JP6732962B2 - 潤滑剤スプレー用ポリマー - Google Patents
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Description
a.メタクリル酸C6〜C10アルキルモノマーから選択されるモノマー(A)、および
b.メタクリル酸C10〜C18アルキルモノマーから選択されるモノマー(B)を少なくとも含む。コポリマー中のモノマー(B)対コポリマー中のモノマー(A)の比は、重量で約99:1〜約10:90である。一実施形態において、Aは、メタクリル酸C6〜C9アルキルモノマーから選択される。別の実施形態において、Bは、メタクリル酸C11〜C18アルキルモノマーから選択される。別の実施形態において、コポリマー中のモノマー(B)対コポリマー中のモノマー(A)の比は、重量で約99:1〜約60:40である。
a.メタクリル酸C6〜C10アルキルモノマーから選択されるモノマー(A)、および
b.メタクリル酸C10〜C18アルキルモノマーから選択されるモノマー(B)を少なくとも含み、ここでコポリマー中のモノマー(B)対コポリマー中のモノマー(A)の質量比は、重量で約99:1〜約10:90、好ましくは99:1〜60:40である。
−メタクリル酸C8アルキル5〜30%
−メタクリル酸C12アルキル40〜70%
−メタクリル酸C14アルキル12〜35%
−メタクリル酸C16アルキル1〜12%
−他のメタクリル酸0.1〜15%、好ましくは0.5〜10%、より好ましくは1〜5%の重量比で混合物中に存在する。
性能X=1139.69418+(2.54756×Mwピーク1)−(0.91396×Rgピーク1)−(66.18535×Mwピーク2)−(0.23020×粘度+1.18947E−003×Rgピーク1)×(粘度)
で表され、表2に記載されるように、式中、Mwの単位は106g/mol、Rgの単位はnm、かつ粘度の単位はmPa・sである。500から900の間、より好ましくは550から800の間、最も好ましくは600から750の間の性能X値は、潤滑剤としての油の性能を向上させるのに特に適する特性を有するコポリマーを示す。
本明細書で使用される、メタクリル酸ラウリルは、メタクリル酸ドデシル(C12;CAS142−90−5)またはメタクリル酸ドデシルを含むメタクリル酸C14−16アルキルの混合物である。すなわち、メタクリル酸ラウリルは、メタクリル酸ドデシルが一成分である混合物を含み得るが、1つまたは複数の、メタクリル酸テトラデシル(C14;CAS2549−53−3)およびメタクリル酸ヘキサデシル(C16;CAS2495−27−4)などの他のメタクリル酸C14−16アルキルも含む。例えば、メタクリル酸ラウリルは、約40〜70重量パーセントのメタクリル酸ドデシル、15〜40重量パーセントのメタクリル酸テトラデシル、および4〜10重量パーセントのメタクリル酸ヘキサデシルの混合物、例えば市販のメタクリル酸エステル13.0(Evonik、商品名:VISIOMER(登録商標)Terra C13,0−MA)などでもよい。
本願発明には以下の態様が含まれる。
項1.
メタクリル酸アルキルモノマーの非架橋コポリマーであって、前記メタクリル酸アルキルモノマーは、
a.メタクリル酸C6〜C10アルキルモノマーから選択されるモノマー(A)、および
b.メタクリル酸C10〜C18アルキルモノマーから選択されるモノマー(B)を含み、
前記コポリマー中のモノマー(B)対前記コポリマー中のモノマー(A)の質量比は重量で99:1〜60:40であり、モノマー(A)およびモノマー(B)は互いに異なり、かつ前記コポリマーはメタクリル酸メチルを実質的に含まない、非架橋コポリマー。
項2.
少なくとも
a.メタクリル酸C6〜C10アルキルモノマーから選択されるモノマー(A)、および
b.メタクリル酸C10〜C18アルキルモノマーから選択されるモノマー(B)
を混合物中で混合し、前記モノマーを共重合することによって得られる非架橋コポリマーであって、前記モノマーは99:1〜60:40のモノマー(B)対モノマー(A)の質量比で存在し、モノマー(A)およびモノマー(B)は互いに異なり、かつ前記コポリマーはメタクリル酸メチルを実質的に含まない、非架橋コポリマー。
項3.
