JPH0848987A - 潤滑油組成物のための星状ポリマー粘度指数改良剤 - Google Patents
潤滑油組成物のための星状ポリマー粘度指数改良剤Info
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Abstract
を提供する。 【構成】 ポリスチレンブロックと水素化ポリイソプレ
ンブロックからなるトリブロックコポリマーアームを含
む星状ポリマー。このポリスチレンブロックは星状ポリ
マーのコアに近い位置にある。この星状ポリマーの製
法、ならびにそれを含む潤滑油組成物および潤滑油濃縮
液。 【効果】 低温性能とポリマークラム仕上げ加工性に優
れている。
Description
の製造方法、並びに、その星状ポリマーを含む潤滑油組
成物及び潤滑油濃縮液に係わる。
組成物の粘度は温度によって変化する。一般に、潤滑油
組成物は、ある特定の低温及びある特定の高温における
該潤滑油組成物の動粘性率の関数である粘度指数(V
I)によって識別される。この特定の低温及び特定の高
温は長い年月のあいだに変化してきたが、常に、AST
M試験法(ASTM D2270)によって決められて
いる。この試験で特定されている現在の温度は、低温は
40℃であり、高温は100℃である。100℃におい
て同じ動粘性率を示す2つのエンジン潤滑油組成物の場
合、40℃において低い動粘性率を示す潤滑油の方が粘
度指数が高い。潤滑油組成物においては、粘度指数が高
い程、40℃から100℃の間での動粘性率の変化が小
さい。一般に、エンジン潤滑油組成物に粘度指数改良剤
を添加した場合、動粘性率だけでなく粘度指数も増加す
る。
ために、極めて多数の方法が提案されてきた。一般にこ
れらの方法においては、固体として取り扱うことができ
ないポリマー添加物が使用されている。
81号に開示されている様に、ある種の非対称星状ポリ
マーが、固形ポリマーでありながら潤滑油組成物のVI
改良剤として有効であることが見出だされた。該特許に
は、共役ジオレフィン(例えば、ポリイソプレン)ブロ
ック及びモノアルケニル芳香族(例えば、ポリスチレ
ン)ブロックからなる非対称星状ポリマーの記載があ
る。この非対称星状ポリマーは充分量のモノアルケニル
芳香族ブロックを含んでおり、ポリマークラム(cru
mb)としてサイクロン仕上げ可能(cyclone
finishable)である。この星状ポリマーは、
かなりの量の外側モノアルケニル芳香族ブロックを含
み、高温高剪断速度(HTHSR)粘度の低下した潤滑
油組成物を生成する。しかし、現在、100℃動粘性率
と共に、最小HTHSR粘度限界もまた、SAE エン
ジンオイル粘度分類システム(the SAE Eng
ineOil Viscosity Classifi
cation System)のSAE J300スタ
ンダードによって、オイルの類別に利用されている。
すと期待されるにもかかわらず、高温高回転で作動する
高性能エンジンや、ジャーナルベアリングが中心から外
れた位置に来るように設計されたエンジンでは、高いH
THSR粘度が求められる。米国特許第4,849,4
81号に開示されている星状ポリマーは、クラム状のサ
イクロン仕上げ可能ポリマーであり、一般にこの様なポ
リマーは十分な100℃動粘性率を示すが、HTHSR
粘度は不十分であって、SAE J300の要請を満た
していない。HTHSR粘度の寄与を改善する為に、モ
ノアルケニル芳香族ブロックの使用量を十分に少なくす
ることもできるが、反面、サイクロン仕上げ可能性が低
下してしまう。他方、多めの、又は大きめのモノアルケ
ニル芳香族ブロックを用いた場合、ポリマーは低温オイ
ル中でゲル化してしまい、その結果として、TP1−M
RVテスト(ASTM D4684)での評価におい
て、そのオイルは降伏応力が不適格となる。
て、中心核にリンクした複数のアームを持つ星状ポリマ
ーを含む、潤滑油組成物の粘度改良剤が開示されてい
る。このアームは、例えば、その中でスチレンブロック
が星状ポリマーの外縁付近に位置している様な、ポリ
(イソプレン/スチレン/イソプレン)トリブロックコ
ポリマーからなる(実施例16参照)。このようなトリ
ブロックコポリマーアームからなる上記星状ポリマーの
