KR101027160B1 - Pour point depressant including nano particles and preparation method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔진유, 기어유, 트랜스미션유, 작동유 등의 윤활유의 유동성 개선을 위해 사용되는 유동성 강하제 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리알킬메타크릴레이트계 유동성 강하제를 제조하는 과정에서 나노입자를 첨가함으로 유동성 강하 성능을 향상시킨 유동성 강하제 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 종래의 윤활유 첨가제와 같이 유동점 강하 성능을 향상시키기 위해 여러 가지 단량체를 혼합하여 사용하지 않기 때문에 복잡한 공정이 요구되지 않으며, 폴리알킬메타크릴레이트계 공중합체의 제조시 나노입자를 첨가하는 간단한 공정을 통해 유동점 강하 성능을 향상시킨 유동점 강하제 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.The present invention relates to a fluid lowering agent used for improving the fluidity of lubricating oils, such as engine oil, gear oil, transmission oil, hydraulic fluid, and the like, and more particularly, in the process of preparing a polyalkyl methacrylate fluid lowering agent. The present invention relates to a fluidity lowering agent having improved fluidity lowering performance by adding nanoparticles and a method of manufacturing the same. The present invention does not require a complicated process because it does not use a mixture of various monomers to improve the pour point drop performance, as in conventional lubricant additives, and it is simple to add nanoparticles when preparing a polyalkyl methacrylate copolymer. Through the process, it is possible to provide a pour point lowering agent having improved pour point dropping performance and a manufacturing method thereof.
유동점 강하제, 폴리알킬메타크릴레이트, 나노입자, 윤활유, 유동점 강하 성능 Pour point depressant, polyalkyl methacrylate, nanoparticles, lubricants, pour point drop performance
Description
본 발명은 저온에서의 윤활유의 유동성을 개선하기 위해 사용되는 유동점 강하제 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리알킬메타크릴레이트계 유동점 강하제를 제조하는 과정에서 나노입자를 첨가함으로 유동점 강하 성능을 향상시킨 유동점 강하제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pour point lowering agent used to improve the fluidity of the lubricating oil at low temperatures and a method for preparing the same, and more particularly, pour point lowering performance by adding nanoparticles in the process of preparing a polyalkyl methacrylate-based pour point lowering agent It relates to a pour point lowering agent and a method for producing the improved.
엔진유, 기어유, 트랜스미션유, 작동유 등의 윤활유는 저온에서 자유 유동하는 것이 실용상 바람직하다. 이러한 다양한 유형의 윤활유는 저온에서 자유 유동하기 위해 유동점 강하제를 필요로 하며, 이러한 유동점 강하제와 같은 첨가제는 종래에 많이 알려져 있다.It is practically preferable that lubricating oils such as engine oil, gear oil, transmission oil and hydraulic oil flow freely at low temperatures. These various types of lubricants require a pour point depressant to flow freely at low temperatures, and additives such as pour point depressants are well known in the art.
종래 기술의 유동점 강하제는 특정 종류의 중합체를 사용하여 유동점 강하 성능을 향상시키는 방향으로 연구되어 왔다.Pour point depressants of the prior art have been studied in the direction of improving pour point drop performance using certain types of polymers.
예를 들어, 미국공개특허 제2005-0003974호에서는 유동점 강하제를 제조하는 데 있어 이소프렌 및 부타디엔의 공중합체를 사용하였다. For example, U.S. Patent Application Publication No. 2005-0003974 used a copolymer of isoprene and butadiene to prepare a pour point depressant.
미국특허 제3,910,77호에서는 염소화 왁스와 나프탈렌의 축합 생성물인 알킬 방향족체와 에틸렌-함유 중합체와 N-지방족 하이드로카르빌 숙신산을 포함하는 유동 개선을 위한 첨가제에 대해 개시하고 있다.U.S. Patent No. 3,910,77 discloses additives for improving flow, including alkyl aromatics and ethylene-containing polymers and N-aliphatic hydrocarbyl succinic acid, which are condensation products of chlorinated wax and naphthalene.