前記モノマーの質量比はモノマー(B)対モノマー(A)が約80:20である、項1または2に記載のコポリマー。
項4.
前記モノマーの質量比はモノマー(B)対モノマー(A)が約90:10である、項1または2に記載のコポリマー。
項5.
モノマー(B)はメタクリル酸ラウリルである、項1から4のいずれかに記載のコポリマー。
項6.
モノマー(A)はメタクリル酸C8アルキルである、項1から5のいずれかに記載のコポリマー。
項7.
前記メタクリル酸C8アルキルはメタクリル酸2−エチルヘキシルである、項6に記載のコポリマー。
項8.
前記コポリマーは実質的にランダムコポリマーである、項1から7のいずれかに記載のコポリマー。
項9.
前記コポリマーは、部分的にランダムコポリマーであり、かつ部分的にブロックコポリマーである、項1から8のいずれかに記載のコポリマー。
項10.
モノマー(A)およびモノマー(B)は、前記コポリマーの調製に使用されるモノマーの総重量の少なくとも75重量%、好ましくは少なくとも90重量%、より好ましくは少なくとも95重量%、またはより好ましくは99重量%を占める、項1から9のいずれかに記載のコポリマー。
項11.
前記コポリマーは、メタクリル酸C12アルキル、メタクリル酸C14アルキル、メタクリル酸C16アルキル、およびメタクリル酸C18アルキル、およびメタクリル酸C8アルキルの混合物である、項1から10のいずれかに記載のコポリマー。
項12.
前記コポリマーは実質的に架橋剤を含まない、項1から11のいずれかに記載のコポリマー。
項13.
メタクリル酸C8アルキルとメタクリル酸ラウリルの非架橋コポリマーであって、前記コポリマー中のメタクリル酸ラウリルモノマー対前記コポリマー中のメタクリル酸C8アルキルモノマーの質量比が重量で99:1〜60:40である、非架橋コポリマー。
オーバーヘッドスターラー、凝縮器、熱電温度計および液面下窒素パージを備える2000mLの四口フラスコに、645.5gの水および8.7gのAerosol(登録商標)OTを添加した。攪拌を200rpmまで回転させ、液面下窒素パージを開始した。次いで反応容器に270.0gのメタクリル酸ラウリル、30.0gのメタクリル酸2−エチルヘキシル、および129.9gのアセトンを添加した。45℃に設定された温度制御された水浴を用い、43℃まで反応物を加熱した。反応物が43℃に達した時点で、7.5gの水に入れた0.04gのt−ブチルヒドロペルオキシドを添加した。5分後、7.5gの水に溶解させた0.29gのアスコルビン酸ナトリウム、および0.60gの硫酸第一鉄六水和物0.25%溶液を添加した。次いで、窒素パージを窒素ブランケットへ変更した。さらに5時間反応物を保持し、室温まで冷却し、分離した。
オーバーヘッドスターラー、凝縮器、熱電温度計および液面下窒素パージを備える2000mLの四口フラスコに、645.5gの水および8.7gのAerosol(登録商標)OTを添加した。攪拌を200rpmまで回転させ、液面下窒素パージを開始した。次いで反応容器に240.0gのメタクリル酸ラウリル、60.0gのメタクリル酸2−エチルヘキシル、および129.9gのアセトンを添加した。45℃に設定された温度制御された水浴を用い、43℃まで反応物を加熱した。反応物が43℃に達した時点で、7.5gの水に入れた0.04gのt−ブチルヒドロペルオキシドを添加した。5分後、7.5gの水に溶解させた0.29gのアスコルビン酸ナトリウム、および0.60gの硫酸第一鉄六水和物0.25%溶液を添加した。次いで、窒素パージを窒素ブランケットへ変更した。さらに5時間反応物を保持し、室温まで冷却し、分離した。
オーバーヘッドスターラー、凝縮器、熱電温度計および液面下窒素パージを備える2000mLの四口フラスコに、645.5gの水および8.7gのAerosol(登録商標)OTを添加した。攪拌を200rpmまで回転させ、液面下窒素パージを開始した。次いで反応容器に210.0gのメタクリル酸ラウリル、90.0gのメタクリル酸2−エチルヘキシル、および129.9gのアセトンを添加した。45℃に設定された温度制御された水浴を用い、43℃まで反応物を加熱した。反応物が43℃に達した時点で、7.5gの水に入れた0.04gのt−ブチルヒドロペルオキシドを添加した。5分後、7.5gの水に溶解させた0.29gのアスコルビン酸ナトリウム、および0.60gの硫酸第一鉄六水和物0.25%溶液を添加した。次いで、窒素パージを窒素ブランケットへ変更した。さらに5時間反応物を保持し、室温まで冷却し、分離した。