粘度特性と、全てがポリイソプレンであるアームからな
る一般的な星状ポリマーの粘度特性は、特に異なってい
ない様に思われる。
て、ポリ(イソプレン/スチレン/イソプレン)トリブ
ロックコポリマーアームを有する星状ポリマーのスチレ
ンブロックを核の近傍に位置させると、驚くべきこと
に、同星状ポリマーが改善された能力を発揮するという
ことが見出された。
及び水素化ポリイソプレンブロックからなる、粘度指数
(VI)改良剤として有用な星状ポリマーであって、ポ
リスチレンブロック及び水素化ポリイソプレンブロック
が分子内で結合して、(EP′−S−EP″)n −Xで
示される構造(EP′は水素化前の数平均分子量
(Mn )が10,000〜100,000である第1の
ポリイソプレン(I´)の水素化ブロックであり、Sは
数平均分子量(Mn )が6,000〜50,000のポ
リスチレンのブロックであり、EP″は水素化前の数平
均分子量(Mn )が2,500〜50,000である第
2のポリイソプレン(I″)の水素化ブロックであり、
I′/I″の分子量比(Mw )が少なくとも1.4であ
り、Xはポリアルケニルカップリング剤からなる核であ
り、nは、(EP′−S−EP″)アーム1モル当たり
2モル以上のポリアルケニルカップリング剤を反応させ
ることによって形成される星状分子1分子当たりの平均
アーム数である)を持つ星状ポリマーを提供する。
仕上げ可能性(cyclone−finishabil
ity)が高くなっており、十分な処方がなされたマル
チグレードエンジン潤滑油の中でポンピング粘度(pu
mping viscosity)を低下させ、しかも
エンジンオイルをゲル化しない。
はなく適度に内側に位置付けることによって、驚くべき
ことに、マルチグレードのオイルにおいて、良好な溶融
粘度と優れた増粘効率を保持したまま、場合によって
は、高濃度のオイル濃縮液の粘度を下げることもでき
る。この様に、ポリスチレンブロックが星状ポリマーの
アームに沿って適度に内側に位置している場合、VI改
良剤オイル濃縮液はより多くのポリマーを含むことがで
き、従ってオイル含有量は低くできる。このことは、ポ
リスチレンブロックの数平均分子量が低めの範囲、好ま
しくは約6,000〜9,000にある場合、特に望ま
しい。更に、本発明の星状ポリマーの幾つかでは、他の
水素化星状ポリマーに比較して、オイル濃縮液の流動性
も改善されている。それぞれの改善において、ポリスチ
レンブロックは内側に位置しているが、星状ポリマーの
121℃における溶融粘度は良好である。カップリング
前のアームの構造は、ポリイソプレン−ポリスチレン−
ポリイソプレン(I′−S−I″−Li)である。星状
ポリマーは選択的に水素化されて、イソプレンユニット
の少なくとも95重量%が飽和し、スチレンユニットの
15重量%未満が飽和する。
16,645号及び米国特許第Re27,145号に記
載されている製法と類型の製法によって製造できるの
で、ここにこれらの特許を参考資料として提示する。
ないが、星状アームに対して、上記のようにポリスチレ
ンブロックを2つのポリイソプレンブロックの間に置く
という修正を加えることによって、スチレンブロックの
分子内会合に起因して低温時の有効連鎖長が短くなるた
めと考えられている。温度が上昇すると、スチレンブロ
ックは解離することができ、有効連鎖長が長くなり、低
温時には望ましくなかった動粘性率に対する寄与が大き
くなる。スチレンブロックのサイズと位置は、性能の改
善にとって重要である。本発明の星状ポリマーは、TP
1−MRV及び走査型ブルックフィールドテストで測定
した粘度には、あまり寄与しない。又、本発明による幾
つかの星状ポリマーは、水素化したポリイソプレンのみ
からなる星状ポリマーや他の水素化したポリ(スチレン
/イソプレン)ブロックコポリマーからなる星状ポリマ
ーに比較して、粘度指数の高いマルチグレードのオイル
を提供する。
に配置されたポリスチレンは、ポリイソプレンのみのア
ームからなる星状ポリマーに比較して、100℃におけ
る潤滑油濃縮液の粘度を低下させるにもかかわらず、そ
の様な配置は、十分な処方がなされたマルチグレードの
オイルの100℃動粘性率に対するポリマーの寄与を低
下させない。
