JP6754500B2 - ポリオレフィン由来の分散剤 - Google Patents
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Description
1.プロセスによって調製された分散剤であって、プロセスが、エチレンと1つ以上のC3−10アルファ−オレフィンとに由来するコポリマーを官能化することを含み、コポリマーが、GPCによって測定された場合、5,000g/モル未満の数平均分子量を有し、コポリマーのエチレン含有量が、80モル%未満であり、コポリマーのうちの70モル%以上が、末端モノマー単位に炭素−炭素二重結合を有し、炭素−炭素二重結合を有する末端モノマー単位のうちの少なくとも70モル%が、ビニリデン基およびビニリデン基の三置換異性体から選択される末端基を有し、コポリマーが、13C NMR分光法によって決定された場合、2.6未満の平均エチレンランレングスnc2を有し、平均エチレン由来単位ランレングスnc2が、コポリマー中のエチレン由来単位の合計数をコポリマー中の1つ以上の連続するエチレン由来単位のラン数で除算したものとして定義され、平均エチレン由来単位ランレングスnc2および下記の式:
2.コポリマーが、−25℃以下または−35℃以下のクロスオーバー温度を有する、文1に記載の分散剤。
3.コポリマーが−40℃以下のクロスオーバー温度を有する、文1または2のいずれか一項に記載の分散剤。
4.エチレン含有量が、60モル%未満である、文1〜3のいずれか一項に記載の分散剤。
5.エチレン含有量が、50モル%未満である、文1〜4のいずれか一項に記載の分散剤。
6.コポリマー中の合計単位数のうちの少なくとも10%かつ70%未満がエチレン由来単位である、文1〜5のいずれか一項に記載の分散剤。
7.炭素−炭素二重結合を有する末端モノマー単位のうちの少なくとも85モル%が、ビニリデン基およびビニリデン基の三置換異性体から選択される末端基を有する、文1〜6のいずれか一項に記載の分散剤。
8.炭素−炭素二重結合を有する末端モノマー単位のうちの少なくとも95モル%が、ビニリデン基およびビニリデン基の三置換異性体から選択される末端基を有する、文1〜7のいずれか一項に記載の分散剤。
9.コポリマーが、2.4未満の平均エチレンランレングスを有する、文1〜8のいずれか一項に記載の分散剤。
10.コポリマーが、2.2未満の平均エチレンランレングスを有する、文1〜9のいずれか一項に記載の分散剤。
11.コポリマーが、4以下の多分散指数を有する、文1〜10のいずれか一項に記載の分散剤。
12.コポリマーが、3以下の多分散指数を有する、文1〜11のいずれか一項に記載の分散剤。
13.コポリマーが、エチレン−プロピレンコポリマーであり、エチレン含有量が30〜80モル%であり、プロピレン含有量が20〜70モル%である、文1〜12のいずれか一項に記載の分散剤。
14.コポリマーが、エチレン−プロピレンコポリマーであり、エチレン含有量が40〜60モル%であり、プロピレン含有量が40〜60モル%である、文1〜13のいずれか一項に記載の分散剤。
15.コポリマーが、エチレン−プロピレンコポリマーであり、エチレン含有量が約40〜50モル%であり、プロピレン含有量が約50〜60モル%である、文1〜14のいずれか一項に記載の分散剤。
16.コポリマーの数平均分子量が、3,500g/モル未満である、文1〜15のいずれか一項に記載の分散剤。
17.コポリマーの数平均分子量が、1,500g/モル未満である、文1〜16のいずれか一項に記載の分散剤。
18.分散剤が後処理されている、文1〜17のいずれか一項に記載の分散剤。
19.分散剤が、無水物、ホウ素化合物、またはそれらの混合物で後処理されている、文1〜18のいずれか一項に記載の分散剤。
20.分散剤が、以下の式:
21.コポリマーのビニリデン基およびビニリデン基の三置換異性体が、以下の構造式(A)〜(C):
22.主要量の基油、3〜20重量%の粘度指数改善剤、0〜1重量%の流動点降下剤、および0.2〜20重量%の文1〜21のいずれか一項に記載の分散剤を含む、潤滑油。
23.潤滑油が、ASTM D4684試験によって決定された場合、−30℃で60,000cP以下のミニロータリー粘度計(MRV)値を有する、文22に記載の潤滑油。
24.潤滑油が、ASTM D4684試験によって決定された場合、−40℃で60,000cP以下のミニロータリー粘度計(MRV)値を有する、文22または23のいずれか一項に記載の潤滑油。
25.分散剤が、10重量%未満の潤滑油を含む、文22〜24のいずれか一項に記載の潤滑油。
26.文20に記載の分散剤を含む、燃料組成物または燃料添加剤組成物。
27.分散剤が、以下の式:
28.エチレンと1つ以上のC3−C10アルファ−オレフィンとに由来するコポリマーであって、コポリマーが、GPCによって測定された場合、5,000g/モル未満の数平均分子量を有し、コポリマーのエチレン含有量が80モル%未満であり、コポリマーのうちの70モル%以上が、末端モノマー単位中に炭素−炭素二重結合を有し、炭素−炭素二重結合を有する末端モノマー単位のうちの少なくとも70モル%が、ビニリデン基およびビニリデン基の三置換異性体から選択される末端基を有し、コポリマーの貯蔵弾性率が、−30℃以下の温度でコポリマーの損失弾性率に等しく、コポリマーの貯蔵弾性率および損失弾性率の値が、振動レオメトリーによって決定される、コポリマー。
29.コポリマーのビニリデン基およびビニリデン基の三置換異性体が、以下の構造式(A)〜(C):
30.コポリマーが、
13C NMR分光法によって決定された場合、2.6未満の平均エチレンランレングス(nC2)を有する、文28に記載のコポリマー。
31.コポリマーが、下記の式:
32.コポリマーが、−20℃以下のクロスオーバー温度を有する、文28または29のいずれか一項に記載のコポリマー。
33.エチレン含有量が、70モル%未満である、文28〜32のいずれか一項に記載のコポリマー。
34.コポリマー中の合計単位数のうちの65%未満が、エチレン由来単位である、文28〜33のいずれか一項に記載のコポリマー。
35.コポリマー中の合計単位数のうちの60%未満が、エチレン由来単位である、文28〜34のいずれか一項に記載のコポリマー。
36.コポリマー中の合計単位数のうちの55%未満が、エチレン由来単位である、文28〜35のいずれか一項に記載のコポリマー。
37.コポリマー中の合計単位数のうちの50%未満が、エチレン由来単位である、文28〜36のいずれか一項に記載のコポリマー。
38.コポリマー中の合計単位数のうちの45%未満が、エチレン由来単位である、文28〜37のいずれか一項に記載のコポリマー。
39.コポリマー中の合計単位数のうちの40%未満が、エチレン由来単位である、文28〜38のいずれか一項に記載のコポリマー。
40.コポリマー中の合計単位数のうちの少なくとも10%かつ80%未満が、エチレン由来単位である、文28〜39のいずれか一項に記載のコポリマー。
41.コポリマー中の合計単位数のうちの少なくとも20%かつ70%未満が、エチレン由来単位である、文28〜40のいずれか一項に記載のコポリマー。
42.コポリマー中の合計単位数のうちの少なくとも30%かつ65%未満が、エチレン由来単位である、文28〜41のいずれか一項に記載のコポリマー。
43.コポリマー中の合計単位数のうちの少なくとも40%かつ60%未満が、エチレン由来単位である、文28〜42のいずれか一項に記載のコポリマー。
44.コポリマー中の合計単位数のうちの少なくとも20%が、C3−C10アルファ−オレフィン由来単位である、文28〜43のいずれか一項に記載のコポリマー。
45.コポリマー中の合計単位数のうちの少なくとも30%が、C3−C10アルファ−オレフィン由来単位である、文28〜44のいずれか一項に記載のコポリマー。
46.コポリマー中の合計単位数のうちの少なくとも35%が、C3−C10アルファ−オレフィン由来単位である、文28〜45のいずれか一項に記載のコポリマー。
