JPH08311133A - 潤滑油添加剤およびグラフト重合体 - Google Patents

潤滑油添加剤およびグラフト重合体

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JPH08311133A
JPH08311133A JP8120569A JP12056996A JPH08311133A JP H08311133 A JPH08311133 A JP H08311133A JP 8120569 A JP8120569 A JP 8120569A JP 12056996 A JP12056996 A JP 12056996A JP H08311133 A JPH08311133 A JP H08311133A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 潤滑剤添加剤としての有効な分散作用を有す
るVI−改善剤。 【解決手段】 本発明によるVI−作用物質は、アルキ
ル(メト)アクリル酸エステル(AMA)と、官能化さ
れていないコポリマー(B)並びに官能化されたコポリ
マー(C)と、キャリヤー媒体TM中で共重合されたポ
リアルキルメタクリレート−マクロ単量体(A)とから
形成されたグラフト重合体である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マクロ単量体から
取得された、粘度指数改善作用および分散作用を有する
潤滑油添加剤としてのグラフト重合体に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】数年来、公知技術において、例えば乳濁
液のための重合安定剤として使用されているいわゆるく
し型重合体(コーム・ポリマー)が提供されている(G.
Allen、J.C.Bevington、Comprehensiv Polymer Scienc
e、第4巻、第248〜250頁、Pergamon Press、1
989年を参照のこと)。
【0003】マクロ単量体と(化学的に異なる)コポリ
マーとのラジカルにより開始された共重合により、この
種のくし型重合体が得られる。米国特許第525463
2号明細書には、適当なマクロ単量体を製造するための
相対的に簡単な方法が記載されており、この方法の場合
には、(メト)アクリル酸エステルを、ヒドロキシ基を
含有する硫黄調整剤の存在下に重合させ、こうして得ら
れたヒドロキシル基末端停止されたポリアルキル(メ
ト)アクリレートを、メチルメタクリレートを用いてエ
ステル交換して、メタクリロイル末端基を有するポリ
(メト)アクリレートマクロ単量体に変えている。ま
た、この米国特許明細書中には、就中、マクロ単量体の
製造のための種々の方法が記載されている当該文献の一
覧表が存在する。
【0004】記載された説明から導き出すことができる
くし型重合体は、様々な使用分野に提供され、この場合
には、構造式に基づいて、乳化剤としての使用が特に重
要であるものと主張することができた。この構造的な特
徴は、この種のくし型重合体が、潤滑油中での粘度指数
改善剤(VI−改善剤)として特に適していることを必
ずしも約束するものではないものと思われた。
【0005】他方では、潤滑剤添加剤としての有効なV
I−改善剤、殊に、分散作用を有するVI−改善剤に対
する絶対的な需要が存在する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明には、前記によ
る課題が課されている。
【0007】
【課題を解決するための手段】ところで、一定のくし型
重合体を基礎とする本発明による潤滑剤添加剤は、潤滑
剤技術の要求を特に充足することが見出された。
【0008】従って、本発明は、C6〜C30−アルキル
基を有するアルキル(メト)アクリル酸エステル(AM
A)と、C1〜C5−アルキル基を有するアルキル(メ
ト)アクリル酸エステル、スチロールおよびC1〜C4
アルキル基を有するアルキルスチロールおよびビニルエ
ステルからなる群から選択された、官能化されていない
コポリマー(B)並びに(メト)アクリル酸エステル、
(メト)アクリルアミド、ビニル複素環式基の群から選
択された官能化されたコポリマー(C)と、キャリヤー
媒体TM中で共重合されたポリアルキルメタクリレート
−マクロ単量体(A)から形成されたグラフト重合体
を、VI−作用物質として含有する潤滑油添加剤に関す
るものである。
【0009】通常、グラフト重合体PFPは、以下の重
量比で形成されている成分である:(一般に含量の総和
は100重量%である)マクロ単量体(A)は、10〜
90重量%であり、C6〜C30−アルキル基を有するア
ルキル(メト)アクリル酸エステル(AMA)は、0〜
90重量%であり、官能化されていないコポリマー
(B)は、0〜60重量%であり、かつおよび官能化さ
れたコポリマー(C)は、0〜40重量%である。
【0010】本発明の有利な実施態様の場合、使用すべ
きグラフト重合体PFPの構造式は、以下の式Iによっ
て略示的に再現することができるが、しかし、異なる実
施態様も、本発明に属するものである。
【0011】
【化2】
【0012】Xは、二端遊離基を表し、R1は、−Hま