は、sec−ブチルリチウムの様な重合開始剤の存在下
でイソプレンをアニオン重合し、スチレンを添加し、そ
の後リビングポリスチレン分子に更にイソプレンを添加
してリビングブロックコポリマー分子を生成し、そのリ
ビングブロックコポリマー分子をポリアルケニルカップ
リング剤とカップリングさせて星状ポリマーを形成した
後、ポリイソプレンブロックを選択的に水素化すること
によって製造するのが適切である。
橋したポリ(ポリアルケニルカップリング剤)からなる
中央のコア即ち核と、そのコアから外に向かって伸びて
いるいくつかのブロックコポリマーアームとを有してい
るということによって特徴付けることができる。アーム
の数は一般的なゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)
によって測定するが、かなり広い範囲で、しかし典型的
には6〜13の範囲で変動して良い。
結合よりもオレフィン性不飽和結合の選択的水素化に適
していることが知られている技術は、全て、星状ポリマ
ーを選択的に水素化してポリイソプレンブロックを飽和
させるのに利用できる。
なくとも95%が水素化できる様な条件で水素化しなく
てはならない。星状ポリマーを仕上げるのに必要とされ
るポリスチレンの量の低下を避けるために、芳香族性不
飽和結合の水素化は15%未満でなければならない。
Re27,145号に開示されている適当な触媒を使用
するので、ここに上記特許を参考資料として提示する。
触媒としては、ニッケル1モル当たり2.3モルのアル
ミニウムを含有する、ニッケルエチルヘキサノエートと
トリエチルアルミニウムの混合物が好ましい。
粘度指数特性を改善する目的で、種々の潤滑油組成物に
添加することができる。
又は合成潤滑油である。
植物油が含まれる。鉱物油は、原油、石炭、頁岩由来の
潤滑油留分からなるが、これらの留分は、粘土−酸処
理、溶剤処理又は水素化処理を施してあっても良い。合
成潤滑油には、炭化水素の合成ポリマー、変性アルキレ
ンオキサイドポリマー及びエステル潤滑剤が含まれる
が、これらはいずれも先行技術で知られている。これら
の潤滑油の用途は、好ましくは、スパーク−点火エンジ
ンと圧縮−点火エンジンのクランクケース潤滑油である
が、油圧系潤滑剤、金属工作用液(metla−wor
king fluids)及び自動変速機液をも含む。
分は、好ましくは、1種の鉱物潤滑油又は複数の鉱物潤
滑油の混合油であるが、それらは、“HVI”又は“X
HVI”(商標)の名称で、ローヤルダッチ/シェル
グループのメンバー会社によって販売されている。
の粘度は、広い範囲にわたって良いが、一般には、10
0℃で3〜35mm2 /sである。
ポリマーを主要成分(50重量%を越えて含む)として
含む潤滑油組成物、及び、同星状ポリーを副成分(50
重量%未満、好ましくは0.05〜10重量%、更に好
ましくは0.2〜5重量%、特に好ましくは0.5〜
2.5重量%)として含む潤滑油組成物を提供する。こ
こで、重量%は総組成物重量を基準としている。
ーを、総濃縮液を基準として10〜80重量%含む潤滑
油濃縮液を提供する。一般に、その様な濃縮液は、例え
ば潤滑油などの不活性キャリヤー液と1種以上の添加物
を濃縮形態で含む。
て製造される潤滑油組成物は、又、腐食防止剤、酸化防
止剤、洗剤、流動点降下剤及び1種ないし2種以上の追
加のVI改良剤などの他の添加物をも含んで良い。本発
明による潤滑油組成物に利用できる典型的な添加物は、
米国特許第3,772,196号及び第3,835,0
83号に記載されているので、ここにこれらの特許を参
考資料として提示する。
チレンブロック及び水素化ポリイソプレンブロックが分
子内で結合して、(EP′−S−EP″)n −Xで示さ
れる構造(第1のポリイソプレン(I′)の水素化ブロ
ックの水素化前の数平均分子量(Mn )は20,000
〜60,000であり、ポリスチレンブロック(S)の
数平均分子量(Mn )は10,000〜35,000で
あり、第2のポリイソプレン(I″)の水素化ブロック
の水素化前の数平均分子量(Mn )は5,500〜3
3,000であり、I′/I″の分子量比(Mw )は
1.8〜10.9であり、Xはポリアルケニルカップリ
ング剤からなる核であり、nは、(EP′−S−E