オーバーヘッドスターラー、凝縮器、熱電温度計および液面下窒素パージを備える2000mLの四口フラスコに、645.5gの水および8.7gのAerosol(登録商標)OTを添加した。攪拌を200rpmまで回転させ、液面下窒素パージを開始した。次いで反応容器に180.0gのメタクリル酸ラウリル、120.0gのメタクリル酸2−エチルヘキシル、および129.9gのアセトンを添加した。45℃に設定された温度制御された水浴を用い、43℃まで反応物を加熱した。反応物が43℃に達した時点で、7.5gの水に入れた0.04gのt−ブチルヒドロペルオキシドを添加した。5分後、7.5gの水に溶解させた0.29gのアスコルビン酸ナトリウム、および0.60gの硫酸第一鉄六水和物0.25%溶液を添加した。次いで、窒素パージを窒素ブランケットへ変更した。さらに5時間反応物を保持し、室温まで冷却し、分離した。
オーバーヘッドスターラー、凝縮器、熱電温度計および液面下窒素パージを備える2000mLの四口フラスコに、645.5gの水および8.7gのAerosol(登録商標)OTを添加した。攪拌を200rpmまで回転させ、液面下窒素パージを開始した。次いで反応容器に120.0gのメタクリル酸ラウリル、180.0gのメタクリル酸2−エチルヘキシル、および129.9gのアセトンを添加した。45℃に設定された温度制御された水浴を用い、43℃まで反応物を加熱した。反応物が43℃に達した時点で、7.5gの水に入れた0.04gのt−ブチルヒドロペルオキシドを添加した。5分後、7.5gの水に溶解させた0.29gのアスコルビン酸ナトリウム、および0.60gの硫酸第一鉄六水和物0.25%溶液を添加した。次いで、窒素パージを窒素ブランケットへ変更した。さらに5時間反応物を保持し、室温まで冷却し、分離した。
オーバーヘッドスターラー、凝縮器、熱電温度計および液面下窒素パージを備える2000mLの四口フラスコに、645.5gの水および8.7gのAerosol(登録商標)OTを添加した。攪拌を200rpmまで回転させ、液面下窒素パージを開始した。次いで反応容器に60.0gのメタクリル酸ラウリル、240.0gのメタクリル酸2−エチルヘキシル、および129.9gのアセトンを添加した。45℃に設定された温度制御された水浴を用い、43℃まで反応物を加熱した。反応物が43℃に達した時点で、7.5gの水に入れた0.04gのt−ブチルヒドロペルオキシドを添加した。5分後、7.5gの水に溶解させた0.29gのアスコルビン酸ナトリウム、および0.60gの硫酸第一鉄六水和物0.25%溶液を添加した。次いで、窒素パージを窒素ブランケットへ変更した。さらに5時間反応物を保持し、室温まで冷却し、分離した。
オーバーヘッドスターラー、凝縮器、熱電温度計および液面下窒素パージを備える2000mLの四口フラスコに、645.5gの水および8.7gのAerosol(登録商標)OTを添加した。攪拌を200rpmまで回転させ、液面下窒素パージを開始した。次いで反応物に30.0gのメタクリル酸ラウリル、270.0gのメタクリル酸2−エチルヘキシル、および129.9gのアセトンを添加した。45℃に設定された温度制御された水浴を用い、43℃まで反応物を加熱した。反応物が43℃に達した時点で、7.5gの水に入れた0.04gのt−ブチルヒドロペルオキシドを添加した。5分後、7.5gの水に溶解させた0.29gのアスコルビン酸ナトリウム、および0.60gの硫酸第一鉄六水和物0.25%溶液を添加した。次いで、窒素パージを窒素ブランケットへ変更した。さらに5時間反応物を保持し、室温まで冷却し、分離した。