47.コポリマー中の合計単位数のうちの少なくとも40%が、C3−C10アルファ−オレフィン由来単位である、文28〜46のいずれか一項に記載のコポリマー。
48.コポリマー中の合計単位数のうちの少なくとも45%が、C3−C10アルファ−オレフィン由来単位である、文28〜47のいずれか一項に記載のコポリマー。
49.コポリマー中の合計単位数のうちの少なくとも50%が、C3−C10アルファ−オレフィン由来単位である、文28〜48のいずれか一項に記載のコポリマー。
50.コポリマー中の合計単位数のうちの少なくとも55%が、C3−C10アルファ−オレフィン由来単位である、文28〜49のいずれか一項に記載のコポリマー。
51.コポリマー中の合計単位数のうちの少なくとも60%が、C3−C10アルファ−オレフィン由来単位である、文28〜50のいずれか一項に記載のコポリマー。
52.炭素−炭素二重結合を有する末端モノマー単位のうちの少なくとも75モル%が、ビニリデン基およびビニリデン基の三置換異性体から選択される末端基を有する、文28〜51のいずれか一項に記載のコポリマー。
53.炭素−炭素二重結合を有する末端モノマー単位のうちの少なくとも80モル%が、ビニリデン基およびビニリデン基の三置換異性体から選択される末端基を有する、文28〜52のいずれか一項に記載のコポリマー。
54.炭素−炭素二重結合を有する末端モノマー単位のうちの少なくとも85モル%が、ビニリデン基およびビニリデン基の三置換異性体から選択される末端基を有する、文28〜53のいずれか一項に記載のコポリマー。
55.炭素−炭素二重結合を有する末端モノマー単位のうちの少なくとも90モル%が、ビニリデン基およびビニリデン基の三置換異性体から選択される末端基を有する、文28〜54のいずれか一項に記載のコポリマー。
56.炭素−炭素二重結合を有する末端モノマー単位のうちの少なくとも95モル%が、ビニリデン基およびビニリデン基の三置換異性体から選択される末端基を有する、文28〜55のいずれか一項に記載のコポリマー。
57.コポリマーが、2.8未満の平均エチレン由来単位ランレングスを有する、文28〜56のいずれか一項に記載のコポリマー。
58.コポリマーが、2.6未満の平均エチレン由来単位ランレングスを有する、文28〜57のいずれか一項に記載のコポリマー。
59.コポリマーが、2.4未満の平均エチレン由来単位ランレングスを有する、文28〜58のいずれか一項に記載のコポリマー。
60.コポリマーが、2.2未満の平均エチレン由来単位ランレングスを有する、文28〜59のいずれか一項に記載のコポリマー。
61.コポリマーが、2未満の平均エチレン由来単位ランレングスを有する、文28〜60のいずれか一項に記載のコポリマー。
62.コポリマーの貯蔵弾性率が、−25℃以下の温度でコポリマーの損失弾性率に等しい、文28〜61のいずれか一項に記載のコポリマー。
63.コポリマーの貯蔵弾性率が、−30℃以下の温度でコポリマーの損失弾性率に等しい、文28〜62のいずれか一項に記載のコポリマー。
64.コポリマーの貯蔵弾性率が、−35℃以下の温度でコポリマーの損失弾性率に等しい、文28〜63のいずれか一項に記載のコポリマー。
65.コポリマーの貯蔵弾性率が、−40℃以下の温度でコポリマーの損失弾性率に等しい、文28〜64のいずれか一項に記載のコポリマー。
66.コポリマーが、4以下の多分散指数を有する、文28〜65のいずれか一項に記載のコポリマー。
67.コポリマーが、3以下の多分散指数を有する、文28〜66のいずれか一項に記載のコポリマー。
68.コポリマーが、2以下の多分散指数を有する、文28〜67のいずれか一項に記載のコポリマー。
69.C3−C10アルファ−オレフィン由来単位が、プロピレン由来単位を含む、文28〜68のいずれか一項に記載のコポリマー。
70.コポリマーの数平均分子量が、5000g/モル未満である、文28〜69のいずれか一項に記載のコポリマー。
71.コポリマーの数平均分子量が、4000g/モル未満である、文28〜70のいずれか一項に記載のコポリマー。
72.コポリマーの数平均分子量が、3000g/モル未満である、文28〜71のいずれか一項に記載のコポリマー。
73.コポリマーの数平均分子量が、2500g/モル未満である、文28〜72のいずれか一項に記載のコポリマー。
74.コポリマーの数平均分子量が、2000g/モル未満である、文28〜73のいずれか一項に記載のコポリマー。
75.コポリマーの数平均分子量が、1500g/モル未満である、文28〜74のいずれか一項に記載のコポリマー。
76.コポリマーの数平均分子量が、1000g/モル未満である、文28〜75のいずれか一項に記載のコポリマー。
77.コポリマーの数平均分子量が、GPCによって測定された場合、800〜3000g/モルである、文28〜76のいずれか一項に記載のコポリマー。
78.コポリマーの合計重量に基づいて、25ppmw以下の金属または灰分合計含有量を有する、文28〜77のいずれか一項に記載のコポリマー。
79.金属または灰分合計含有量が、シングルサイト触媒および任意選択的な共触媒由来の、Zr、Ti、Al、およびBの合計含有量である、文78に記載のコポリマー。
80.コポリマーの金属または灰分合計含有量が、コポリマーの合計重量に基づいて、10ppmw以下、または5ppmw以下、または1ppmw以下である、文78および79のいずれか一項に記載のコポリマー。
81.コポリマーの合計重量に基づいて、10ppmw未満、または8ppmw未満、または5ppmw未満のフッ素含有量を有する、文28〜80のいずれか一項に記載のコポリマー。
82.文28〜81のいずれか一項に記載のコポリマーを官能化することによって調製された、分散剤。
83.分散剤が、以下の式:
84.基油、および0.2〜20重量%の文82または83のいずれか一項に記載の分散剤を含む、潤滑油。
85.分散剤が、潤滑油の合計重量に基づいて、15重量%未満の潤滑油を含む、文84に記載の潤滑油。
86.分散剤が、潤滑油の合計重量に基づいて、10重量%未満の潤滑油を含む、文84または85のいずれか一項に記載の潤滑油。
87.分散剤が、潤滑油の合計重量に基づいて、5重量%未満の潤滑油を含む、文84〜86のいずれか一項に記載の潤滑油。
88.潤滑油が、−25℃で60,000cP以下のMRV粘度値を有する、文84〜87のいずれか一項に記載の潤滑油。
89.潤滑油が、−30℃で60,000cP以下のMRV粘度値を有する、文84〜88のいずれか一項に記載の潤滑油。
90.潤滑油が、−35℃で60,000cP以下のMRV粘度値を有する、文84〜89のいずれか一項に記載の潤滑油。
91.潤滑油が、−40℃で60,000cP以下のMRV粘度値を有する、文84〜90のいずれか一項に記載の潤滑油。
92.以下の式:
93.分散剤が、以下の化学的メカニズム:スクシンイミド−スクシンイミドアプローチ、コッホアプローチ、マンニッヒアプローチ、ヒドロホルミル化−還元−アミノ化アプローチ、またはハロゲン化−アミノ化アプローチのうちの1つを通じてコポリマーを官能化することによって調製される、文82に記載の分散剤。
94.プロセスによって調製された分散剤であって、プロセスが、エチレンと1つ以上のC3−10アルファ−オレフィンとに由来するコポリマーを官能化することを含み、コポリマーが、GPCによって測定された場合、5,000g/モル未満の数平均分子量を有し、コポリマーのエチレン含有量が、80モル%未満であり、コポリマーのうちの70モル%以上が、末端モノマー単位に炭素−炭素二重結合を有し、炭素−炭素二重結合を有する末端モノマー単位のうちの少なくとも70モル%が、ビニリデン基およびビニリデン基の三置換異性体から選択される末端基を有し、コポリマーが、13C NMR分光法によって決定された場合、2.6未満の平均エチレンランレングスnc2を有し、平均エチレン由来単位ランレングスnc2が、コポリマー中のエチレン由来単位の合計数をコポリマー中の1つ以上の連続するエチレン由来単位のラン数で除算したものとして定義され、平均エチレン由来単位ランレングスnc2および下記の式:
95.コポリマーのビニリデン基およびビニリデン基の三置換異性体が、以下の構造式(A)〜(C):
96.コポリマーが、−25℃以下のクロスオーバー温度を有する、文94または95のいずれか一項に記載の分散剤。
97.コポリマーが、−35℃以下のクロスオーバー温度を有する、文94〜96のいずれか一項に記載の分散剤。
98.エチレン含有量が、60モル%未満である、文94〜97のいずれか一項に記載の分散剤。
99.エチレン含有量が、50モル%未満である、文94〜98のいずれか一項に記載の分散剤。
100.コポリマー中の合計単位数のうちの少なくとも10%かつ80%未満が、エチレン由来単位である、文94〜99のいずれか一項に記載の分散剤。
101.炭素−炭素二重結合を有する末端モノマー単位のうちの少なくとも85モル%が、ビニリデン基およびビニリデン基の三置換異性体から選択される末端基を有する、文94〜100のいずれか一項に記載の分散剤。
102.炭素−炭素二重結合を有する末端モノマー単位のうちの少なくとも95モル%が、ビニリデン基およびビニリデン基の三置換異性体から選択される末端基を有する、文94〜101のいずれか一項に記載の分散剤。
103.コポリマーが、2.4未満の平均エチレンランレングスを有する、文94〜102のいずれか一項に記載の分散剤。
104.コポリマーが、2.2未満の平均エチレンランレングスを有する、文94〜103のいずれか一項に記載の分散剤。
105.コポリマーが、4以下の多分散指数を有する、文94〜104のいずれか一項に記載の分散剤。
106.コポリマーが、3以下の多分散指数を有する、文94〜105のいずれか一項に記載の分散剤。
107.コポリマーが、エチレン−プロピレンコポリマーであり、エチレン含有量が30〜80モル%であり、プロピレン含有量が20〜70モル%である、文94〜106のいずれか一項に記載の分散剤。
108.コポリマーが、エチレン−プロピレンコポリマーであり、エチレン含有量が40〜60モル%であり、プロピレン含有量が40〜60モル%である、文94〜107のいずれか一項に記載の分散剤。
109.コポリマーが、エチレン−プロピレンコポリマーであり、エチレン含有量が約40〜50モル%であり、プロピレン含有量が約50〜60モル%である、文94〜108のいずれか一項に記載の分散剤。
110.コポリマーの数平均分子量が、GPCによって測定された場合、3,500g/モル未満である、文94〜109のいずれか一項に記載の分散剤。
111.コポリマーの数平均分子量が、GPCによって測定された場合、1,500g/モル未満である、文94〜110のいずれか一項に記載の分散剤。
112.分散剤が、後処理されている、文94〜111のいずれか一項に記載の分散剤。
113.分散剤が、無水物、ホウ素化合物、またはそれらの混合物で後処理されている、文94〜112のいずれか一項に記載の分散剤。
114.分散剤が、以下の式:
115.コポリマーが、コポリマーの合計重量に基づいて、25ppmw以下の金属または灰分合計含有量を有する、文94〜113のいずれか一項に記載の分散剤。
116.金属または灰分合計含有量が、シングルサイト触媒および任意選択的な共触媒由来の、Zr、Ti、Al、およびBの合計含有量である、文115に記載の分散剤。
117.コポリマーの金属または灰分合計含有量が、コポリマーの合計重量に基づいて、10ppmw以下、または5ppmw以下、または1ppmw以下である、文115および116のいずれか一項に記載の分散剤。
118.コポリマーの合計重量に基づいて、10ppmw未満、または8ppmw未満、または5ppmw未満のフッ素含有量を有する、文94〜117のいずれか一項に記載の分散剤。
119.少なくとも50重量%の基油、3〜20重量%の粘度指数改善剤、0〜1重量%の流動点降下剤、および0.2〜20重量%の文94〜118のいずれか一項に記載の分散剤を含む、潤滑油。
120.潤滑油が、ASTM D4684試験によって決定された場合、−30℃で60,000cP以下のミニロータリー粘度計(MRV)値を有する、文119に記載の潤滑油。
121.潤滑油が、ASTM D4684試験によって決定された場合、−40℃で60,000cP以下のミニロータリー粘度計(MRV)値を有する、文119または120のいずれか一項に記載の潤滑油。
122.分散剤が、10重量%未満の潤滑油を含む、文119〜121のいずれか一項に記載の潤滑油。
123.30〜80重量%の文94〜118のいずれか一項に記載の分散剤を含む、潤滑添加剤パッケージ。
124.文94〜118に記載の分散剤を含む、燃料組成物または燃料添加剤組成物。
125.分散剤が、以下の式:
低温でのコポリマーの挙動を定義するのを助ける、コポリマーの1つの特徴は、そのクロスオーバー温度または開始温度である。コポリマーは一般に粘弾性であり得、言い換えれば、その機械的特性が、純粋に弾性の固体のものと純粋に粘性の液体のものとの間にある。コポリマーの粘弾性挙動は、弾性部分(あるいは、弾性率または貯蔵弾性率と称される)と、粘性部分(あるいは、粘性弾性率または損失弾性率と称される)との組み合わせとして特徴付けることができる。これらの弾性率の値は、ある特定の温度におけるコポリマーの粘弾特性を特徴付けるために使用される。比較的高い弾性部分と比較的低い粘性部分とを有するコポリマーは、純粋に弾性の固体とより類似した挙動を示すが、比較的低い弾性部分と比較的高い粘性部分を有するコポリマーは、純粋な粘性の液体とより類似した挙動を示すであろう。貯蔵弾性率および損失弾性率の両方は、各々温度と相関するが、それらは温度と相関して異なる速度で変化し得る。言い換えれば、コポリマーは、温度に応じて、より弾性またはより粘度を呈し得る。振動レオメトリーによって決定される、コポリマーの貯蔵弾性率の値が損失弾性率の値に等しい最高温度は、クロスオーバー温度または開始温度と称される。
1つの以上の実施形態によれば、コポリマー内のエチレン由来単位およびC3−C10アルファ−オレフィン由来単位の配列を、良好な低温性能を提供するような様式で配置することができる。異なる単位の連続する配置は、平均エチレン由来単位ランレングスによって特徴付けることができる。
完全に交互の微細構造を有するように生成されたエチレン(C2)とプロピレン(C3)とのコポリマーは、あらゆるエチレン配列が全く同じであるので、C2ランレングスの分布を有さないであろう。完全に交互の微細構造についてのエチレンランレングスは、式(1)から計算される。
コポリマー中の単位の連続する配置は、あるいは、トライアドの分布に準拠して記載することができる。トライアドの分布は、コポリマー鎖中の一列に並ぶ3つのサブユニットの可能な組み合わせの統計的分布を指す。「E」がエチレン由来単位を表し、「P」がプロピレン由来単位を表すエチレン−プロピレンコポリマーを例とすると、単位の可能なトライアドの組み合わせとしては、E−E−E、E−E−P、P−E−P、E−P−E、P−P−E、およびP−P−Pが挙げられる。1つ以上の実施形態によれば、E−E−Eの量は20%未満、10%未満、または5%未満であり、これは比較的短い平均エチレン由来単位ランレングスの指標である。