P″)アーム1モル当たり2モル以上のポリアルケニル
カップリング剤を反応させることによって形成される星
状分子1分子当たりの平均アーム数である)を持ってい
る。
プレンをアニオン重合し、スチレンを添加し、その後更
にイソプレンを添加してリビングポリイソプレン−ポリ
スチレン−ポリイソプレン−Li分子を生成する。この
リビングブロックコポリマー分子を、好ましくは、コポ
リマー分子1モル当たり3モルのジビニルベンゼンを用
いてカップリングさせる。カップリングしたポリマー
は、好ましいAl/Niモル比2.3:1を有するニッ
ケルエチルヘキサノエートとトリエチルアルミニウムの
混合溶液を用いて、適宜、選択的に水素化でき、その結
果イソプレンユニットの少なくとも98%が飽和し、且
つ、スチレンユニットの飽和は10%未満にすることが
できる。
としてサイクロン仕上げ可能であり、高性能エンジンに
適した、優れた高低温粘度を有する潤滑油組成物を生成
する。
リブロックアームからなる星状ポリマーを製造した。製
法の第1のステップは、シクロヘキサン中でイソプレン
をアニオン重合してリビングポリイソプレンブロック
(I′)を製造した。イソプレンの重合は、sec−ブ
チルリチウムを添加することによって開始した。イソプ
レンの重合が終了して、数平均分子量(Mn )58,0
00のリビングポリイソプレンブロック(I′)が生成
した。続いて、リビングポリイソプレンブロックの溶液
中にスチレンを添加して、ポリスチレンブロックを形成
した。スチレンの重合が終了して、数平均分子量
(Mn )36,000のポリスチレンブロックが生成し
た。その後、リビングポリイソプレン−ポリスチレンブ
ロックの溶液中にイソプレンを添加して、ポリイソプレ
ンブロックを形成した。イソプレンの2度目の重合が終
了して、数平均分子量(Mn )7,000の2番目のポ
リイソプレンブロック(I″)が生成した。I′/I″
の分子量比(MW )は8.3であった。
1モル当たり3モルのジビニルベンゼンを用いて、リビ
ングトリブロックコポリマーアームをジビニルベンゼン
にカップリングさせた。カップリング反応はカップリン
グが完了するまで続き、その後アルコールを添加して、
星状ポリマー中のリチウム部位を不活性化した。
リエチルアルミニウム(ニッケル1モル当たりアルミニ
ウム2.3モル)を組合せて製造した触媒を用いて、星
状ポリマーを水素化し、イソプレンブロックに初めから
含まれていたオレフィン性不飽和結合の98%超と、芳
香族性不飽和結合の15%未満を飽和させた。星状ポリ
マーの溶融粘度は十分に高く、固形ポリマークラムとし
て仕上げることができた。星状ポリマーの溶融粘度は、
121℃で37メガポアズ(×105 Pa s)であっ
た。データ及び結果は表1に記載した。
(I′)の数平均分子量(Mn )が56,400であ
り、ポリスチレンブロック(S)の数平均分子量
(Mn )が30,000であり、2番目のポリイソプレ
ンブロック(I″)の数平均分子量(Mn )が2,50
0である以外は、実施例1に記載した方法を用いて、イ
ソプレン/スチレン/イソプレントリブロックコポリマ
ーアームを有する星状ポリマーを製造した。I′/I″
の分子量比(MW )は22.6であった。星状ポリマー
の溶融粘度は、121℃で28メガポアズ(×105 P
a s)であった。データ及び結果は表1に記載した。
ック(I′)の数平均分子量(Mn )が2,800であ
り、ポリスチレンブロック(S)の数平均分子量
(Mn )が34,100であり、2番目のポリイソプレ
ンブロック(I″)の数平均分子量(Mn )が59,0
00である以外は、実施例1に記載した方法を用いて、
イソプレン/スチレン/イソプレントリブロックコポリ
マーアームを有する星状ポリマーを製造した。I′/
I″の分子量比(MW )は0.05であった。星状ポリ
マーの溶融粘度は、121℃で122メガポアズ(×1
05 Pas)であった。データ及び結果は表1に記載し
た。
(I′)の数平均分子量(Mn )が38,400であ
り、ポリスチレンブロック(S)の数平均分子量
(Mn )が11,200であり、2番目のポリイソプレ
ンブロック(I″)の数平均分子量(Mn )が11,2
00である以外は、実施例1に記載した方法を用いて、