たは−CH3を表し、R2は、−Hまたは−CH3を表
し、nは、6〜30を表し、pは、マクロ単量体(A)
の平均重合度を表す(−co−は、“共重合されている
ことを表す”常用の略記法として記載されている)。
【0013】グラフト重合体PFPの製造の際に、好ま
しくは、式IIのマクロ単量体から出発することができ
る:
【0014】
【化3】
【0015】Xは、二端遊離基を表し、R1は、−Hま
たは−CH3を表し、R2は、−Hまたは−CH3を表
し、nは、6〜30を表し、pは、マクロ単量体の平均
重合度を表す。
【0016】この場合、pは、好ましくは、式IIのマ
クロ単量体の重量平均分子量Mwが、1000〜100
000の範囲内であるような程度に定められている。好
ましくは、二端遊離基Xは、好ましくはIの重合部分に
直接接続している1つの−S−架橋成分を有する少なく
とも2〜30員環の炭化水素鎖を表し、この場合、9個
までの炭素員がエーテル酸素によって代替されていても
よいものである。更に、基X中では、前記の鎖が、式:
【0017】
【化4】
【0018】〔式中、R9は、水素原子を表すかまたは
炭素原子1〜8個を有するアルキル基を表すかまたはフ
ェニル基を表す〕で示される官能基によって中断されて
いてもよい。
【0019】アルキル(メト)アクリレートAMAは、
一般に、式III:
【0020】
【化5】
【0021】〔式中、R′1は、HまたはCH3であり、
nは、6〜30である〕で示すことができる。
【0022】コポリマー(B)は、通常、式IV:
【0023】
【化6】
【0024】〔式中、R″1は、HまたはCH3であり、
3は、C1〜C5−アルキル基、好ましくはC1〜C4
アルキル基である〕またはV:
【0025】
【化7】
【0026】〔式中、R″′1は、HまたはCH3であ
り、R4は、HまたはC1〜C4−アルキル基である〕ま
たは式VI:
【0027】
【化8】
【0028】〔式中、R5は、C1〜C11−アルキル基で
ある〕に相応する。
【0029】式VIのコポリマーの代表例としては、酢
酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ビニル−2−エチルヘキサ
ノエート、ココヤシ油酸のビニルエステル、C10−オキ
ソ酸(Kirk-Othmer、第3版、第4巻、第863〜87
1頁、J.Wiley、1978年を参照のこと)が挙げら
れ、式IVの代表例としては、ことにメチルメタクリレ
ート(単量体IV−a)が挙げられる。
【0030】(前記のコポリマーと同一ではない)官能
化された、殊に分散作用を有するコポリマー(C)は、
有利に式VII:
【0031】
【化9】
【0032】〔式中、RIV 1は、水素原子またはメチル
基を表し、R6は、−OR9、−NR78を表し、かつR
9は、ヒドロキシ基、基:−NR′7R′8、スルホン酸
基、カルボキシル基またはカルボキシアミド基からなる
群から選択された親水性の基Aで置換された、炭素原子
2〜20個を有するアルキル基を表すかまたは自体水溶
性で5員または6員の複素環式置換された、炭素原子2
〜20個を有するアルキル基を表し、この場合、炭素鎖
は、エーテル架橋性分によって中断されているかまたは
末端で、C1〜C12−アルキル置換されているかまたは
置換されていないフェニル基またはフェノキシ基を有し
ていてもよく、かつR′7およびR′8は、水素原子を表
すかまたは親水性の基Aで置換されたかまたは置換され
ていない、炭素原子1〜6個を有するアルキル基を表す
かまたはR′7およびR′8は、場合によっては他の窒素
原子または酸素原子を包含しながら5員または6員の複
素環式基を形成し、かつR′7およびR′8は、水素原子
を表すかまたは炭素原子1〜6個を有するアルキル基を
表し、この場合、−NR′7R′8は、場合によっては四
級化されていてもよいかまたはR7が水素原子を表す場
合には、R8は、カルボキシアミド基を表していてもよ
い〕によって再現することができる。置換されているか
または置換されていない(メト)アクリルアミド、(メ
ト)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル、例えば
2−ヒドロキシエチル(メト)アクリレート、2−ヒド
ロキシプロピル(メト)アクリレート、アミン置換され
たアルキルエステル、例えば2−ジエチルアミノエチル
(メト)アクリレート、2−(1−イミダゾリル)エチ
ル(メト)アクリレート、2−(4−モルホリニル)エ
チル(メト)アクリレート、2−トリメチルアンモニウ
ムエチル(メト)アクリレート−塩、ヒドロキシアルキ
ル置換された(メト)アクリルアミド、例えばN−(2
−ヒドロキシエチル)(メト)アクリルアミド、N−
(3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピル)(メ
ト)アクリルアミド、N−ジメチルアミノメチル(メ
ト)アクリルアミド、N−(メト)アクリロイドピロリ
ドン−2−、N−(メト)アクリルアミドメチルピロリ
ドン、N−(1−ピペリジニルメチル)(メト)アクリ
ルアミド、第四級アンモニウム化合物、例えばN−トリ
メチルアンモニウムプロピル(メト)アクリルアミド−
塩、スルホン酸誘導体、例えば2−(メト)アクリルア
