であってもランダムに組み合わされていてもよく、R4がメチル基であり、n及びmが独立して0〜20の範囲の数字であるが、但し、n+mが0よりも大きいことを条件とし、pが1であり、
前記ベースオイルがポリアルファオレフィンであり、前記アルキルキャップ化油溶性ポリマーが200〜700g/molの分子量を有する、方法。 - 互いに対して動く複数の部品を備える機械的デバイスを潤滑させる方法であって、前記互いに対して動く部品の間の隙間に到達するように、請求項1〜5のいずれかに記載の工業用ベースオイル配合物を含有する潤滑剤を、前記機械的デバイスに導入することを含む、方法。
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