コポリマーの数平均分子量は、米国特許第5,266,223号に記載されているように、1H−NMRまたはゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって決定することができる。加えて、GPC法は、分子量分布情報を提供する(W.W.Yau,J.J.Kirkland and D.D.Bly,“Modern Size Exclusion Liquid Chromatography”John Wiley and Sons,New York,1979を参照されたい)。いくつかの実施形態によれば、コポリマーは、ポリスチレン標準を利用するGPCによって決定された場合、5,000g/モル未満、4,500g/モル未満、4,000g/モル未満、3,500g/モル未満、3,000g/モル未満、2,800g/モル未満、2,500g/モル未満、2,000g/モル未満、1,500g/モル未満、または1,000g/モル未満の数平均分子量を有し得る。いくつかの実施形態によれば、コポリマーは、GPCによって決定された場合、200g/モル超、500g/モル超、800g/モル超、または1,000g/モル超の数平均分子量を有し得る。上記参照範囲のいずれかの組み合わせも可能である(例えば、200〜1000g/モル、500g/モル超かつ3,000g/モル未満、または500g/モル超かつ1,500g/モル未満)。他の値もまた、可能である。加えて、場合によっては、例えば上記の値を決定するために、GPCに加えておよび/またはGPCの代わりにNMRを使用してもよい。
いくつかの実施形態において、コポリマーは、ある特定のモル百分率(モル%)のエチレン由来単位を含み得る。いくつかの実施形態によれば、コポリマー内の単位合計量に対するコポリマーのエチレン含有量は、少なくとも10モル%、少なくとも20モル%、少なくとも30モル%、少なくとも40モル%、少なくとも45モル%、少なくとも50モル%、少なくとも55モル%、少なくとも60モル%、少なくとも65モル%、少なくとも70モル%、または少なくとも75モル%である。いくつかの実施形態によれば、コポリマーのエチレン含有量は、80モル%未満、75モル%未満、70モル%未満、65モル%未満、60モル%未満、55モル%未満、50モル%未満、45モル%未満、40モル%未満、30モル%未満、または20モル%未満である。上記参照範囲の組み合わせもまた可能である(例えば、少なくとも10モル%かつ80モル%未満、少なくとも20モル%かつ70モル%未満、少なくとも30モル%かつ65モル%未満、少なくとも40モル%かつ60モル%未満)。例えば、1H−NMRまたは13C−NMRによって決定される他の範囲もまた可能である。
コポリマーは、コモノマーが3〜10の炭素数を有するC3−C10アルファ−オレフィン、例えば、プロピレンからなる群から選択されるコモノマー単位のある特定のモル百分率で構成され得る。いくつかの実施形態によれば、コポリマー内のモノマー合計量に対するコポリマーのコモノマー含有量は、少なくとも20モル%、少なくとも25モル%、少なくとも30モル%、少なくとも35モル%、少なくとも40モル%、少なくとも45モル%、少なくとも50モル%、少なくとも55モル%、少なくとも60モル%、少なくとも65モル%、少なくとも70モル%、または少なくとも80モル%である。いくつかの実施形態によれば、コポリマーのコモノマー含有量は、90モル%未満、80モル%未満、70モル%未満、65モル%未満、60モル%未満、55モル%未満、50モル%未満、45モル%未満、40モル%未満、35モル%未満、30モル%未満、25モル%未満、または20モル%未満、90モル%未満である。上記参照範囲の組み合わせが可能である(例えば、少なくとも40モル%かつ60モル%未満)。他の範囲もまた可能である。
コポリマーは、ポリマー鎖を含み得る。場合によっては、これらの鎖のうちの少なくとも70%が、末端不飽和、すなわちコポリマーの末端モノマー単位中に炭素−炭素二重結合を各々有し得る。いくつかの実施形態によれば、コポリマー分子の50%超、55%超、60%超、65%超、70%超、75%超、80%超、85%超、90%超、95%超、または97%超が、炭素−炭素二重結合を各々有する。末端不飽和を呈するポリマー鎖の百分率は、例えば、FTIR分光分析、滴定、または13C NMRによって決定され得る。例えば、米国特許第5,128,056号を参照されたい。
いくつかの実施形態において、コポリマーのうちの少なくともいくつかを、エチレンモノマー、またはC3−C10アルファオレフィンモノマーのいずれかを用いて、一方の端部を末端処理してもよい。不飽和炭素−炭素二重結合は、エチレンモノマー由来の末端基またはC3−C10アルファオレフィンモノマー由来の末端基内に位置し得る。以下に示されるように、末端基がエチレン基に由来する場合、ビニルまたはビニルの二置換異性体であり得、末端基がC3−C10アルファオレフィンに由来する場合、ビニリデンまたは末端ビニリデンの三置換異性体であり得る。いくつかの実施形態において、不飽和結合の50%超、55%超、60%超、65%超、70%超、75%超、80%超、85%超、90%超、または95%超は、下記構造式(A)〜(C)のうちの1つ以上を有する、C3−C10アルファオレフィンモノマーに由来する末端基内に位置する。
1つ以上の実施形態によれば、本明細書に記載のコポリマーを合成するための様々な方法が提供される。1つの方法は、シングルサイト配位重合触媒の存在下でエチレンとC3−C10アルファ−オレフィンとを重合して、エチレン由来単位およびC3−C10アルファ−オレフィン由来単位を含むコポリマーを生成する。
低い金属含有量のコポリマーは、様々な環境における金属の有害な影響に起因して多くの用途にとって望ましい。例えば、金属または灰分は、様々な種類のエンジンに用いられる後処理デバイスに悪影響を及ぼし得る。フッ素は多くの環境において生態学的に望ましくないので、コポリマーが低いフッ素含有量を有することを確実にすることも望ましい。
1つ以上の実施形態によれば、本明細書に記載のコポリマーを、種々のメカニズムを通じて官能化して、潤滑油に有用な分散剤または燃料に有用な分散剤(燃料洗浄剤としても知られている)を生成することができる。分散剤は、典型的には、油溶性を提供する親油性成分と分散性を提供する極性成分とを有するポリマー材料である。潤滑油に使用される分散剤は、典型的には、窒素ベースの基およびエステルベースの基を含有するように変性された炭化水素ポリマーである。場合によっては、分散剤は、本明細書に記載のコポリマーなどの炭化水素ポリマーを含んでもよい。分散剤を使用して、油中懸濁液中に酸化などによって形成された不溶物を維持することができ、それによって使用中のスラッジの凝集および沈殿を防止することができる。用いられる分散剤の量は、例えば、その分散剤機能の達成における特定の材料の有効性によって規定され、制御され得る。したがって、場合によっては、分散剤は、本明細書で論じられるような末端基を有するコポリマーと好適な官能性部分との反応によって、形成することができる。
官能化コポリマーはまた、種々の薬剤のいずれかとの反応による、当該技術分野において既知の従来の方法によって後処理され得る。これらの中でも、ホウ素化合物、尿素、チオ尿素、ジメルカプトチアジアゾール、二硫化炭素、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、無水物、ニトリル、エポキシド、環状カーボネート、およびリン化合物などである。米国特許第5,241,003号を参照されたい。
1つ以上の実施形態によれば、官能化コポリマーを含む本明細書に記載の分散剤を主要量の基油に導入して、MRV試験に合格するように構成されている潤滑油を生成することができる。潤滑油はまた、粘度指数改善剤を含有し得る。これはさらに、流動点降下剤を含有し得る。好適な分散剤のTBNは、約50%の希釈油を含有する分散剤試料で測定した場合、約5〜約30TBNに匹敵する、油を含まない基準で約10〜約65であり得る。
本明細書の潤滑油組成物中に使用される基油は、任意の好適なベールオイル(bale oil)から選択され得る。例として、米国石油協会(American Petroleum Institute(API))Base Oil Interchangeability Guidelinesに指定される、I〜V群の基油が挙げられる。これらの5つの基油の群は、以下の通りである。