ミド−2−メチルプロパンスルホン酸またはN−(メ
ト)アクリロイル尿素からなる群から選択された官能化
されたコポリマー(C)は、好ましい。
【0033】殊に、2−(N−モルホリニル)エチルメ
タクリレート(単量体VII−a)、N−ビニルピロリ
ドン(単量体VIII−a)が挙げられる。
【0034】R6がアルコキシル化されたアルカノール
またはフェノールを表す式VIIの単量体(式VII−
aのコポリマー)は、特に重要である。
【0035】
【化10】
【0036】式中、R′は、−Hまたは−CH3であ
り、kは、5〜100であり、iは、0〜100であ
り、R11は、Cn2n+1 分枝鎖状または線状または場
合によっては置換されたフェノールであり、nは、1〜
22である。
【0037】R11が工業用フェノールもしくはフェノー
ル混合物に由来する式VII−Aの代表例は、特に有用
であるとして評価されるべきものである。フェノール自
体とともに、第三ブチルフェノール、オクチルフェノー
ル、ノニルフェノール、ジノニルフェノールが記載され
る。
【0038】更に、官能化されたコポリマー(C)は、
式VIII:
【0039】
【化11】
【0040】〔式中、R10は、少なくとも1つの窒素原
子を有する5員または6員の複素環式基を表す〕で示さ
れる基に属していてもよい。ビニルピロリドン、例えば
1−ビニル−2−ピロリドン、ビニルイミダゾール、N
−ビニルカルバゾール、N−ビニルスクシンイミド、N
−ビニルオキサゾリドン、N−ビニルフタルイミド、ビ
ニルピリジン、例えば2−ビニルピリジンからなる群か
ら選択された式VIIIのコポリマー(C)は、好まし
い。
【0041】グラフト重合体PFPの製造のための出発
生成物としては、官能化されたポリ(メト)アクリレー
ト−マクロ単量体を使用することもできる。好ましく
は、前記マクロ単量体には、式II−A:
【0042】
【化12】
【0043】〔式中、R1は、−Hまたは−CH3であ
り、R2は、−Hまたは−CH3であり、nは、6〜30
であり、この場合、(B′)は、(B)の場合と同じコ
ポリマーを包含し、(C′)は、(C)と同じコポリマ
ーを包含するものでなければならない〕で示されるもの
が含まれている。
【0044】該マクロ単量体の重量平均分子量: Mw = 1000〜100000。
【0045】この場合、マクロ単量体II−Aは、以下
の重量比により形成されていてもよい:AMA含量0〜
90重量%、この単量体(B′)0〜40重量%、
(C′)0〜100重量%。
【0046】本発明は、好ましくは、ドイツ連邦共和国
特許出願公開第4121811号明細書もしくは米国特
許第5254632号明細書に記載の、一般式II−
B:
【0047】
【化13】
【0048】〔式中、R1およびR2は、水素原子または
メチル基を表し、Xは、二端遊離基を表し、nは、5〜
30の整数を表し、但し、pは、マクロ単量体IIの分
子量Mが1000〜100000g/モルの範囲内であ
るよるに定められているものとする〕で示されるマクロ
単量体の製造法を使用することができ、この場合、式I
X:
【0049】
【化14】
【0050】〔式中、R12は、炭素原子1〜8個を有す
るアルキル基を表す〕で示される単量体のエステルを、
式X:
【0051】
【化15】
【0052】〔式中、X、R2およびnは、上記の意味
を有し、但し、p′は、アルコールHOR12の脱離下に
pと一致する〕で示されるヒドロキシル基末端停止され
たポリメタクリレートエステルと交換され、この場合、
式IIの化合物が形成される。
【0053】マクロ単量体の有利な製造法により、式X
の化合物は、(メト)アクリルエステルの単量体もしく
は単量体混合物を、OH官能性調整剤、好ましくは硫黄
調整剤の存在下、例えば2ーメルカプトエタノールの存
在下に重合させることによって得られる(米国特許第5
254632号明細書を参照のこと)。この場合、X
は、構造:−(CH22S−であると考えられる。しか
しながら、末端重合可能な(活性化された)二重結合で
の相対的に高い官能価を有する同じ単量体組成を有する
PAMA−マクロ単量体の製造に適している公知技術水
準の別の方法も、良好な成果をおさめて使用することが
できる(欧州特許第261942号明細書を参照のこ
と)。相応するC6〜C30−範囲内、殊に、平均C数約
10〜約20の範囲内、特にまた約12〜18の範囲
内、詳細には12.5〜15の範囲内に主要点を有する
アルコールの市販の混合物の(メト)アクリル酸エステ
ルから形成されたマクロ単量体(A)は、特に重要であ
る。例えば、平均C数13.2〜13.8を有するC11
〜C16−アルコールの混合物の(メト)アクリル酸エス
テルが適している(Shell AGの市販製品 DOBANOL25
L)。グラフト重合体PFPのためのキャリヤー媒体T
Mとしては、好ましくは、添加剤技術で常用の種類の主
として脂肪親和性の不活性溶剤、殊に例えばSN 100のタ
イプの鉱油、例えばShell SM 920あるいはまたガス油、
例えばShell G07が該当する。
【0054】マクロ単量体の製造は、米国特許第525
4632号明細書の記載とほぼ同様にかもしくはドイツ
連邦共和国特許出願公開第2318809号明細書;W.