미극공개특허 제2007-0094920호에서는 α-올레핀, 비닐 에스테르 및 α,β-불포화 카르복시산의 에스테르의 공중합체를 사용하여 제조되는 저온 유동특성을 향상시키기 위한 첨가제에 대해 개시하고 있다. US Patent Publication No. 2007-0094920 discloses additives for improving low temperature flow characteristics produced using copolymers of α-olefins, vinyl esters and esters of α, β-unsaturated carboxylic acids.
한국특허 제0258294호에서는 올레핀계중합체로 이루어지는 유용성중합체(a)로부터 형성된 구조단위와, 과산화물결합을 가진 중합체(b) 또는 과산화물결합 및 소정의 관능기를 가진 중합체(c)로부터 형성된 구조단위를 가진 그라프트 공중합체를 함유한 점도지수 향상제에 관하여 개시하고 있다.In Korean Patent No.0258294, a graph having a structural unit formed from an oil-soluble polymer (a) made of an olefin-based polymer, and a structural unit formed from a polymer (b) having a peroxide bond or a polymer (c) having a peroxide bond and a predetermined functional group Disclosed is a viscosity index improver containing a copolymer.
유럽특허 제0872539호에서는 올레핀 중합체를 포함하는 가용성 고분자 및 메타크릴레이트 또는 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트와 과산화수소 결합을 갖는 단량체의 공중합체를 사용하는 점도지수 향상제에 관하여 개시하고 있다.EP 0872539 discloses a viscosity index improver using a copolymer of a soluble polymer comprising an olefin polymer and a monomer having a hydrogen peroxide bond with methacrylate or 2-hydroxyethyl (meth) acrylate.
상술한 유동점 강하제를 제조하기 위한 종래 기술은 두 종류 이상의 단량체를 공중합하여 사용함으로써 저온 유동점 강하 효과를 얻을 수 있다. 이러한 방법은 다수의 단량체를 사용해야 하기 때문에 각기 다른 복잡한 정제공정을 거쳐야하므로 제조 원가가 상승하는 문제점이 있으며, 이들 단량체를 적절한 배합비로 공중합 할 경우, 중합 조건 조절이 어려우며 또한 중합 종료 후 미반응물을 분리 정제 하는 공정을 거쳐야 하는 문제점이 있다.The prior art for preparing the above-mentioned pour point depressant can obtain a low temperature pour point drop effect by copolymerizing two or more types of monomers. Since these methods require the use of a large number of monomers, they have to go through different complicated purification processes, resulting in an increase in manufacturing cost. When copolymerizing these monomers at an appropriate blending ratio, it is difficult to control polymerization conditions and separate unreacted materials after the completion of polymerization. There is a problem that must go through the purification process.
본 발명자들은 이와 같은 문제점을 해결하고자 예의 연구를 거듭하던 중, 유동점 강하제용 폴리알킬메타크릴레이트계 공중합체의 제조시 나노입자를 첨가하여 유동점 강하제를 제조하는 경우 복잡한 공정을 거치지 않고 저온 유동점 강하 성능을 향상시킬 수 있다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The present inventors have been intensively researched to solve the above problems, during the manufacture of the polyalkyl methacrylate-based copolymer for the pour point depressant when the pour point lowering agent is prepared by adding nanoparticles to the low temperature pour point drop performance without complex process It has been found that the present invention can be improved to the present invention.
본 발명의 목적은 종래의 유동점 강하제의 제조방법에서와 같이 여러 종류의 단량체를 사용하지 않고도 저온 유동점 강하 성능을 향상시킬 수 있는 유동점 강하제를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a pour point lowering agent capable of improving low temperature pour point lowering performance without using various types of monomers as in the conventional method of preparing the pour point lowering agent.