イソプレン/スチレン/イソプレントリブロックコポリ
マーアームを有する星状ポリマーを製造した。I′/
I″の分子量比(MW )は3.4であった。星状ポリマ
ーの溶融粘度は、121℃で17.6メガポアズ(×1
05 Pa s)であった。データ及び結果は表1に記載
した。
ック(I′)の数平均分子量(Mn )が24,700で
あり、ポリスチレンブロック(S)の数平均分子量(M
n )が7,100であり、2番目のポリイソプレンブロ
ック(I″)の数平均分子量(Mn )が46,800で
ある以外は、実施例1に記載した方法を用いて、イソプ
レン/スチレン/イソプレントリブロックコポリマーア
ームを有する星状ポリマーを製造した。I′/I″の分
子量比(MW )は0.5であった。星状ポリマーの溶融
粘度は、121℃で64メガポアズ(×105 Pa
s)であった。組成データ及び溶融粘度は表1に記載し
た。
ック(I′)の数平均分子量(Mn )が10,000で
あり、ポリスチレンブロック(S)の数平均分子量(M
n )が8,600であり、2番目のポリイソプレンブロ
ック(I″)の数平均分子量(Mn )が44,900で
ある以外は、実施例1に記載した方法を用いて、イソプ
レン/スチレン/イソプレントリブロックコポリマーア
ームを有する星状ポリマーを製造した。I′/I″の分
子量比(MW )は0.2であった。星状ポリマーの溶融
粘度は、121℃で64メガポアズ(×105 Pa
s)であった。組成データ及び溶融粘度は表1に記載し
た。
(I′)の数平均分子量(Mn )が39,700であ
り、ポリスチレンブロック(S)の数平均分子量
(Mn )が6,200であり、2番目のポリイソプレン
ブロック(I″)の数平均分子量(Mn )が15,70
0である以外は、実施例1に記載した方法を用いて、イ
ソプレン/スチレン/イソプレントリブロックコポリマ
ーアームを有する星状ポリマーを製造した。I′/I″
の分子量比(MW )は2.5であった。星状ポリマーの
溶融粘度は、121℃で19.5メガポアズ(×105
Pa s)であった。組成データ及び溶融粘度は表1に
記載した。
(I′)の数平均分子量(Mn )が35,200であ
り、ポリスチレンブロック(S)の数平均分子量
(Mn )が15,700であり、2番目のポリイソプレ
ンブロック(I″)の数平均分子量(Mn )が17,3
00である以外は、実施例1に記載した方法を用いて、
イソプレン/スチレン/イソプレントリブロックコポリ
マーアームを有する星状ポリマーを製造した。I′/
I″の分子量比(MW )は2.0であった。星状ポリマ
ーの溶融粘度は、121℃で52メガポアズ(×105
Pa s)であった。組成データ及び溶融粘度は表1に
記載した。
(I′)の数平均分子量(Mn )が35,000であ
り、ポリスチレンブロック(S)の数平均分子量
(Mn )が24,900であり、2番目のポリイソプレ
ンブロック(I″)の数平均分子量(Mn )が18,7
00である以外は、実施例1に記載した方法を用いて、
イソプレン/スチレン/イソプレントリブロックコポリ
マーアームを有する星状ポリマーを製造した。I′/
I″の分子量比(MW )は1.9であった。星状ポリマ
ーの溶融粘度は、121℃で61メガポアズ(×105
Pa s)であった。組成データ及び溶融粘度は表1に
記載した。
ック(I′)の数平均分子量(Mn )が29,800で
あり、ポリスチレンブロック(S)の数平均分子量(M
n )が15,600であり、2番目のポリイソプレンブ
ロック(I″)の数平均分子量(Mn )が23,000
である以外は、実施例1に記載した方法を用いて、イソ
プレン/スチレン/イソプレントリブロックコポリマー
アームを有する星状ポリマーを製造した。I′/I″の
分子量比(MW )は1.3であった。星状ポリマーの溶
融粘度は、121℃で55メガポアズ(×105 Pa
s)であった。組成データ及び溶融粘度は表1に記載し
た。
と水素化ポリイソプレンの単独ブロックを含む、ブロッ
クコポリマーのアームを有する星状ポリマーを製造し
た。製法の第1ステップは、シクロヘキサン中でスチレ
ンをアニオン重合してポリスチレンのリビング分子を製
造した。スチレンの重合は、sec−ブチルリチウムを