Radke、A.H.E.Mueller、Polym.Prepr.(Am.Chem.Soc.Di
v.Polym.Chem.)32(1)1991およびH.Rauch-Pun
tigam、Th.Voelker、Acryl- und Methacrylverbindunge
n、Springer-Verlag 1967年の記載に関連して行う
ことができる。
【0055】マクロ単量体(A)の製造 ヒドロキシル基を含有する前駆物質の製造 好ましくは、アルキル(メト)アクリレートAMAから
なる混合物を、分子量調整剤、例えばメルカプトエタノ
ールと一緒に(例としては、単量体に対して1.0重量
%が挙げられる)、適当な反応容器、例えば加熱器、撹
拌装置、内部温度計、ガス供給装置および還流冷却器を
備えた三口フラスコの中に、例えばキャリヤー媒体TM
の約10倍の量で装入し、かつ保護ガス、例えば窒素を
導入しながら、例えば95℃の温度に加熱する。次に、
開始剤を、例えば自体常用のペルオキシ化合物、例えば
過エステル(第三ブチルペル−2−エチルヘキサノエー
トが挙げられる)を装入し、次に、AMA−単量体を、
好ましくは、別の開始剤(例としては、単量体に対して
開始剤約0.4重量%が挙げられる)との混合物中で、
約3.5時間の間に供給する。好ましくは、供給後に、
一定の間隔で、例えばそれぞれ2.5時間および5時間
後に、開始剤の約半分を装入し、かつ相対的に長い時
間、例えば12時間、約95℃で保持する。引き続き、
好ましくは、キャリヤー媒体TMを用いて希釈する。
【0056】エステル交換 適当な反応容器中、例えば加熱器、撹拌装置、内部温度
計、空気供給管および調節器で制御された蒸気分配器を
有する充填カラムを備えた6lの三口フラスコ中に、ヒ
ドロキシル基を含有する前駆物質と、メチル(メト)ア
クリレートとの混合物(例としては、約4.3:3の重
量比が挙げられる)を、好ましくは、少なくとも1つの
自体公知の重合開始剤、例えばヒドロキノンモノメチル
エーテルおよび安定剤、例えばHALS型(例えば4−
ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン
−1−オキシド挙げられる)と一緒に常用の量で装入
し、かつ好ましくは、空気を導通しながら加熱して還流
させる。以下においては、エステル交換成分としてのM
MAが前提とされる。一定の含量を供給した後に、エス
テル交換触媒;好ましくはリチウム化合物、例えばリチ
ウムエトキシドが添加され、例としては、メタクリル酸
メチルエステルに対して約0.1%が添加され、かつ更
に沸点、例えば65〜68℃に低下するまで還流下に保
持する。引き続き、更にメタノールの豊富な留出物は、
沸点(例えば100℃が挙げられる)の上昇によって十
分な反応が示されるまで取り出される。他の留出物の蒸
留後(100℃で)に、バッチ量は、室温に冷却され、
かつ濾過される。過剰量のメチルエステルを、好ましく
は、真空回転蒸発器により除去する。キャリヤー媒体T
M中に溶解されたマクロ単量体Aが得られる。
【0057】高分子量グラフト重合体PFPの製造 望ましい割合での、前記と同様に製造されたマクロ単量
体A並びにAMA単量体および場合によってはコモノマ
ーBから混合物が製造され、キャリヤー媒体TMが添加
される。このうちの、ヒドロキシル基を含有する前駆物
質の製造のために使用した場合よりも少ない部分、例え
ば装置中の約10倍の量のキャリヤー媒体中の6.5重
量%が、保護ガス、例えば窒素雰囲気下で、高められた
温度(例としては、82℃が挙げられる)に加熱され
る。装入物へのラジカル開始剤の添加後に、一定の時
間、例えば3.5時間で、他の単量体混合物を、開始剤
と一緒に、好ましくは連続的ポンプ輸送によって添加す
る。供給からより長い時間(例えば12時間が挙げられ
る)の後に、他の開始剤が添加され、かつ更に数時間、
例えば8時間、高められた温度(約82℃)で反応させ
られる。引き続き、好ましくはキャリヤー媒体TMの添
加によって(例えば約40%の溶液に)希釈される。
【0058】分散作用を有するくし型重合体の製造 前記の装置中に、好ましくは、より低い分子量を有する
マクロ単量体Aを、少なくとも1つの分散作用を有する
単量体C、好ましくは調整剤、殊に硫黄調整剤と一緒に
(例えばマクロ単量体/単量体に対して約10重量%が
挙げられる)装入し、保護ガス、例えば窒素雰囲気下
で、例えば100℃に加熱し、かつ開始剤を、例えば前
記の方法および約0.8重量%の量で添加する。有利に
数時間の間隔、例えば3〜7時間後に、更に他の開始剤
を、有利に、既に添加された開始剤の約1/5の割合で
添加し、かつ更により長い時間、例えば12時間、高め
られた温度で、例えば100℃で保持する。
【0059】製造方法の他の有利な変法は、実施例によ
り明らかにすることができる。
【0060】有利な作用 本発明によるグラフト重合体PFPは、傑出した作用に
よって粘度指数改善剤として顕著である。改善された粘
度温度特性は、粘度測定に基づき、モデル形成により実
証することができる。更に、本発明により記載すべき傑
出した分散作用は、特に重要である。特に有用な分散有
効性は、例えば実験室試験の結果によって証明される。
【0061】以下の実施例は、本発明の説明のために用
いられる。実際の粘度の測定は、ASTM D 445
により行われる。分子量は、“Salz Exclusion Chromat
ographie”(SEC)によって、標準PMMAを用いて測
定される(H.F.Mark他、Encyclopedia of Polymer Scie
nce & Engingeering、第10巻、第1〜19頁、J.Wile
y、1987年を参照のこと)。実施例中で使用された
100N−油は、ShellSM 920のことである。
【0062】剪断安定性(剪断指数)PSSIの測定
は、ASTM D 2603 Ref.Bにより行われ
る。
【0063】
【実施例】
マクロ単量体Aの製造 A−1 PAMA−マクロ単量体、Mw=19000の製造。
【0064】a)OH−置換基を有する前駆物質の製造 C11〜C16−アルカノールの混合物のメタクリル酸エス
テル(Shell AGの製品DOBANOL 25L)1170gと2−
メルカプトエタノール11.7gとから、混合物を製造
する。油浴加熱装置、サーベル型撹拌機(Saebelruehre
r)、内部温度計、N2−導管および還流冷却装置を備え
た4lの三口フラスコ中に、前記の単量体混合物14.