본 발명의 다른 목적은 유동점 강하제용 폴리알킬메타크릴레이트계 공중합체를 제조하는 과정에서 나노입자를 첨가함으로써 저온 유동점 강하 성능을 향상시킬 수 있는 유동점 강하제의 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for preparing a pour point lowering agent which can improve the low temperature pour point lowering performance by adding nanoparticles in the process of preparing a polyalkyl methacrylate copolymer for the pour point lowering agent.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 지방성 알코올과 메틸메타크릴레이트를 사용하여 알코올 분해 반응을 통해 알킬메타크릴레이트 단량체를 합성하는 단계(단계 1); 및 상기 단계 1에서 합성된 알킬메타크릴레이트 단량체; 메틸메타크 릴레이트; 라디칼중합 개시제 및 나노입자가 분산된 유기용매를 혼합한 혼합물을 라디칼중합 반응시켜 폴리알킬메타크릴레이트 공중합체를 중합하는 단계(단계 2)를 포함하는 나노입자가 첨가된 유동점 강하제의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of synthesizing an alkyl methacrylate monomer through an alcohol decomposition reaction using a fatty alcohol and methyl methacrylate (step 1); And alkyl methacrylate monomer synthesized in step 1; Methylmethacrylate; Provided is a method for preparing a pour point lowering agent to which nanoparticles are added, comprising a step (step 2) of polymerizing a polyalkyl methacrylate copolymer by radical polymerization of a mixture of a radical polymerization initiator and an organic solvent in which nanoparticles are dispersed. do.
상기 단계 2에서의 혼합물은 알킬메타크릴레이트 단량체 49 내지 90 중량%; 메틸메타크릴레이트 9 내지 50 중량%; 및 라디칼중합 개시제 0.1 내지 1 중량%를 나노입자가 분산된 유기용매를 혼합하여 제조될 수 있다.The mixture in step 2 is 49 to 90% by weight alkyl methacrylate monomer; 9-50 weight percent of methyl methacrylate; And 0.1 to 1% by weight of the radical polymerization initiator may be prepared by mixing the organic solvent in which the nanoparticles are dispersed.
상기 단계 2의 폴리알킬메타크릴레이트 공중합체를 중합하는 단계는 65 내지 85 ℃, 질소 분위기 하에서 2 내지 16 시간 동안 수행되어 제조되는 것이 바람직하다.Polymerizing the polyalkyl methacrylate copolymer of step 2 It is preferably carried out for 65 to 85 ℃, 2 to 16 hours in a nitrogen atmosphere.
또한, 본 발명은 폴리알킬메타크릴레이트 공중합체 전체 중량에 대하여 0.05∼1 중량% 함량으로 나노입자가 포함되는 것을 특징으로 하는 나노입자가 첨가된 유동점 강하제를 제공한다.In addition, the present invention is based on the total weight of the polyalkyl methacrylate copolymer It provides a pour point lowering agent to which nanoparticles are added, characterized in that the nanoparticles are contained in an amount of 0.05 to 1% by weight.
본 발명에서 사용될 수 있는 나노입자로는 실리카 나노입자, 이산화티탄(TiO2) 나노입자 및 탄소나노튜브 등을 사용할 수 있다.Nanoparticles that can be used in the present invention may be used, such as silica nanoparticles, titanium dioxide (TiO 2 ) nanoparticles and carbon nanotubes.
본 발명은 종래의 윤활유 첨가제와 같이 유동점 강하 성능을 향상시키기 위해 여러 가지 단량체를 혼합하여 사용하지 않으므로 복잡한 공정이 요구되지 않으며, 유동점 강하제용 폴리알킬메타크릴레이트계 공중합체의 제조시 나노입자를 첨 가하는 간단한 공정으로 유동점 강하 성능을 향상시킨 유동점 강하제 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.The present invention does not require a complicated process because it does not use a mixture of various monomers to improve the pour point drop performance, as in conventional lubricating oil additives, and does not require a complicated process, the nanoparticles in the preparation of the polyalkyl methacrylate copolymer for the pour point depressant The addition can provide a pour point depressant and a method of manufacturing the same to improve the pour point drop performance.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.