本明細書の潤滑油組成物はまた、任意選択的に、1種以上の粘度指数改善剤を含有してもよい。好適な粘度指数改善剤としては、ポリオレフィン(例えばポリイソブテン)、オレフィンコポリマー(例えばエチレン/プロピレンコポリマー)、水素化スチレン−イソプレンポリマー、スチレン/マレイン酸エステルコポリマー、水素化スチレン/ブタジエンコポリマー、水素化イソプレンポリマー、アルファ−オレフィン無水マレイン酸コポリマー、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアルキルスチレン、水素化アルケニルアリール共役ジエンコポリマー、またはそれらの混合物が挙げられ得る。粘度指数改善剤は、星型ポリマーを含んでもよく、好適な例は、米国特許出願公開第2012/0101017A1号に記載されている。
本明細書の潤滑油組成物はまた、任意選択的に、1つ以上の酸化防止剤を含有してもよい。酸化防止剤化合物は既知であり、例えば、フェネート、フェネートスルフィド、硫化オレフィン、ホスホ硫化テルペン、硫化エステル、芳香族アミン、アルキル化ジフェニルアミン(例えば、ノニルジフェニルアミン、ジ−ノニルジフェニルアミン、オクチルジフェニルアミン、ジ−オクチルジフェニルアミン)、フェニル−アルファ−ナフチルアミン、アルキル化フェニル−アルファ−ナフチルアミン、ヒンダード非芳香族アミン、フェノール、ヒンダードフェノール、油溶性モリブデン化合物、巨大分子酸化防止剤、またはそれらの混合物が挙げられる。酸化防止剤化合物は、単独でまたは組み合わせて使用することができる。
本明細書の潤滑油組成物はまた、任意選択的に、1つ以上の耐摩耗剤を含有してもよい。好適な耐摩耗剤の例としては、金属チオホスフェート、金属ジアルキルジチオホスフェート、これらのリン酸エステルもしくは塩、ホスフェートエステル(複数可)、ホスファイト、リン含有カルボン酸エステル、エーテル、もしくはアミド、硫化オレフィン、チオカルバメートエステル、アルキレン結合チオカルバメート、およびビス(S−アルキルジチオカルバミル)ジスルフィドを含むチオカルバメート含有化合物、ならびにそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。適切な耐摩耗剤は、ジチオカルバミン酸モリブデンであり得る。リン含有耐摩耗剤は、欧州特許第0612839号により完全に記載されている。ジアルキルジチオホスフェート塩の金属は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、鉛、スズ、モリブデン、マンガン、ニッケル、銅、チタン、または亜鉛であってもよい。有用な耐摩耗剤は、ジアルキルジチオリン酸亜鉛であり得る。
本明細書の潤滑油組成物は、任意選択的に、1つ以上のホウ素含有化合物を含有してもよい。
本潤滑油組成物は、任意選択的に、1つ以上の中性、低塩基性、または過塩基性洗浄剤、またはそれらの混合物をさらに含んでもよい。好適な洗浄剤基質には、フェネート、硫黄含有フェネート、スルホン酸、カリキサラート、サリキサレート、サリチル酸、カルボン酸、リン酸、モノおよび/もしくはジチオリン酸、アルキルフェノール、硫黄結合アルキルフェノール化合物、またはメチレン架橋フェノールが含まれる。好適な洗浄剤およびその調製方法は、米国特許第7,732,390号およびそこに引用されている参考文献を含む多数の特許公報に、より詳細に記載されている。洗浄剤基質は、これらに限定されないが、カルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、リチウム、バリウム、またはそれらの混合物のような、アルカリ金属またはアルカリ土類金属で塩基化され得る。いくつかの実施形態では、洗浄剤は、バリウムを含まない。好適な洗浄剤は、石油スルホン酸のアルカリまたはアルカリ土類金属塩、および長鎖モノまたはジアルキルアリールスルホン酸を含み得、アリール基が、ベンジル、トリル、およびキシリルである。好適な洗浄剤の例には、限定されないが、カルシウムフェネート、カルシウム硫黄含有フェネート、スルホン酸カルシウム、カルシウムカリキサラート、カルシウムサリキサレート、サリチル酸カルシウム、カルボン酸カルシウム、リン酸カルシウム、カルシウムモノおよび/またはジチオリン酸、カルシウムアルキルフェノール、カルシウム硫黄結合アルキルフェノール化合物、カルシウムメチレン架橋フェノール、マグネシウムフェネート、マグネシウム硫黄含有フェネート、スルホン酸マグネシウム、マグネシウムカリキサラート、マグネシウムサリキサレート、サリチル酸マグネシウム、カルボン酸マグネシウム、マグネシウムリン酸、マグネシウムモノおよび/またはジチオリン酸、マグネシウムアルキルフェノール、マグネシウム硫黄結合アルキルフェノール化合物、マグネシウムメチレン架橋フェノール、ナトリウムフェネート、ナトリウム硫黄含有フェネート、スルホン酸ナトリウム、ナトリウムカリキサラート、ナトリウムサリキサレート、サリチル酸ナトリウム、カルボン酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、モノおよび/またはジチオリン酸ナトリウム、ナトリウムアルキルフェノール、ナトリウム硫黄結合アルキルフェノール化合物、またはナトリウムメチレン架橋フェノールを含む。
潤滑剤組成物中に含有される追加の分散剤としては、分散させる粒子と会合することができる官能基を有する油溶性ポリマー炭化水素主鎖が挙げられ得るが、これに限定されない。典型的には、分散剤は、多くの場合架橋基を介してポリマー主鎖に結合しているアミン、アルコール、アミド、またはエステル極性部分を含む。分散剤は、米国特許第3,634,515号、同第3,697,574号、および同第3,736,357号に記載のマンニッヒ分散剤、米国特許第4,234,435号および同第4,636,322号に記載の無灰スクシンイミド分散剤、米国特許第3,219,666号、同第3,565,804号、および同第5,633,326号に記載のアミン分散剤、米国特許第5,936,041号、同第5,643,859号、および同第5,627,259号に記載のコッホ分散剤、ならびに米国特許第5,851,965号、同第5,853,434号、および同第5,792,729号に記載のポリアルキレンスクシンイミド分散剤から選択され得る。
本明細書の潤滑油組成物はまた、任意選択的に、1つ以上の摩擦調整剤を含有してもよい。好適な摩擦調整剤は、金属含有および金属を含まない摩擦調整剤を含み得、これらには、イミダゾリン、アミド、アミン、スクシンイミド、アルコキシル化アミン、アルコキシル化エーテルアミン、酸化アミン、アミドアミン、ニトリル、ベタイン、第四級アミン、イミン、アミン塩、アミノグアニジン、アルカノールアミド、ホスホネート、金属含有化合物、グリセロールエステル、硫化脂肪化合物およびオレフィン、ヒマワリ油他の天然に発生する植物油または動物油、ジカルボン酸エステル、ポリオールと1つ以上の脂肪族もしくは芳香族カルボン酸とのエステルまたは部分エステルなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
本明細書の潤滑油組成物はまた、任意選択的に、1つ以上のモリブデン含有化合物を含有してもよい。油溶性モリブデン化合物は、耐摩耗剤、酸化防止剤、摩擦調整剤、またはそれらの混合物の機能的性能を有していてもよい。油溶性モリブデン化合物は、ジチオカルバミン酸モリブデン、ジアルキルジチオリン酸モリブデン、ジチオホスフィン酸モリブデン、モリブデン化合物のアミン塩、キサントゲン酸モリブデン、チオキサントンモリブデン、モリブデン硫化物、カルボン酸モリブデン、モリブデンアルコキシド、三核有機モリブデン化合物、および/またはそれらの混合物を含んでもよい。モリブデン硫化物は、二硫化モリブデンが含まれる。二硫化モリブデンは、安定な分散液の形態であってもよい。一実施形態では、油溶性モリブデン化合物は、ジチオカルバミン酸モリブデン、ジアルキルジチオリン酸モリブデン、モリブデン化合物のアミン塩、およびそれらの混合物からなる群から選択されてもよい。一実施形態では、油溶性モリブデン化合物は、ジチオカルバミン酸モリブデンであってもよい。