4gおよび100N−油130gを装入し、95℃に昇
温させる。開始剤としての第三ブチルペル−2−エチル
ヘキサノエート1.18gの添加後に、C11〜C18−メ
タクリル酸エステル1167.3gと開始剤3.5gと
からの混合物を、3.5時間で、ポンプにより均一に供
給する。供給後2.5時間および5時間で、第三ブチル
ペル−2−エチルヘキサノエートそれぞれ2.24gを
添加し、かつ更に12時間95℃で保持する。この後、
100N−油497.2gを用いて希釈する。実際の粘
度を、KV100=77.6cStに対して測定する。
分子量を、SECによって測定する。Mw=19000
g/モルである。
【0065】b)エステル交換 キノコ型電気ヒーター(elektrischem Heizpilz)、サ
ーベル型撹拌機、内部温度計、空気供給管および調節器
で制御された蒸気分配器を有する充填カラムを備えた6
lの三口フラスコ中に、a)からの生成物1760.4
g並びにメチルメタクリレート1260g、4−ヒドロ
キシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−
オキシル0.06gおよびヒドロキノンモノメチルエー
テル0.23gを装入し、かつ空気を導通しながら昇温
させて還流させる。留出物118gの除去後に、リチウ
ムエトキシド1.15gを添加し、沸点が65〜68℃
に低下するまでの間還流下で保持する。この後、100
℃に沸点が上昇することによって更に反応を示すまでの
間、メタノール系の留出物(65〜68℃、約17g)
を除去する。100℃で更に留出物280gを留去した
後に、バッチ量を室温に冷却し、ザイツ−KS80−フ
ィルター層(Seitz-KS80-Filterschicht)によって清澄
に濾過する。過剰量のメチルメタクリレートを、真空回
転蒸発器により除去する。
【0066】収量:マクロ単量体A−1の油状溶液17
50g。
【0067】A−2 PAMA−マクロ単量体、Mw=5500の製造。
【0068】a)OH−置換基を有する前駆物質の製造 A−1(a)と同じ装置を使用する。6lのフラスコ中
に、次のもの:100N−油1396g、C11〜C16
アルカノールの混合物のメタクリル酸エステル(製品 D
OBANOL 25L)155.1gおよび2−メルカプトエタノ
ール4.65gを装入し、かつ窒素雰囲気下で110℃
に昇温させる。第三ブチルペル−2−エチルヘキサノエ
ート1.65gの添加後に、3.5時間で、同じメタク
リル酸エステル2448.9g、2−メルカプトエタノ
ール75.3gおよび第三ブチルペル−2−エチルヘキ
サノエート24.5gをポンプ輸送により添加する。供
給後45分および90分で、開始剤それぞれ5.2gを
添加し、かつこのバッチ量を更に2時間100℃で保持
する。この結果は、100℃で、20.9cStの粘度
を示している。
【0069】収量:4038g。
【0070】 実際の粘度KV100 = 20.9cSt 分子量(SEC) = 5500g/モル b)エステル交換を、A−1b)と同様にして(出発物
質の同じ重量比で)行うが、しかし、a)からの全生成
物を用いて10lの三口フラスコ中で行う。
【0071】マクロ単量体I−2の収量約4000g。
【0072】A−3 PAMA−マクロ単量体、Mw=7720の製造 a)前駆物質の製造 例A−1a)の場合と同じ装置を使用する。6lのフラ
スコ中に、次のもの:100N−油1396g、C11
16−アルカノールからの混合物のメタクリル酸エステ
ル(製品 DOBANOL 25L)155.1gおよび2−メルカ
プトエタノール3.10gを装入し、かつ窒素雰囲気下
で110℃に昇温させる。第三ブチルペル−2−エチル
ヘキサノエート(開始剤)1.65gの添加後に、3.
5時間で、同じメタクリル酸エステル2448.9gお
よび2−メルカプトエタノール49.0gおよび開始剤
24.5gを連続的にポンプ輸送する。供給後45分お
よび90分で、開始剤それぞれ5.2gを添加し、かつ
バッチ量を更に12時間110℃で保持する。
【0073】実際の粘度KV100 = 21cSt 分子量(SEC) = 7720g/モル b)例A−2b)と同様のエステル交換、マクロ単量体
の油溶液収量約4000g A−4 PAMA−マクロ単量体、Mw=13600の製造 a)前駆物質の製造 例A−1a)と同じ装置。6lのフラスコ中に、次のも
の:100N−油1396g、C11〜C16−アルカノー
ルの混合物のメタクリル酸エステル(製品 DOBANOL 25
L)155.1g並びに2−メルカプトエタノール1.