본 발명은 지방성 알코올과 메틸메타크릴레이트를 사용하여 알코올 분해 반응을 통해 알킬메타크릴레이트 단량체를 합성하는 단계(단계 1); 및 상기 단계 1에서 합성된 알킬메타크릴레이트 단량체; 메틸메타크릴레이트; 라디칼중합 개시제 및 나노입자가 분산된 유기용매를 혼합한 혼합물을 라디칼중합 반응시켜 폴리알킬메타크릴레이트 공중합체를 중합하는 단계(단계 2)를 포함하는 나노입자가 첨가된 유동점 강하제의 제조방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of synthesizing an alkyl methacrylate monomer through alcohol decomposition using fatty alcohol and methyl methacrylate (step 1); And alkyl methacrylate monomer synthesized in step 1; Methyl methacrylate; Provided is a method for preparing a pour point lowering agent to which nanoparticles are added, comprising a step (step 2) of polymerizing a polyalkyl methacrylate copolymer by radical polymerization of a mixture of a radical polymerization initiator and an organic solvent in which nanoparticles are dispersed. do.
이하에서 본 발명에 따른 나노입자가 첨가된 유동점 강하제의 제조방법을 단계별로 구체적으로 설명한다.Hereinafter will be described in detail step by step the manufacturing method of the pour point lowering agent added nanoparticles according to the present invention.
상기 단계 1은 지방성 알코올과 메틸메타크릴레이트를 사용하여 알코올 분해 반응을 통해 알킬메타크릴레이트 단량체를 합성하는 단계이다. 이와 같은 지방성 알코올과 메틸메타크릴레이트를 사용하여 알코올 분해 반응을 통해 알킬메타크릴레이트 단량체를 합성하는 단계는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술의 가진 자에 의해 용이하게 실시될 수 있다.Step 1 is a step of synthesizing an alkyl methacrylate monomer through an alcohol decomposition reaction using fatty alcohol and methyl methacrylate. Synthesizing the alkyl methacrylate monomer through alcohol decomposition using the fatty alcohol and methyl methacrylate can be easily carried out by those skilled in the art to which the present invention pertains.
상기 지방성 알코올은 캐프릭알코올, 라우릴알코올, 미리스틸알코올, 세틸알코올, 스테아릴알코올, 아라치딜알코올, 베헤닐알코올, 리그노세릴알코올 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The fatty alcohol may be capric alcohol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, arachidyl alcohol, behenyl alcohol, lignoseryl alcohol, but are not limited thereto.
상기 단계 1에서 알킬메타크릴레이트 단량체를 합성하는 과정은 산촉매의 존재 하에서 단량체 간의 중합을 막기 위해 하이드로퀴논, 메틸렌 블루, 하이드로퀴논 모노메틸에테르, 페토시아진 등의 중합억제제를 첨가하여 수행되는 것이 바람직하다.In the step 1, the process of synthesizing the alkyl methacrylate monomer is preferably performed by adding a polymerization inhibitor such as hydroquinone, methylene blue, hydroquinone monomethyl ether, and petosazine to prevent polymerization between monomers in the presence of an acid catalyst. Do.
상기 단계 1에서 사용될 수 있는 산촉매로는 황산, p-톨루엔설폰산, 하이드로클로릭산, 디아미노헥실 시클로카보디아마이드 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.Acid catalysts that may be used in step 1 may include sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, hydrochloric acid, diaminohexyl cyclocarbodiamide, and the like, but are not limited thereto.
알코올 분해 반응을 통해 알킬메타크릴레이트 단량체를 합성하는 단계는 6 내지 24 시간 동안 수행되는 것이 바람직하다.Synthesis of the alkyl methacrylate monomer through an alcohol decomposition reaction is preferably performed for 6 to 24 hours.
알킬메타크릴레이트 단량체를 합성하는 과정이 6시간 미만으로 수행되는 경우 완전한 반응이 일어나지 못하는 문제점이 있으며, 24시간을 초과하여 수행되는 경우 합성된 미량의 단량체 간의 중합반응이 일어나는 문제점이 있다.If the process of synthesizing the alkyl methacrylate monomer is carried out for less than 6 hours, there is a problem that the complete reaction does not occur, if the polymerization is carried out for more than 24 hours there is a problem that the polymerization reaction between the synthesized trace monomers.
상기 단계 2는 상기 단계 1에서 합성된 알킬메타크릴레이트 단량체; 메틸메타크릴레이트; 라디칼중합 개시제 및 나노입자가 분산된 유기용매를 혼합한 혼합물 을 라디칼중합 반응시켜 폴리알킬메타크릴레이트 공중합체를 중합하는 단계이다.Step 2 is an alkyl methacrylate monomer synthesized in step 1; Methyl methacrylate; It is a step of polymerizing a polyalkyl methacrylate copolymer by carrying out a radical polymerization reaction of the mixture which mixed the radical polymerization initiator and the organic solvent in which the nanoparticles were disperse | distributed.