別の実施形態において、油溶性化合物は、遷移金属含有化合物またはメタロイドであってもよい。遷移金属は、チタン、バナジウム、銅、亜鉛、ジルコニウム、モリブデン、タンタル、タングステンなどを含むが、これらに限定されない。好適なメタロイドは、ホウ素、ケイ素、アンチモン、テルルなどを含むが、これらに限定されない。
他の添加剤は、潤滑流体に要求される1つ以上の機能を実行するように選択されてもよい。さらに、上述の添加剤の1つ以上は、多機能性であり、本明細書で記述される機能に加えて、または機能以外の機能を提供し得る。
1つ以上の実施形態によれば、本明細書に記載の官能化コポリマーを、ガソリン、バイオディーゼル、またはディーゼル中の他の添加剤と共に官能化分散剤(燃料洗浄剤としても知られる)として導入して、燃料組成物または燃料添加剤組成物を生成することができる。1つ以上の実施形態によれば、燃料組成物は、官能化分散剤を含む0.5%未満、または0.1%未満の燃料添加剤組成物を含む。他の値もまた、可能である。燃料組成物または燃料添加剤組成物の実施形態は、500百万分率(ppm)超、または300ppm未満、または100ppm未満、または50ppm未満、または10ppm未満の官能化燃料分散剤を含有し得る。使用され得る他の添加剤の例としては、腐食防止剤または防錆添加剤、帯電防止分散剤、曇り止め剤、解乳化剤、凍結防止剤、殺生物剤、消泡剤、流動抵抗低減剤、摩擦調整剤、バルブシートへこみ防止添加剤、フェノール系酸化防止剤、低温流動性改善剤、燃焼性改善剤、金属不活性化剤、摩擦調整剤、導電性改善剤、および流動点降下剤が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、米国特許第5,405,417号を参照されたい。
(a)炭化水素置換基、すなわち、脂肪族(例えば、アルキルまたはアルケニル)、脂環式(例えば、シクロアルキル、シクロアルケニル)置換基、ならびに芳香族、脂肪族および脂環式置換芳香族置換基、ならびに環が分子の別の部分を介して完成する(例えば、2つの置換基が一緒になって脂環式部分を形成する)環状置換基と、
(b)置換された炭化水素置換基、すなわち、本開示の文脈において、主として炭化水素置換基を変化させない非炭化水素基を含む置換基(例えば、ハロ(特にクロロおよびフルオロ)、ヒドロキシ、アルコキシ、メルカプト、アルキルメルカプト、ニトロ、ニトロソ、アミノ、アルキルアミノおよびスルホキシ)と、
(c)ヘテロ置換基、すなわち、本開示の文脈において、主に炭化水素特性を有するが、さもなければ炭素原子からなる環または鎖中に炭素以外のものを含有する置換基と、を含む。ヘテロ原子は、硫黄、酸素、および窒素を含み得、そしてピリジル、フリル、チエニルおよびイミダゾリルのような置換基を包含する。一般に、ヒドロカルビル基中の10個の炭素原子毎に2個以下、例えば1個以下の非炭化水素置換基が存在し、典型的には、ヒドロカルビル基に非炭化水素置換基は存在しない。
ASA実施例1
エチレンプロピレンコポリマー(実施例1)168.5g(0.16モル)および無水マレイン酸23.5g(0.24モル)を、撹拌機および熱電対を装備した350mLのPARR圧力反応器に装入した。反応混合物を50℃に加熱し、撹拌しながら15分間窒素でパージした。反応器温度を235℃に上げ、撹拌しながら6時間の間その温度に維持した。次いで反応混合物を90℃に冷却し、500mLの丸底フラスコに移した。次いで反応混合物を加熱し、未反応の無水マレイン酸を真空中で除去した。分析的分析:酸価:0.966および91.0%官能化コポリマー。
エチレンプロピレンコポリマー(実施例2)150g(0.19モル)および無水マレイン酸28.3g(0.29モル)を、撹拌機および熱電対を装備した350mLのPARR圧力反応器に装入した。反応混合物を50℃に加熱し、撹拌しながら15分間窒素でパージした。反応器温度を235℃に上げ、撹拌しながら6時間の間その温度に維持した。次いで反応混合物を90℃に冷却し、500mLの丸底フラスコに移した。次いで反応混合物を加熱し、未反応の無水マレイン酸を真空中で除去した。分析的分析:酸価:1.24および91.6%官能化コポリマー。
エチレンプロピレンコポリマー(実施例3)822.5g(0.5モル)および無水マレイン酸73.55g(0.75モル)を、撹拌機および熱電対を装備した2LのPARR圧力反応器に装入した。反応混合物を50℃に加熱し、撹拌しながら15分間窒素でパージした。反応器温度を235℃に上げ、撹拌しながら6時間の間その温度に維持した。次いで反応混合物を90℃に冷却し、2Lの丸底フラスコに移した。次いで反応混合物を加熱し、未反応の無水マレイン酸を真空中で除去して、827.5gの生成物を得た。分析的分析:酸価:0.577および85.4%官能化コポリマー。
エチレンプロピレンコポリマー(実施例4)900g(0.49モル)および無水マレイン酸72.65g(0.74モル)を、撹拌機および熱電対を装備した2LのPARR圧力反応器に装入した。反応混合物を50℃に加熱し、撹拌しながら15分間窒素でパージした。反応器温度を235℃に上げ、撹拌しながら6時間の間その温度に維持した。次いで反応混合物を90℃に冷却し、2Lの丸底フラスコに移した。次いで反応混合物を加熱し、未反応の無水マレイン酸を真空中で除去して、901.4gの生成物を得た。分析的分析:酸価:0.571および84.8%官能化コポリマー。
エチレンプロピレンコポリマー(実施例5)781g(0.7モル)および無水マレイン酸103.1g(1.05モル)を撹拌機および熱電対を装備した2LのPARR圧力反応器に装入した。反応混合物を50℃に加熱し、撹拌しながら15分間窒素でパージした。反応器温度を235℃に上げ、撹拌しながら6時間の間その温度に維持した。次いで反応混合物を90℃に冷却し、1Lの丸底フラスコに移した。次いで反応混合物を加熱し、未反応の無水マレイン酸を真空中で除去して、846.5gの生成物を得た。分析的分析:酸価:0.986および88.6%官能化コポリマー。
エチレンプロピレンコポリマー(実施例6)1000g(0.76モル)および無水マレイン酸112.3g(1.15モル)を、撹拌機および熱電対を装備した2LのPARR圧力反応器に装入した。反応混合物を50℃に加熱し、撹拌しながら15分間窒素でパージした。反応器温度を235℃に上げ、撹拌しながら6時間の間その温度に維持した。次いで反応混合物を90℃に冷却し、2Lの丸底フラスコに移した。次いで反応混合物を加熱し、未反応の無水マレイン酸を真空中で除去して、1076.8gの生成物を得た。分析的分析:酸価:0.76および78%官能化コポリマー。
エチレンプロピレンコポリマー(実施例7)450g(0.374モル)、エチレンプロピレンコポリマー(実施例8)450g(0.386モル)、および無水マレイン酸111.79g(1.14モル)を、撹拌機および熱電対を装備した2LのPARR圧力反応器に装入した。反応混合物を50℃に加熱し、撹拌しながら15分間窒素でパージした。反応器温度を235℃に上げ、撹拌しながら6時間の間その温度に維持した。次いで反応混合物を90℃に冷却し、2Lの丸底フラスコに移した。次いで反応混合物を加熱し、未反応の無水マレイン酸を真空中で除去して、960.2gの生成物を得た。分析的分析:酸価:0.923および87.0%官能化コポリマー。
エチレンプロピレンコポリマー(実施例9)845.2g(0.66モル)および無水マレイン酸97.0g(0.99モル)を、撹拌機および熱電対を装備した2LのPARR圧力反応器に装入した。反応混合物を50℃に加熱し、撹拌しながら15分間窒素でパージした。反応器温度を235℃に上げ、撹拌しながら6時間の間その温度に維持した。次いで反応混合物を90℃に冷却し、2Lの3N丸底フラスコに移した。次いで反応混合物を加熱し、未反応の無水マレイン酸を真空中で除去して、904.2gの生成物を得た。分析的分析:酸価:0.858および82.2%官能化コポリマー。