オーバーヘッドスターラー、凝縮器、熱電温度計および液面下窒素パージを備える2000mLの四口フラスコに、645.5gの水および8.7gのAerosol(登録商標)OTを添加した。攪拌を200rpmまで回転させ、液面下窒素パージを開始した。次いで反応物に15.0gのメタクリル酸ラウリル、285.0gのメタクリル酸2−エチルヘキシル、および129.9gのアセトンを添加した。45℃に設定された温度制御された水浴を用い、43℃まで反応物を加熱した。反応物が43℃に達した時点で、7.5gの水に入れた0.04gのt−ブチルヒドロペルオキシドを添加した。5分後、7.5gの水に溶解させた0.29gのアスコルビン酸ナトリウム、および0.60gの硫酸第一鉄六水和物0.25%溶液を添加した。次いで、窒素パージを窒素ブランケットへ変更した。さらに5時間反応物を保持し、室温まで冷却し、分離した。
オーバーヘッドスターラー、凝縮器を備えるバレット蒸留トラップおよび熱電温度計を備える1000mLの四口フラスコに、実施例1〜8のいずれかのエマルションをポリマー20.0gを与える量で添加した。次いで、総量が400.0gとなるまでソルベントニュートラル600を添加し、続いて150.0gのトルエンを添加した。攪拌を200rpmまで回転させ、混合物を還流させた。バレットトラップ内に凝縮した水は排水された。水の流出が停止した時点で、反応器の内容物を130℃にしてトルエンの大部分を留去した。残存した物質を1000mLの一口丸底へ移し、物質が一定の重量に達するまで、60℃の水浴を用いて真空下で濃縮した。
基油中に固形分5%で与えられたポリマー試料の分子量および慣性半径を、以下に概説される手順によって測定した。
溶離液:0.01%ブチル化ヒドロキシトルエンで安定化されたHPLC用テトラヒドロフラン
カラム:Phenogelカラム100Å、10μm、300mm×7.8mm
流速:0.50ml/分
検出器:663nm、室温におけるWyatt Dawn Heleos II多角度光散乱検出器(MALS)、および658nm、40℃におけるWyatt Optilab T−rEX屈折率検出器
ポンプ/オートサンプラ:Agilent 1100アイソクラティックHPLCポンプおよびオートサンプラ
カラムコンパートメント:40℃
標準:本分析に直接関連する標準はなかったが、トルエンを用いてHeleos II MALSの校正定数を定め、水中のNaClを用いてOptilab T−rEXの校正定数を定めた。範囲の狭い分子量28,500の標準ポリスチレンでHeleos IIの17角度を規格化し、同じ標準を用いて検出器のディレイボリュームを調整した。
試料の調製:約8.0mgの試料を約5.0gのテトラヒドロフランで重量測定的に希釈することによって試料を調製した。テトラヒドロフランの密度(0.889g/ml)および試料溶液中の固形分の割合(5.0重量%)に基づき、ポリマーの実際の濃度をmg/mlで計算した。
注入:50μl
実行時間:20分
ソフトウェア:Wyatt Astra Version 6.1.4.25
演算:Astraソフトウェアは、データを適合させるための形式および指数次数についていくつかの選択肢を提供する。全ての試料を、二次のBerryプロットに適合させた。最少で13、最多で17までの角度を用い、最も良好に適合するよう使用する角度を調整した。回収率100%を仮定し、屈折率のデータからdn/dcを算出した。ソフトウェアにより、平均分子量Mwおよび二乗平均平方根慣性半径Rgが報告された。結果を表2に示す。
Anton Paar Strasse20、8054、Graz、Austriaに所在するAnton Paar GmbH製の応力制御型レオメーターMCR302によって、基油中に固形分5%で与えられたポリマー試料のせん断粘度を測定した。精度を高めるため、ダブルギャップ測定システムを使用した(取扱説明書、モジュラーコンパクトレオメーターMCRシリーズ、MCR52/102/302/502、50頁、Anton Parr、Graz、Austria、2011年)。温度は、0.1℃の精度で22℃に設定した。せん断速度を1/秒から100/秒まで徐々に増やし、10毎に10点の粘度を読み取った。これらの各点で、10秒の平衡時間を取った後、3秒間続けて読み取った。せん断速度10/秒における粘度を表2に示す。計器制御およびデータ収集用のソフトウェアは、RheoCompass(商標)、version 1.13.445である。