보다 구체적으로 상기 단계 2에서는 단계 1에서 합성한 알킬메타크릴레이트 단량체 49 내지 90 중량%; 메틸메타크릴레이트 9 내지 50 중량%; 및 라디칼중합 개시제 0.1 내지 1 중량%를 나노입자가 분산된 유기용매에 혼합하여 제조된 혼합물을 라디칼중합 반응을 통해 나노입자가 첨가된 폴리알킬메타크릴레이트 공중합체를 합성한다.More specifically, in Step 2, 49 to 90% by weight of the alkyl methacrylate monomer synthesized in Step 1; 9-50 weight percent of methyl methacrylate; And 0.1 to 1% by weight of a radical polymerization initiator in an organic solvent in which nanoparticles are dispersed, to synthesize a polyalkyl methacrylate copolymer to which nanoparticles are added through a radical polymerization reaction.
본 발명에서는 합성되는 폴리알킬메타크릴레이트 공중합체에 나노입자를 첨가시키기 위해 본 발명에서는 나노입자가 분산된 유기용매를 사용하여 중합 반응을 수행한다.In the present invention, in order to add the nanoparticles to the polyalkyl methacrylate copolymer synthesized in the present invention, a polymerization reaction is performed using an organic solvent in which the nanoparticles are dispersed.
상기 나노입자가 분산된 유기용매는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 유기용매에 나노입자를 혼합한 후 초음파 처리하여 제조될 수 있다. The organic solvent in which the nanoparticles are dispersed may be prepared by mixing the nanoparticles with an organic solvent such as benzene, toluene, and xylene, followed by ultrasonication.
본 발명에서 사용될 수 있는 나노입자는 실리카 나노입자, 이산화티탄(TiO2) 나노입자, 탄소나노튜브 등을 사용할 수 있다. 첨가된 나노입자는 주변온도가 낮아짐에 따라 생성되는 윤활유 내 파라핀 결정이 서로 그물망 구조를 이루는 것을 방해하여 윤활유의 유동점 저하를 돕는다.Nanoparticles that can be used in the present invention may be used, such as silica nanoparticles, titanium dioxide (TiO 2 ) nanoparticles, carbon nanotubes. The added nanoparticles prevent the paraffin crystals in the lubricating oil formed as the ambient temperature decreases to form a mesh structure with each other, thereby helping to lower the pour point of the lubricating oil.
상기 나노입자는 폴리알킬메타크릴레이트 공중합체 전체 중량에 대하여 0.05∼1 중량% 함량으로 포함된다. 상기 나노입자가 폴리알킬메타크릴레이트 공중합체 전체 중량에 대하여 0.05 중량% 미만으로 포함되는 경우 유동점 강하 성능의 향상 효과가 미미할 수 있으며, 상기 나노입자가 폴리알킬메타크릴레이트 공중합체 전체 중량에 대하여 1 중량%를 초과하여 포함되는 경우 나노입자를 고르게 분산시키는데 어려움이 있으며 이는 유동점 강하 성능 저하를 일으킬 수 있다.The nanoparticles are based on the total weight of the polyalkyl methacrylate copolymer. It is included in an amount of 0.05 to 1% by weight. When the nanoparticles are included in an amount of less than 0.05% by weight based on the total weight of the polyalkyl methacrylate copolymer, the effect of improving the pour point drop performance may be insignificant. If it is included in excess of the weight percent it is difficult to evenly distribute the nanoparticles, which may cause the pour point drop performance degradation.