エチレンプロピレンコポリマー(実施例10)150.0(0.11モル)および無水マレイン酸15.7g(0.159モル)を、撹拌機および熱電対を装備した350mLのPARR圧力反応器に装入した。反応混合物を50℃に加熱し、撹拌しながら15分間窒素でパージした。反応器温度を235℃に上げ、撹拌しながら6時間の間その温度に維持した。次いで反応混合物を90℃に冷却し、500mLの3N丸底フラスコに移した。次いで反応混合物を加熱し、未反応の無水マレイン酸を真空中で除去して、155.3gの生成物を得た。分析的分析:酸価:0.72および85.6%官能化コポリマー。
エチレンプロピレンコポリマー(実施例11)150.0g(0.125モル)および無水マレイン酸18.4g(0.19モル)を、撹拌機および熱電対を装備した350mLのPARR圧力反応器に装入した。反応混合物を50℃に加熱し、撹拌しながら15分間窒素でパージした。反応器温度を235℃に上げ、撹拌しながら6時間の間その温度に維持した。次いで反応混合物を90℃に冷却し、500mLの3N丸底フラスコに移した。次いで反応混合物を加熱し、未反応の無水マレイン酸を真空中で除去して、159.5gの生成物を得た。分析的分析:酸価:0.78および81.3%官能化コポリマー。
エチレンプロピレンコポリマー(実施例12)150.0g(0.11モル)および無水マレイン酸15.7g(0.160モル)を、撹拌機および熱電対を装備した350mLのPARR圧力反応器に装入した。反応混合物を50℃に加熱し、撹拌しながら15分間窒素でパージした。反応器温度を235℃に上げ、撹拌しながら6時間の間その温度に維持した。次いで反応混合物を90℃に冷却し、500mLの3N丸底フラスコに移した。次いで反応混合物を加熱し、未反応の無水マレイン酸を真空中で除去して、155.6gの生成物を得た。分析的分析:酸価:0.685および85.3%官能化コポリマー。
エチレンプロピレンコポリマー(実施例13)1000g(1.1モル)および無水マレイン酸161.2(1.64モル)を撹拌機および熱電対を装備した2LのPARR圧力反応器に装入した。反応混合物を50℃に加熱し、撹拌しながら15分間窒素でパージした。反応器温度を235℃に上げ、撹拌しながら6時間の間その温度に維持した。次いで反応混合物を90℃に冷却し、500mLの3N丸底フラスコに移した。次いで反応混合物を加熱し、未反応の無水マレイン酸を真空中で除去して、1108.5gの生成物を得た。分析的分析:酸価:1.057および83.8%官能化コポリマー。
分散剤実施例1
EPSA(ASA実施例1)62.3g(0.06モル)をオーバーヘッド撹拌機、ディーンスタークトラップおよび凝縮器を装備した250mLの三口フラスコに装入した。EPSAを窒素下で撹拌し160℃に加熱した。滴下漏斗を介してテトラエチレンペンタミン6.3g(0.033モル)を滴加した。反応混合物を真空下で3時間の間加熱しながら撹拌した。その時点で56.3gのプロセスオイルを添加し、圧力濾過器を使用して反応生成物を濾過して、102gのスクシンイミド生成物を得た。
EPSA(ASA実施例2)64.4g(0.08モル)をオーバーヘッド撹拌機、ディーンスタークトラップおよび凝縮器を装備した250mLの三口フラスコに装入した。EPSAを窒素下で撹拌し160℃に加熱した。滴下漏斗を介してテトラエチレンペンタミン8.4g(0.044モル)を滴加した。反応混合物を真空下で3時間の間加熱しながら撹拌した。その時点で60.5gのプロセスオイルを添加し、圧力濾過器を使用して反応生成物を濾過して、110gのスクシンイミド生成物を得た。
EPSA(ASA実施例3)769.8g(0.44モル)をオーバーヘッド撹拌機、ディーンスタークトラップおよび凝縮器を装備した2Lの樹脂ケトルに装入した。EPSAを窒素下で撹拌し160℃に加熱した。滴下漏斗を介してテトラエチレンペンタミン46.7g(0.247モル)を滴加した。反応混合物を真空下で3時間の間加熱しながら撹拌した。その時点で584.1gのプロセスオイルを添加し、圧力濾過器を使用して反応生成物を濾過して、1363gのスクシンイミド生成物を得た。
EPSA(ASA実施例5)770.8g(0.76モル)をオーバーヘッド撹拌機、ディーンスタークトラップおよび凝縮器を装備した2Lの樹脂ケトルに装入した。EPSAを窒素下で撹拌し160℃に加熱した。滴下漏斗を介してテトラエチレンペンタミン79.8g(0.42モル)を滴加した。反応混合物を真空下で3時間の間加熱しながら撹拌した。その時点で660.9gのプロセスオイルを添加し、圧力濾過器を使用して反応生成物を濾過して、1431.7gのスクシンイミド生成物を得た。
EPSA(ASA実施例6)1032.8g(0.786モル)をオーバーヘッド撹拌機、ディーンスタークトラップおよび凝縮器を装備した2Lの樹脂ケトルに装入した。EPSAを窒素下で撹拌し160℃に加熱した。滴下漏斗を介してテトラエチレンペンタミン82.5g(0.44モル)を滴加した。反応混合物を真空下で3時間の間加熱しながら撹拌した。その時点で645.8gのプロセスオイルを添加し、圧力濾過器を使用して反応生成物を濾過して、1647.5gのスクシンイミド生成物を得た。
EPSA(ASA実施例7)872.1g(0.525モル)をオーバーヘッド撹拌機、ディーンスタークトラップおよび凝縮器を装備した2Lの樹脂ケトルに装入した。EPSAを窒素下で撹拌し160℃に加熱した。滴下漏斗を介してテトラエチレンペンタミン55.2g(0.29モル)を滴加した。反応混合物を真空下で3時間の間加熱しながら撹拌した。その時点で593.8gのプロセスオイルを添加し、圧力濾過器を使用して反応生成物を濾過して、1394gのスクシンイミド生成物を得た。
EPSA(ASA実施例8)886.8g(0.80モル)をオーバーヘッド撹拌機、ディーンスタークトラップおよび凝縮器を装備した2Lの樹脂ケトルに装入した。EPSAを窒素下で撹拌し160℃に加熱した。滴下漏斗を介してテトラエチレンペンタミン84g(0.44モル)を滴加した。反応混合物を真空下で3時間の間加熱しながら撹拌した。その時点で711.6gのプロセスオイルを添加し、圧力濾過器を使用して反応生成物を濾過して、1572.2gのスクシンイミド生成物を得た。
EPSA(ASA実施例9)120.0g(0.087モル)をオーバーヘッド撹拌機、ディーンスタークトラップおよび凝縮器を装備した500mLの三口丸底フラスコに装入した。EPSAを窒素下で撹拌し160℃に加熱した。滴下漏斗を介してテトラエチレンペンタミン9.14g(0.048モル)を滴加した。反応混合物を、真空下で3時間の間加熱しながら撹拌した。その時点で93.3gのプロセスオイルを添加し、圧力濾過器を使用して反応生成物を濾過して、196.9gのスクシンイミド反応生成物を得た。
EPSA(ASA実施例10)120.0g(0.094モル)をオーバーヘッド撹拌機、ディーンスタークトラップおよび凝縮器を装備した500mLの三口丸底フラスコに装入した。EPSAを窒素下で撹拌し160℃に加熱した。滴下漏斗を介してテトラエチレンペンタミン9.87g(0.052モル)を滴加した。反応混合物を、真空下で3時間の間加熱しながら撹拌した。その時点で83.3gのプロセスオイルを添加し、圧力濾過器を使用して反応生成物を濾過して、191.5gのスクシンイミド反応生成物を得た。
EPSA(ASA実施例11)120.0g(0.082モル)をオーバーヘッド撹拌機、ディーンスタークトラップおよび凝縮器を装備した500mLの三口丸底フラスコに装入した。EPSAを窒素下で撹拌し160℃に加熱した。滴下漏斗を介してテトラエチレンペンタミン8.64g(0.046モル)を滴加した。反応混合物を、真空下で3時間の間加熱しながら撹拌した。その時点で91.9gのプロセスオイルを添加し、圧力濾過器を使用して反応生成物を濾過して、200.7gのスクシンイミド反応生成物を得た。