55gを装入し、かつ窒素雰囲気下で110℃に昇温さ
せる。第三ブチルペル−2−エチルヘキサノエート(開
始剤)1.65gの添加後に、3.5時間で、同じメタ
クリル酸エステル2448.9g、2−メルカプトエタ
ノール49.0gおよび開始剤24.5gを連続的にポ
ンプ輸送により添加する。供給後45分および90分
で、開始剤それぞれ5.2gを添加し、かつバッチ量を
更に12時間110℃で保持する。
【0074】実際の粘度KV100 = 21cSt 分子量(SEC) = 7720g/モル b)例A−2b)と同様のエステル交換、収量、マクロ
単量体の油溶液約4000g A−4 PAMA−マクロ単量体、Mw=13600の製造 a)前駆物質の製造 例A−1a)と同じ装置。6lのフラスコ中に、次のも
の:100N−油1396g、C11〜C16−アルカノー
ルの混合物のメタクリル酸エステル(製品 DOBANOL 25
L)155.1g並びに2−メルカプトエタノール1.
55gを添加し、かつ窒素雰囲気下で110℃に昇温さ
せる。第三ブチルペル−2−エチルヘキサノエート1.
65gの添加後に、3.5時間で、上記のメタクリルエ
ステル2448.9g、2−メルカプトエタノール2
5.5gおよび第三ブチルペル−2−エチルヘキサノエ
ート24.5gを連続的にポンプ輸送により供給する。
供給後45分および90分後に、ブチルペル−2−エチ
ルヘキサノエートそれぞれ5.2gを添加し、かつバッ
チ量を更に12時間110℃で保持する。
【0075】実際の粘度KV100 = 52cSt 分子量(SEC) = 13600g/モル。
【0076】b)エステル交換を例A−2b)と同様に
行う。収量、マクロ単量体の油溶液約A−4 4500
g マクロ単量体からのグラフト重合体PFPの製造 PFP−1 高分子量くし型重合体の製造 例A−1a)に記載の装置を使用する。単量体混合物
を、例A−1からのマクロ単量体227.7g、C11
16−アルカノールの混合物のメタクリル酸エステル
(製品 DOBANOL 25L)106.3gおよびメチルメタク
リレート45.5gから製造し、前記の単量体混合物2
4.5gを、100N−油220.5gと一緒に装置の
中に装入し、かつ窒素雰囲気下で82℃に昇温させる。
装入物へ第三ブチルペル−2−エチルヘキサノエート
0.88gを添加した後に、3.5時間で、単量体混合
物355gを、第三ブチルペル−2−エチルヘキサノエ
ート0.56gと一緒に連続的にポンプ輸送により添加
する。供給後12時間で、更に第三ブチルペル−2−ヘ
キサノエート0.5gを添加し、かつ8時間82℃で後
反応させる。この後、100N−油150gの添加によ
って希釈する。
【0077】収量:グラフト重合体PFP−1の油溶液
600g。
【0078】PFP−2 分散作用を有するくし型重合体の製造 例A−1a)に記載の装置を使用する。三口フラスコ中
に、例A−2からのマクロ単量体122.9g、2−
(N−モルホリニル)−エチルメタクリレート20.0
gおよびドデシルメルカプタン0.15gを装入し、窒
素雰囲気下で100℃に昇温させ、かつこの後、第三ブ
チルペル−2−エチルヘキサノエート1.0gを添加す
る。第一の開始剤添加の3ないし7時間後に、第三ブチ
ルペル−2−エチルヘキサノエートそれぞれ更に0.2
gを添加し、かつバッチ量を更に12時間100℃で保
持する。
【0079】収量:くし型重合体PFP−2の油溶液1
43g。
【0080】PFP−3 分散作用を有するくし型重合体の製造 例A−1と同様の装置。三口フラスコ中に、例A−3か
らのマクロ単量体122.9g、2−(N−モルホリニ
ル)−エチルメタクリレート20gおよびドデシルメル
カプタン0.15gを装入し、窒素雰囲気下で100℃
に昇温させ、かつこの後、第三ブチルペル−2−エチル
ヘキサノエート1.0gを添加した。第一の開始剤添加
の3ないし7時間後に、開始剤それぞれ更に0.2gを
添加し、かつバッチ量を更に12時間100℃で保持す
る。
【0081】収量:くし型重合体PFP−3の油溶液1
43g。
【0082】PFP−4 分散作用を有するくし型重合体の製造 例A−1と同様の装置。三口フラスコ中に、例A−4か
らのマクロ重合体138.2g、2−(N−モルホリニ
ル)−エチルメタクリレート(=単量体VII−a)1
0gおよびドデシルメルカプタン0.15gを装入し、
窒素雰囲気下で100℃に昇温させ、かつこの後、第三
ブチルペル−2−エチルヘキサノエート1.0gを添加
する。開始剤添加の3ないし7時間後に、開始剤それぞ
れ更に0.2gを添加し、かつバッチ量を更に12時間
100℃で保持する。
【0083】収量:くし型重合体PFP−4の油溶液1
48g。
【0084】PFP−5 分散作用を有するくし型重合体の製造 例A−1と同様の装置。三口フラスコ中に、例A−2に
記載のマクロ単量体138.2g、2−(N−モルホリ
ニル)−エチルメタクリレート5.0g、N−ビニルピ
ロリドン(=単量体VIII−a)5.0gおよびドデ
シルメルカプタン0.15gを装入し、窒素雰囲気下で
100℃に昇温させ、かつこの後、第三ブチルペル−2
−エチルヘキサノエート1.0gを添加する。第一の開
始剤添加の3ないし7時間で、第三ブチルペル−2−エ
チルヘキサノエートそれぞれ更に0.2gを添加し、か
つバッチ量を更に12時間100℃で保持する。