상기 단계 2의 중합 반응에서 사용될 수 있는 라디칼중합 개시제로는 t-부틸퍼옥시피발레이트, t-헥실퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼벤조에이트, t-부틸퍼옥토에이트, 큐멘하이드로퍼옥시드, t-옥틸퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-아밀퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-헥실퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-옥틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시이소부티레이트, 라우로일퍼옥시드, 벤조일퍼옥시드, 3,5,5-트리메틸헥사노일퍼옥시드, 디이소부티릴퍼옥시드, 디이소프로필퍼옥시디카르보네이트, 디-2-에틸헥실퍼옥시디카르보네이트, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)3,3,5-트리메틸시클로헥산, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 암모늄 퍼설페이트 등을 사용할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.As the radical polymerization initiator that can be used in the polymerization reaction of step 2, t-butylperoxy pivalate, t-hexyl peroxy pivalate, t-butyl peroxy neodecanoate, t-butyl perbenzoate, t- Butyl peroctoate, cumene hydroperoxide, t-octylperoxy neodecanoate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-amylperoxy-2-ethylhexanoate, t-hex Silperoxy-2-ethylhexanoate, t-octylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxyisobutyrate, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl Peroxide, diisobutyryl peroxide, diisopropylperoxydicarbonate, di-2-ethylhexylperoxydicarbonate, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, 1,1- Bis (t-butylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,2'-azobisisobutyronitrile, ammonium persulfate, and the like may be used, but It is not limited.
상기 단계 2의 폴리알킬메타크릴레이트 공중합체를 중합하는 단계는 65 내지 85 ℃, 질소 분위기 하에서 2 내지 16 시간 동안 수행되는 것이 바람직하다.Polymerizing the polyalkyl methacrylate copolymer of step 2 It is preferably carried out at 65 to 85 DEG C, for 2 to 16 hours under a nitrogen atmosphere.
폴리알킬메타크릴레이트 공중합체를 중합하는 과정이 65℃ 미만에서 수행되는 경우 라디칼중합 개시제가 분해되지 못해서 라디칼이 생성되지 않으므로 중합이 일어나지 못하는 문제점이 있으며, 85℃ 초과하여 수행하는 경우 메틸메타크릴레이트 및 나노입자를 포함한 유기용매가 기화하여 일부가 반응하지 못하는 문제점이 있다. 또한 폴리알킬메타크릴레이트 공중합체를 중합하는 과정이 2시간 미만으로 수행되는 경우 완전한 중합이 일어나지 못하는 문제점이 있으며, 16시간 동안 완전한 반응이 이루어지므로 그 이상의 중합과정은 불필요하다.When the process of polymerizing the polyalkyl methacrylate copolymer is performed at less than 65 ° C., there is a problem in that the polymerization does not occur because the radical polymerization initiator is not decomposed and radicals are not generated. When the polymerization is performed above 85 ° C., methyl methacrylate is used. And there is a problem in that some of the organic solvent including nanoparticles are not reacted by vaporization. In addition, when the process of polymerizing the polyalkyl methacrylate copolymer is less than 2 hours, there is a problem that complete polymerization does not occur, and since the complete reaction is performed for 16 hours, no further polymerization process is necessary.
본 발명에서는 상기 단계 2의 폴리알킬메타크릴레이트 공중합체를 중합한 후 메탄올 또는 클로로포름을 이용하여 정제하는 단계를 더 수행하여 나노입자가 첨가된 폴리알킬메타크릴레이트 공중합체를 수득할 수 있다.In the present invention, the polyalkyl methacrylate copolymer of step 2 may be polymerized, followed by further purification using methanol or chloroform to obtain a polyalkyl methacrylate copolymer to which nanoparticles are added.
본 발명은 지방성 알코올과 메틸메타크릴레이트를 사용하여 알코올 분해 반응을 통해 알킬메타크릴레이트 단량체를 합성한 후, 합성된 알킬메타크릴레이트 단량체 49 내지 90 중량%; 메틸메타크릴레이트 9 내지 50 중량%; 및 라디칼중합 개시제 0.1 내지 1 중량%를 나노입자가 분산된 유기용매에 혼합한 혼합물을 라디칼 중합 반응을 통해 폴리알킬메타크릴레이트 공중합체를 제조하는 것을 특징으로 나노입자가 첨가된 유동점 강하제를 제공한다.The present invention synthesizes an alkyl methacrylate monomer through an alcohol decomposition reaction using a fatty alcohol and methyl methacrylate, 49 to 90% by weight of the synthesized alkyl methacrylate monomer; 9-50 weight percent of methyl methacrylate; And a mixture of 0.1 to 1 wt% of a radical polymerization initiator in an organic solvent in which nanoparticles are dispersed, to prepare a polyalkyl methacrylate copolymer through a radical polymerization reaction, thereby providing a pour point lowering agent to which nanoparticles are added. .