Claims (11)
- メタクリル酸アルキルモノマーの非架橋コポリマーであって、前記メタクリル酸アルキルモノマーは、
a.メタクリル酸C6〜C9アルキルモノマーから選択されるモノマー(A)、および
b.メタクリル酸C11〜C18アルキルモノマーから選択されるモノマー(B)を含み、
前記コポリマー中のモノマー(B)対前記コポリマー中のモノマー(A)の質量比は重量で99:1〜60:40であり、モノマー(A)およびモノマー(B)は互いに異なり、前記コポリマーはメタクリル酸メチルを3.0重量%以下しか含まず、前記コポリマーは、溶媒としてテトラヒドロフランを用いた流体力学カラムクロマトグラフィー−多角度光散乱検出器によって測定される100〜200nmの二乗平均平方根慣性半径(Rg)を有し、モノマー(A)およびモノマー(B)は前記コポリマーの調製に使用されるモノマーの総重量の少なくとも99重量%を占め、前記コポリマーは双峰性分子量分布を有する、非架橋コポリマー。 - 少なくとも
a.メタクリル酸C6〜C9アルキルモノマーから選択されるモノマー(A)、および
b.メタクリル酸C11〜C18アルキルモノマーから選択されるモノマー(B)
を混合物中で混合し、前記モノマーを共重合することによって得られる非架橋コポリマーであって、前記モノマーは99:1〜60:40のモノマー(B)対モノマー(A)の質量比で存在し、モノマー(A)およびモノマー(B)は互いに異なり、前記コポリマーはメタクリル酸メチルを3.0重量%以下しか含まず、前記コポリマーは、溶媒としてテトラヒドロフランを用いた流体力学カラムクロマトグラフィー−多角度光散乱検出器によって測定される100〜200nmの二乗平均平方根慣性半径(Rg)を有し、モノマー(A)およびモノマー(B)は前記コポリマーの調製に使用されるモノマーの総重量の少なくとも99重量%を占め、前記コポリマーは双峰性分子量分布を有する、非架橋コポリマー。 - 前記モノマーの質量比はモノマー(B)対モノマー(A)が約80:20である、請求項1または2に記載のコポリマー。
- 前記モノマーの質量比はモノマー(B)対モノマー(A)が約90:10である、請求項1または2に記載のコポリマー。
- モノマー(B)はメタクリル酸ラウリルである、請求項1から4のいずれかに記載のコポリマー。
- モノマー(A)はメタクリル酸C8アルキルである、請求項1から5のいずれかに記載のコポリマー。
- 前記メタクリル酸C8アルキルはメタクリル酸2−エチルヘキシルである、請求項6に記載のコポリマー。
- 前記コポリマーは実質的にランダムコポリマーである、請求項1から7のいずれかに記載のコポリマー。
- 前記コポリマーは、部分的にランダムコポリマーであり、かつ部分的にブロックコポリマーである、請求項1から7のいずれかに記載のコポリマー。
- 前記モノマー(A)がメタクリル酸C8アルキルであり、前記モノマー(B)が、メタクリル酸C12アルキル、メタクリル酸C14アルキル、メタクリル酸C16アルキルおよびメタクリル酸C18アルキルの混合物である、請求項1から4及び6から9のいずれかに記載のコポリマー。
- メタクリル酸C8アルキルとメタクリル酸ラウリルの非架橋コポリマーであって、前記コポリマー中のメタクリル酸ラウリルモノマー対前記コポリマー中のメタクリル酸C8アルキルモノマーの質量比が重量で99:1〜60:40であり、前記コポリマーは、溶媒としてテトラヒドロフランを用いた流体力学カラムクロマトグラフィー−多角度光散乱検出器によって測定される100〜200nmの二乗平均平方根慣性半径(Rg)を有し、前記コポリマーは双峰性分子量分布を有する、非架橋コポリマー。
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