【0085】収量:くし型重合体PFP−5の油溶液1
48g。
【0086】PFP−6 高分子量くし型重合体の製造 例A−1a)に記載の装置を使用する。単量体混合物
を、例A−1からのマクロ単量体299.5g、C11
16−アルカノールの混合物のメタクリル酸エステル
(製品 DOBANOL 25L)65g、メチルメタクリレート6
5.0gおよび100N−油70.5gから製造し、前
記単量体混合物50gを装置の中に装入し、かつ窒素雰
囲気下で90℃に昇温させる。装入物へ第三ブチルペル
−2−エチルヘキサノエート0.06gを添加した後
に、3.5時間で、前記単量体混合物450gを、第三
ブチルペル−2−エチルヘキサノエート0.59gと一
緒に連続的にポンプ輸送により供給する。供給後1.5
時間で希釈するために100N−油312.5gを添加
する。供給後6時間で、更に第三ブチルペル−2−エチ
ルヘキサノエート0.65gを添加し、かつ8時間、後
反応させる。
【0087】収量:グラフト共重合体PFP−6の油溶
液812g。
【0088】PFP−7 高分子量くし型重合体の製造 例A−1a)に記載の装置を使用する。単量体混合物
を、例A−1からのマクロ単量体276.5g、n−ブ
チルメタクリレート120.0gおよび100N−油1
03.5gから製造する。前記単量体混合物75gを、
装置の中に装入し、かつ窒素雰囲気下で90℃に昇温さ
せる。装入物へ第三ブチルペル−2−エチルヘキサノエ
ート0.09gを添加した後に、3.5時間で、前記単
量体混合物425gを、第三ブチルペル−2−エチルヘ
キサノエート0.51gと一緒に連続的にポンプ輸送に
より供給する。供給後6時間で、更に第三ブチルペル−
2−エチルヘキサノエート0.6gを添加し、かつ8時
間、後反応させる。この後、100N−油100gの添
加によって希釈する。
【0089】収量:グラフト共重合体PFP−7の油溶
液600g。
【0090】PFP−8 高分子量くし型重合体の製造 例A−1a)に記載の装置を使用する。単量体混合物
を、例A−1からのマクロ単量体207.4g、n−ブ
チルメタクリレート165.0gおよび100N−油1
27.6gから製造する。前記単量体混合物75gを、
装置の中に装入し、かつ窒素雰囲気下で85℃に昇温さ
せる。受器に第三ブチルペル−2−エチルヘキサノエー
ト0.09gを添加した後に、3.5時間で、前記単量
体混合物425gを、第三ブチルペル−2−エチルヘキ
サノエート0.51gと一緒に連続的にポンプ輸送によ
り供給する。供給後1.5時間で、希釈するために10
0N−油250gを添加する。供給の6時間後に、更に
第三ブチルペル−2−エチルヘキサノエート0.6gを
添加し、かつ8時間、後反応させる。この後、更に希釈
するために、100N−油450gを添加する。
【0091】収量:グラフト共重合体PFP−8の油溶
液1200g。
【0092】試験 本発明による乳化剤作用の試験のためには、カーボンブ
ラック点滴試験の分散作用の試験のための以下に記載の
トルオール−水−乳濁試験を、使用することができる。
【0093】トルオール/水−乳濁試験の実施:乳濁作
用に対する試験すべき添加剤を、1重量%の重合体濃度
を有するトルオール(オラセトブルー(Oracetblau)B
20ppmを添加されている)の中に溶解する。目盛り
をつけられた20mlのすり合わせ試験管の中に、蒸留
水7mlおよび1%のトルオール溶液13mlを順次充
填し、かつ15分間、水浴中30℃で熱処理する。試験
管を強烈に振盪させることによって、均質な乳濁液が得
られ、かつ試料を、温度調節浴中に返送する。トルオー
ル、乳濁液および水の層の中への乳濁液の分離を、24
時間に亘って観察する。このために、5分、10分、1
00分および24時間で、トルオール/乳濁液の層境界
並びに乳濁液/水の層境界を、目盛りに基づいて読み取
る(第1a図を見よ)。
【0094】評価 %の値での乳濁作用の数量化を、第1b図中に示された
図式により行う。この場合、観察時間5分ないし24時
間で存在する乳濁液の含量は、Aの面積対A+Bの全面
積の比によって特性決定され、かつ%の値で記載され
る。
【0095】カーボンブラック点滴試験の実施:試験す
べき添加物を用いて、150N−油(Enerpar 11)中で
2つの主溶液:重合体含量0.375%を有する主溶液
Iおよび重合体含量0.75%を有する主溶液IIを混
合する。それぞれの主溶液から、2つのカーボンブラッ
ク分散溶液が生じる(2回の測定)。このために、それ
ぞれ150mlのビーカーの中に、カーボンブラック
(ファーネス・カーボンブラック、Degussa、Spezialsc
hwarz 4)1.5gおよび主溶液50gを計量して供給
し、かつこの後、ウルトラ・ツラックス(Ultra-Turra
x)強力撹拌機を用いて30分間、毎分9000回転で
撹拌する。この後、それぞれの分散溶液の20μlを濾
紙(Papier Durieux 122)の上で点滴試験する。30℃
で水平な貯蔵の48時間後に、小斑点を評価する。この
ために、カーボンブラック斑点の直径および該カーボン
ブラック斑点を包囲する油斑点の直径を測定し、その比
を%で記載する: 単独評点: カーボンブラック斑点直径/油斑点直径 *100% 点滴試験の総合評点は、4つの百分率の単独評価の総和
として明らかにされる。劣ったカーボンブラック分散を