지방성 알코올과 메틸메타크릴레이트를 사용하여 알코올 분해 반응을 통해 알킬메타크릴레이트 단량체를 합성한 후, 합성된 알킬메타크릴레이트 단량체; 메틸메타크릴레이트; 및 라디칼중합 개시제를 나노입자가 분산된 유기용매에 혼합한 혼합물을 중합 반응시켜 폴리알킬메타크릴레이트 공중합체를 제조하는 과정은 상술한 본 발명의 유동점 강하제의 제조방법과 동일하게 수행된다.Synthesized alkyl methacrylate monomers through alcohol decomposition using fatty alcohols and methyl methacrylate, and then synthesized alkyl methacrylate monomers; Methyl methacrylate; And radical polymerization initiators The process of preparing the polyalkyl methacrylate copolymer by polymerizing the mixture mixed with the organic solvent in which the nanoparticles are dispersed is performed in the same manner as the method for preparing the pour point lowering agent of the present invention.
또한 본 발명은 폴리알킬메타크릴레이트 공중합체 전체 중량에 대하여 0.05∼1 중량% 함량으로 나노입자가 포함되는 것을 특징으로 하는 나노입자가 첨가된 유동점 강하제를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a pour point lowering agent to which the nanoparticles are added, characterized in that the nanoparticles are contained in an amount of 0.05 to 1% by weight based on the total weight of the polyalkyl methacrylate copolymer.
상기 나노입자는 실리카 나노입자, 이산화티탄(TiO2) 나노입자, 탄소나노튜브 등을 사용할 수 있다.The nanoparticles may be silica nanoparticles, titanium dioxide (TiO 2 ) nanoparticles, carbon nanotubes, and the like.
본 발명에 따른 유동점 강하제는 나노입자가 첨가되어 제조됨으로써 유동점 강하 성능이 향상될 수 있다.Pour point lowering agent according to the present invention can be prepared by adding nanoparticles can be improved pour point drop performance.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, preferred examples are provided to aid the understanding of the present invention, but the following examples are merely for exemplifying the present invention, and it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope and spirit of the present invention. It is natural that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.
<< 실시예Example >>
실시예Example 1 One
세틸알코올 110 ml과 메틸메타크릴레이트 79 ml를 90℃에서 18시간 동안의 알코올분해 반응을 통해 헥사데실메타크릴레이트 단량체를 합성하였다. 합성과정에서 산촉매인 황산 및 하이드로퀴논을 첨가하여 수행하였다. 합성이 완료된 후 메탄올을 이용하여 하이드로퀴논을 제거하였다. 폴리헥사데실메타크릴레이트 공중합체를 중합하기 위해 70℃, 질소분위기에서 4시간 동안 헥사데실메타크릴레이트 단량체 87 중량%, 메틸메타크릴레이트 12 중량% 및 개시제인 AIBN 1 중량%를 혼합한 혼합물을 실리카 나노입자를 톨루엔에 분산시켜 초음파 처리한 용액에 첨가한 후 중합 반응을 수행하였다. 중합 반응을 완료한 후 메탄올을 이용한 정제과정을 거쳐 유동점 강하제로 사용할 수 있는 실리카 나노입자가 첨가된 폴리헥사데실메타크릴레이트 공중합체를 수득하였다.Hexadecyl methacrylate monomer was synthesized by 110 ml of cetyl alcohol and 79 ml of methyl methacrylate at 90 ° C. for 18 hours. The synthesis was carried out by the addition of acid catalysts sulfuric acid and hydroquinone. After the synthesis was completed, hydroquinone was removed using methanol. In order to polymerize the polyhexadecyl methacrylate copolymer, a mixture of 87 wt% of hexadecyl methacrylate monomer, 12 wt% of methyl methacrylate, and 1 wt% of AIBN as an initiator was mixed at 70 ° C. in a nitrogen atmosphere for 4 hours. Silica nanoparticles were dispersed in toluene and added to the sonicated solution, followed by polymerization. After completion of the polymerization reaction, a polyhexadecyl methacrylate copolymer to which silica nanoparticles, which can be used as a pour point lowering agent, was obtained through a purification process using methanol.