添加することによって開始した。スチレンの重合が終了
して、数平均分子量(Mn )3,300のリビングポリ
スチレン分子が生成した。続いて、リビングポリスチレ
ン分子の溶液中にイソプレンを添加して、ポリイソプレ
ンブロックを形成した。イソプレンの重合が終了して、
数平均分子量(Mn )51,200のポリイソプレンブ
ロックが生成した。
1モル当たり3モルのジビニルベンゼンを用いて、リビ
ングブロックコポリマーアームをジビニルベンゼンにカ
ップリングさせた。カップリング反応は、カップリング
が完了するまで続き、その後アルコールを添加して、星
状ポリマー中のリチウム部位を不活性化させた。
リエチルアルミニウム(ニッケル1モル当たりアルミニ
ウム2.3モル)を組合せて製造した触媒を用いて、星
状ポリマーを水素化し、イソプレンブロックに初めから
含まれていたオレフィン性不飽和結合の98%超と、芳
香族性不飽和結合の15%未満を飽和させた。星状ポリ
マーの溶融粘度は十分に高く、固形ポリマークラムとし
て仕上げることができた。星状ポリマーの溶融粘度は、
121℃で、25.1メガポアズ(×105 Pa s)
であった。データ及び結果は表1に記載した。このポリ
マーの組成は、シェルケミカル社(Shell Che
mical Company)が販売しているVI改良
剤「SHELLVIS 260」(商標)に類似してい
る。
HELLVIS 200」(商標)の代表的製法である
既知の製法によって、ポリイソプレンアーム(平均分子
量35,000)のみからなる星状ポリマーを製造し、
水素化した。この星状ポリマーの溶融粘度は、121℃
で1メガポアズ(×105 Pa s)をはるかに下回っ
た。即ち、同ポリマーはサイクロン仕上げができず、室
温においてコールドフロー現象を示す。
HELLVIS 250」(商標)の代表的製法である
既知の製法によって、ポリイソプレンアーム(平均分子
量46,000)のみからなる星状ポリマーを製造し、
水素化した。この星状ポリマーの溶融粘度は、121℃
で1メガポアズ(×105 Pa s)をはるかに下回っ
た。データ及び結果は表1に記載した。
製造した星状ポリマーを、SAE 10W−40マルチ
グレード潤滑油組成物のVI改良剤として用いた。マル
チグレード潤滑油組成物の製造に用いたベースストック
は、「HVI100N」オイル(商品名、販売元シェル
オイル社(Shell Oil Company)、米
国、(明色透明で、粘度指数が高いベースオイルであ
り、40℃の粘度は20.0〜21.0mm2 /s(A
STM D445)、粘度指数は88〜93(ASTM
D2270)、最低引火点は190.6〜196℃
(ASTM D92))と「HVI 250N」オイル
(商品名、販売元シェルオイル社(Shell Oil
Company)、米国、(明色透明で、粘度指数が
高いベースオイルであり、40℃の粘度は50.7〜5
4.0mm2 /s(ASTM D445)、粘度指数は
89〜96(ASTM D2270)、最低引火点は2
21℃(ASTM D92))を混合したものである。
各VI改良剤の量は、製造する潤滑油組成物の100℃
における動粘性率が14センチストークス(mm2 /
s)となるように調整した。これらの実施例において製
造したマルチグレード潤滑油組成物は、31重量%の
「HVI 250N」オイル、7.75重量%の市販A
PI AGクオリティーアディティブパッケージ(qu
ality additive package;「L
ubrizol 7573A」(商標))及び0.3重
量%の「Acryloid 160」(商標)流動点降
下剤を含んでいた。各潤滑油組成物に関して、粘度指数
(VI),−20℃での低温クランキングシミュレータ
ー(CCS)粘度、ミニロータリー粘度計を用いた−2
5℃でのエンジンオイルポンプ効果(TP1)(AST
M D4684)及びテーパー状ベアリングシミュレー
ター(TBS)での150℃,1×106 秒-1における
高温高剪断速度(HTHSR)粘度(ASTM D46
83)を測定した。
組成物はサイクロン仕上げを行ったポリマークラムから
製造した。潤滑油組成物は、良好なHTHSR粘度と優
れた低温粘度を示している。データ及び結果は表2に記