EPSA(ASA実施例12)1000g(1.06モル)をオーバーヘッド撹拌機、ディーンスタークトラップおよび凝縮器を装備した2Lの樹脂ケトルに装入した。EPSAを窒素下で撹拌し160℃に加熱した。滴下漏斗を介してポリエチレンアミン111g(0.59モル)を滴加した。反応混合物を、真空下で3時間の間加熱しながら撹拌した。その時点で767.7gのプロセスオイルを添加し、圧力濾過器を使用して反応生成物を濾過して、1544.4gのスクシンイミド反応生成物を得た。
EPSA(ASA実施例1)70.1g(0.068モル)をオーバーヘッド撹拌機、ディーンスタークトラップおよび凝縮器を装備した250mLの丸底三口フラスコに装入した。ASAを窒素下で撹拌し160℃に加熱した。滴下漏斗を介してテトラチレン(Tetrathylene)ペンタミン8.48g(0.024モル)を滴加した。反応混合物を、真空下で3時間の間加熱しながら撹拌した。その時点で19.3gのAromatic 150を添加し、圧力濾過器で濾過してスクシンイミド生成物を得た。
EPコポリマー置換マンニッヒ生成物は、ポリイソブテン置換マンニッヒ生成物を作製するのに使用するものと同様のマンニッヒ反応条件下で、EPコポリマー置換ヒドロキシフェノール、アルデヒド、およびジブチルアミンから調製した。EPコポリマー置換ヒドロキシルフェノールは、ヒドロキシベンゼンを実施例2のコポリマーでアルキル化することによって作製した。
62%のエチレン含有量を含有するエチレンプロピレンコポリマーを、上記の他の本発明のコポリマーの調製に使用したのと同様の条件下で調製した。上記コポリマー(100g、0.11モル)および250mLのヘプタンを、オーバーヘッド撹拌機および熱電対を装備した1Lの三口丸底フラスコに装入した。窒素下の室温で撹拌した溶液に、51.9g(0.212モル)の臭化水素酢酸溶液を1時間かけて添加した。反応混合物を45℃で2時間の間加熱した。200mLの水を撹拌しながら添加し、一晩放置した。水性後処理で水性層を除去し、200mLのヘプタンを有機層に添加する。24gの25%w/w炭酸ナトリウム溶液で洗浄する。水層を除去し、有機層を硫酸ナトリウムに通して濾過する。真空中で凝縮させて有機溶媒を除去し、100gの所望の臭素含有生成物を得た。
これらの実施例では、本発明の分散剤および比較の分散剤をSAE 5W−30品質の仕上げ油にブレンドした。AftonChem.Corp.(VA USA)から市販のオレフィンコポリマーHiTEC(登録商標)5751を、粘度指数改善剤(VII)として含んだ。実施例で使用した基油は、Safety Kleen Corp.(TX USA)から市販のRHT120、またはConocoPhillips(TX USA)から市販のPhillips 66 PP100N、225NおよびUltra−S−4の混合物であった。Evonik Industries(ドイツ)からのViscoplex(登録商標)1500、またはHiTEC(登録商標)5714を流動点降下剤として0.2重量%で使用した。これらの配合物の低温特性は、−35℃(ASTM D4684)のミニロータリー粘度計(MRV)試験で評価した。結果を以下の表に示す。
300mLの撹拌オートクレーブを使用して、少なくとも1kgのエチレン−プロピレンコポリマーを含む試料を調製した。コポリマーの数平均重量は2085g/モルであり、エチレン含量は65%であった。コポリマーを調製するための反応条件を以下の表8に示す。
ポリマー試料を、オーバーヘッド撹拌機および電気加熱マントルを装備した4リットルのガラス分離ケトル内で洗浄した。トルエンを使用して、2リットルのBuchi RR III回転蒸発器で試料をストリッピングし、温度制御した油浴を使用して温度を維持した。
Claims (24)
- プロセスによって調製される分散剤であって、前記プロセスが、エチレンとプロピレンとに由来するコポリマーを官能化することを含み、
前記コポリマーが、GPCによって測定された場合、4,000g/モル未満の数平均分子量を有し、
前記コポリマー中の合計単位数のうちの少なくとも30%かつ65%未満が、エチレン由来単位であり、
前記コポリマーのうちの70モル%以上が、末端モノマー単位に炭素−炭素二重結合を有し、炭素−炭素二重結合を有する前記末端モノマー単位のうちの少なくとも70モル%が、ビニリデン基およびビニリデン基の三置換異性体から選択される末端基を有し、前記コポリマーの前記ビニリデン基および前記ビニリデン基の三置換異性体が、以下の構造式(A)〜(B):
式中、Rが、メチル基を表し、
前記コポリマーが、13C NMR分光法によって決定された場合、2.6未満の平均エチレンランレングスnc2を有し、前記平均エチレン由来単位ランレングスnc2が、前記コポリマー中のエチレン由来単位の合計数を、前記コポリマー中の1つ以上の連続するエチレン由来単位のラン数で除算したものとして定義され、前記平均エチレン由来単位ランレングスnc2および、下記の式:
- 前記コポリマーが、−35℃以下のクロスオーバー温度を有する、請求項1に記載の分散剤。
- 前記コポリマー中の合計単位数のうちの少なくとも30%かつ60%未満が、エチレン由来単位である、請求項1に記載の分散剤。
- 前記コポリマー中の合計単位数のうちの少なくとも30%かつ50%未満が、エチレン由来単位である、請求項1に記載の分散剤。
- 不飽和のうちの少なくとも85モル%が、前記末端ビニリデン基および前記ビニリデン基の前記末端三置換異性体である、請求項1に記載の分散剤。
- 不飽和のうちの少なくとも95モル%が、前記末端ビニリデン基および前記ビニリデン基の前記末端三置換異性体である、請求項1に記載の分散剤。
- 前記コポリマーが、2.4未満の平均エチレンランレングスを有する、請求項1に記載の分散剤。
- 前記コポリマーが、2.2未満の平均エチレンランレングスを有する、請求項1に記載の分散剤。
- 前記コポリマーが、4以下の多分散指数を有する、請求項1に記載の分散剤。
- 前記コポリマーが、3以下の多分散指数を有する、請求項1に記載の分散剤。
- 前記エチレン含有量が40〜60モル%であり、前記プロピレン含有量が40〜60モル%である、請求項1に記載の分散剤。
- 前記エチレン含有量が40〜50モル%であり、前記プロピレン含有量が50〜60モル%である、請求項1に記載の分散剤。
- 前記コポリマーの前記数平均分子量が、GPCによって測定された場合、2,500g/モル未満である、請求項1に記載の分散剤。
- 前記コポリマーの前記数平均分子量が、GPCによって測定された場合、1,500g/モル未満である、請求項1に記載の分散剤。
- 前記分散剤が、後処理されている、請求項1に記載の分散剤。
- 前記分散剤が、無水物、ホウ素化合物、またはそれらの混合物で後処理されている、請求項1に記載の分散剤。
- 前記分散剤が、以下の式:
- 少なくとも50重量%の基油と、
3〜20重量%の粘度指数改善剤と、
0〜1重量%の流動点降下剤と、
0.2〜20重量%の請求項1に記載の分散剤と、を含む、潤滑油。 - 前記潤滑油が、ASTM D4684試験によって決定された場合、−30℃で60,000cP以下のミニロータリー粘度計(MRV)値を有する、請求項18に記載の潤滑油。
- 前記潤滑油が、ASTM D4684試験によって決定された場合、−40℃で60,000cP以下のミニロータリー粘度計(MRV)値を有する、請求項18に記載の潤滑油。
- 前記潤滑油が、10重量%未満の前記分散剤を含む、請求項18に記載の潤滑油。
- 30〜80重量%の請求項1に記載の分散剤を含む、潤滑添加剤パッケージ。
- 請求項17に記載の分散剤を含む、燃料組成物または燃料添加剤組成物。
- 前記分散剤が、以下の式:
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