示す生成物は、約70%以下の総合評点を生じ、良好な
カーボンブラック分散を示す生成物は、130%以上の
総合評点を生じる。
【0096】
【表1】
【0097】
【表2】
【0098】
【表3】
【0099】
【数1】
【図面の簡単な説明】
【図1】aは、トルオール/乳濁液の層境界並びに乳濁
液/水の層境界を示す略図であり、bは、乳濁液の含量
を、Aの面積対A+Bの全面積の比により数量化して乳
濁作用を示す図である。
【符号の説明】
A 乳濁液、 B トルオールまたは水

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粘度指数改善作用を有するグラフト重合
    体を含有する潤滑油添加剤において、グラフト重合体P
    FPが、PFPに対して10〜90重量%の含量でポリ
    アルキルメタクリレートマクロ単量体(A)から形成さ
    れており、このPFPが、PFPに対して0〜90重量
    %の含量のC6〜C30−アルキル基を有するアルキル
    (メト)アクリル酸エステル(AMA)と、C1〜C5
    アルキル基を有するアルキル(メト)アクリル酸エステ
    ル、スチロール、C1〜C4−アルキル基を有するアルキ
    ルスチロールおよび脂肪酸基中にC原子2〜12個を有
    する脂肪酸ビニルエステルからなる群から選択されてい
    る、PFPに対して0〜60重量%の含量の官能化され
    ていないコポリマー(B)並びに官能化された(メト)
    アクリル酸エステルおよび(メト)アクリル酸エステル
    アミド、およびビニル複素環式基からなる群から選択さ
    れている、PFPに対して0〜40重量%の含量の官能
    化されたコポリマー(C)と共重合されており、この場
    合、キャリヤー媒体TM中での共重合された単量体の総
    和は、PFPに対して10〜90重量%になることを特
    徴とする、潤滑油添加剤。
  2. 【請求項2】 ポリアルキルメタクリレート−マクロ単
    量体(A)が、式II: 【化1】 〔式中、Xは、二端遊離基を表し、R1は、−Hまたは
    −CH3を表し、R2は、−Hまたは−CH3を表し、n
    は、6〜30を表し、pは、マクロ単量体の平均重合度
    を表し、但し、式IIのマクロ単量体の重量平均分子量
    wは、1000〜100000の範囲内であるものと
    する〕で示される化合物である、請求項1に記載の潤滑
    油添加剤。
  3. 【請求項3】 グラフト重合体PFPの重量平均分子量
    が、5000〜1000000の範囲内である、請求項
    1または2に記載の潤滑油添加剤。
  4. 【請求項4】 グラフト重合体PFP′において、該グ
    ラフト重合体PFP′の10〜90重量%が、C6〜C
    30−アルキル基を有するアルキル(メト)アクリルエス
    テル(AMA′)0〜90重量%、C1〜C5−アルキル
    基を有するアルキル(メト)アクリル酸エステル、スチ
    ロール、C1〜C4−アルキル基を有するアルキルスチロ
    ールおよび脂肪酸基中にC原子2〜12個を有する脂肪
    酸ビニルエステルからなる群から選択された官能化され
    ていないコポリマー(B′)0〜40重量%並びに官能
    化された(メト)アクリル酸エステルおよび(メト)ア
    クリル酸エステルアミド、およびビニル複素環式基から
    なる群から選択された官能化されたコポリマー(C′)
    0〜100重量%を含有する、多官能化されたポリアル
    キルメタクリレート−マクロ単量体(A′)から形成さ
    れており、この場合、マクロ単量体(A′)中の単量体
    (AMA′)、(B′)および(C′)の総和は、10
    0重量%に増量されており、0〜90重量%が、C6
    30−アルキル基を有するアルキル(メト)アクリル酸
    エステル(AMA)からなる群から選択された単量体か
    らなり、0〜60重量%が、C1〜C5−アルキル基を有
    するアルキル(メト)アクリル酸エステル、スチロー
    ル、C1〜C4−アルキル基を有するアルキルスチロール
    および脂肪酸基中にC原子2〜12個を有する脂肪酸ビ
    ニルエステルからなる群から選択された単量体(B)か
    らなり、0〜40重量%が、官能化された(メト)アク
    リル酸エステルおよび(メト)アクリル酸エステルアミ
    ドおよびビニル複素環式基からなる群から選択された、
    官能化されたコポリマー(C)からなり、この場合、共
    重合された単量体(AMA)、(B)および(C)の総
    和は、PFP′に対して10〜90重量%になることを
    特徴とする、グラフト重合体PFP′。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載のグラフト重合体PF
    P′をグラフト重合体として含有する、請求項1に記載
    の潤滑油添加剤。
JP12056996A 1995-05-22 1996-05-15 潤滑油添加剤およびグラフト重合体 Expired - Fee Related JP4142121B2 (ja)

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