載した。実施例14及び15の結果から、TP1−MR
V粘度に対する寄与は、ポリマー13よりもポリマー1
1の方が大きいと思われる。しかし、実施例26では、
より粘性の高い「HVI 250」ベースストックを2
5%含んでいる。
製造した星状ポリマーを、SAE 5W−30マルチグ
レード潤滑油組成物のVI改良剤として用いた。マルチ
グレードの製造に用いたベースストックは、Atlas
「HVI 100N」オイルのみを含んだものである。
各VI改良剤の量は、製造する潤滑油組成物の100℃
における動粘性率が10.5センチストークス(mm2
/s)となるように調整した。これらの実施例において
製造したマルチグレード潤滑油組成物は、9.1重量%
の「DI」(分散阻害(dispersant−inh
ibition))アディティブパッケージ(エチル
コーポレーション製)及び0.3重量%のハイテック
(Hitec)623流動点降下剤を含んでいた。各潤
滑油組成物に関して、粘度指数(VI),−25℃での
低温クランキングシミュレーター(CCS)粘度、ミニ
ロータリー粘度計を用いた−30℃でのエンジンオイル
ポンプ効果(TP1)(ASTM D4684)及びテ
ーパー状ベアリングシミュレーター(TBS)での15
0℃,1×106 秒-1における高温高剪断速度(HTH
SR)粘度(ASTM D4683)を測定した。結果
を表3に示した。この中で、実施例16と17の各ポリ
マーは、類似したTP1−MRV粘度を示している。
製造した星状ポリマーを、SAE 10W−40マルチ
グレード潤滑油組成物のVI改良剤として用いた。マル
チグレード潤滑油組成物の製造に用いたベースストック
は、「HVI100N」オイルと「HVI 250N」
オイルを混合したものである。各VI改良剤の量は、製
造する潤滑油組成物の100℃における動粘性率が14
センチストークス(mm2 /s)となるように調整し
た。これらの実施例において製造したマルチグレード潤
滑油組成物は、11.6重量%の市販DIパッケージ
(ECA 12850、エクソン ケミカル製)及び
0.3重量%の流動点降下剤「Acryloid 16
0」(ローム&ハース製)を含んでいた。各潤滑油組成
物に関する、粘度指数(VI),−20℃での低温クラ
ンキングシミュレーター(CCS)粘度、ミニロータリ
ー粘度計を用いた−25℃でのエンジンオイルポンプ効
果(TP1)(ASTM D4684)及びテーパー状
ベアリングシミュレーター(TBS)での150℃,1
×106 秒-1における高温高剪断速度(HTHSR)粘
度(ASTM D4683)を測定し、表4に記載し
た。
星状ポリマーを、SAE 5W−30マルチグレード潤
滑油組成物のVI改良剤として用いた。マルチグレード
潤滑油組成物の製造に用いたベースストックは、エクソ
ン製「HVI100N」低流動ベースストックである。
各VI改良剤の量は、製造する潤滑油組成物の100℃
における動粘性率が10.5センチストークス(mm2
/s)となるように調整した。これらの実施例において
製造したマルチグレード潤滑油組成物は、11.6重量
%の市販DIアディティブパッケージ(ECA 128
50、エクソン ケミカル−パラミンス製)、0.5重
量%の「Acryloid 160」流動点降下剤及び
エクソン製「HVI 100N」低流動点ベースストッ
クを含んでいた。対照サンプルは、同様の成分を同様の
重量%で含んでいるが、ポリマーを含んでいない。各潤
滑油組成物に関する、粘度指数(VI),−25℃での
低温クランキングシミュレーター(CCS)粘度、ミニ
ロータリー粘度計を用いた−30℃でのエンジンオイル
ポンプ効果(TP1)(ASTMD4684)及びテー
パー状ベアリングシミュレーター(TBS)での150
℃,1×106 秒-1における高温高剪断速度(HTHS
R)粘度(ASTM D4683)を測定した。結果は
表5に記載した。又、走査型ブルックフィールド試験
(ASTM D5133)も実施し、結果は、粘度が、
5,000;10,000;20,000;30,00
0及び40,000 cp(×10-3Pa s)の各値
を示す時の温度で、表6に記載した。
が、サイクロン仕上げ可能であり、且つ、良好な粘度特
性を有していることが、明白に理解できる。
ーは、(a)受容可能な粘度特性を有しているが、サイ
クロン仕上げ可能でないか、(b)サイクロン仕上げ可
能であるが、受容可能な粘度特性を有していない(注
記;特に、エンジンオイルポンプ効果(TP1)試験に
おいて劣った)か又は(c)サイクロン仕上げ可能でな
く、受容可能な粘度特性も有していない、のいずれかで
ある。
Claims (10)
- 【請求項1】 (EP′−S−EP″)n −Xで示され
る構造を持つ分子内で結合しているポリスチレンブロッ
ク及び水素化ポリイソプレンブロックからなる、粘度指
数(VI)改良剤として有用な星状ポリマー(ただしE
P′は水素化前の数平均分子量(Mn )が10,000
〜100,000であるポリイソプレン(I′)の第1
の水素化されたブロックであり、Sは数平均分子量(M
n )が6,000〜50,000のポリスチレンブロッ
クであり、EP″は水素化前の数平均分子量(Mn )が
2,500〜50,000であるポリイソプレン
(I″)の第2の水素化されたブロックであり、I′/
I″の分子量比(Mw )が少なくとも1.4であり、X
はポリアルケニルカップリング剤からなる核であり、n
は、(EP′−S−EP″)アーム1モル当たり2モル
以上のポリアルケニルカップリング剤を反応させること
によって形成される星状分子1分子当たりの平均アーム
数である)。 - 【請求項2】 ポリアルケニルカップリング剤がジビニ
ルベンゼンである、請求項1に記載の星状ポリマー。 - 【請求項3】 第1のポリイソプレンブロック(I′)
の数平均分子量(Mn )が20,000〜60,000
であり、第2のポリイソプレンブロック(I″)の数平
均分子量(Mn )が5,500〜33,000であり、
I′/I″の分子量比(Mw )が1.8〜10.9であ
る、請求項1又は2に記載の星状ポリマー。 - 【請求項4】 ポリスチレンブロックの数平均分子量
(Mn )が10,000〜35,000である、請求項
1〜3のいずれか1項に記載の星状ポリマー。 - 【請求項5】 nが、アーム1モル当たりジビニルベン
ゼン3モルをカップリングさせた場合の星状分子1分子
当たりの平均アーム数である、請求項1〜4のいずれか
1項に記載の星状ポリマー。 - 【請求項6】 ポリイソプレンブロックの少なくとも9
8%が水素化されている、請求項1〜5のいずれか1項
に記載の星状ポリマー。 - 【請求項7】 芳香族性不飽和結合の10%未満が水素
化されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の星
状ポリマー。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の星
状ポリマーの製造方法であって、sec−ブチルリチウ
ムの存在下においてイソプレンをアニオン重合し、スチ
レンを添加し、その後、リビングポリスチレン分子に更
にイソプレンを添加してリビングブロックコポリマー分
子を生成し、そのリビングブロックコポリマー分子をポ
リアルケニルカップリング剤とカップリングさせて星状
ポリマーを形成し、その後、ポリイソプレンブロックを
選択的に水素化することからなる、星状ポリマーの製造
方法。 - 【請求項9】 ベースオイルと、粘度改良量の請求項1
〜7のいずれか1項に記載の星状ポリマーとを含有す
る、潤滑油組成物。 - 【請求項10】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の
星状ポリマーを、総濃縮液を基準として10〜80重量
%含有する、潤滑油濃縮液。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/269,724 US5458791A (en) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | Star polymer viscosity index improver for oil compositions |
US269724 | 1994-07-01 |
Publications (2)
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