실시예Example 2 2
스테아릴알코올 110 ml과 메틸메타크릴레이트 70 ml를 90℃에서 18시간 동안의 알코올분해 반응을 통해 옥타데실메타크릴레이트 단량체를 합성하였다. 합성과정에서 산촉매인 황산 및 하이드로퀴논을 첨가하여 수행하였다. 합성이 완료된 후 메탄올을 이용하여 하이드로퀴논을 제거하였다. 폴리알킬메타크릴레이트 공중합체를 중합하기 위해 70℃, 질소분위기에서 4시간 동안 옥타데실메타크릴레이트 단량체 88 중량%, 메틸메타크릴레이트 11 중량% 및 개시제인 AIBN 1 중량%를 혼합한 혼합물을 실리카 나노입자를 톨루엔에 분산시켜 초음파 처리한 용액에 첨가한 후 중합 반응을 수행하였다. 중합 반응을 완료한 후 메탄올을 이용한 정제과정을 거쳐 유동점 강하제로 사용할 수 있는 실리카 나노입자가 첨가된 폴리옥타데실메타크릴 레이트 공중합체를 수득하였다.An octadecyl methacrylate monomer was synthesized through the alcohol decomposition reaction of 110 ml of stearyl alcohol and 70 ml of methyl methacrylate at 90 ° C. for 18 hours. The synthesis was carried out by the addition of acid catalysts sulfuric acid and hydroquinone. After the synthesis was completed, hydroquinone was removed using methanol. In order to polymerize the polyalkyl methacrylate copolymer, a mixture of 88% by weight of octadecyl methacrylate monomer, 11% by weight of methyl methacrylate and 1% by weight of AIBN as an initiator was mixed at 70 ° C. in a nitrogen atmosphere for 4 hours. Nanoparticles were dispersed in toluene and added to the sonicated solution, followed by polymerization. After the polymerization reaction was completed, a polyoctadecyl methacrylate copolymer to which silica nanoparticles which can be used as a pour point lowering agent was obtained through a purification process using methanol.
비교예Comparative example 1 One
실리카 나노입자를 첨가하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 수행하여 폴리헥사데실메틸메타크릴레이트(PHDMMA)를 제조하였다.Polyhexadecylmethyl methacrylate (PHDMMA) was prepared in the same manner as in Example 1 except that silica nanoparticles were not added.
비교예Comparative example 2 2
실리카 나노입자를 첨가하지 않은 것을 제외하고 실시예 2와 동일하게 수행하여 폴리옥타데실메틸메타크릴레이트(PODMMA)를 제조하였다.Polyoctadecylmethyl methacrylate (PODMMA) was prepared in the same manner as in Example 2 except that silica nanoparticles were not added.
실험예Experimental Example - 유동점 측정 실험 Pour point measurement experiment
실시예 1과 실시예 2 및 비교예 1과 비교예 2에서 얻어진 나노입자를 포함한 공중합체 0.1 중량%를 취하여 윤활기유에 녹인 후 유동점 시험기 (MPC-602, TANAKA)를 이용하여 KS M2016 방법에 따라 윤활기유의 유동점을 측정하였다.0.1 wt% of the copolymer containing the nanoparticles obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 was dissolved in lubricating base oil and then lubricator according to the KS M2016 method using a pour point tester (MPC-602, TANAKA). Significant pour point was measured.
[표 1]TABLE 1
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1과 비교예 1 및 실시예 2와 비교예 2를 비교한 결과, 실시예 1의 실리카 나노입자가 첨가된 폴리헥사데실메틸메타크릴 레이트(PHDMMA)가 비교예 1의 폴리헥사데실메틸메타크릴레이트(PHDMMA)에 비해 유동점 강하 성능이 향상되었고, 또한 실시예 2의 실리카 나노입자가 첨가된 폴리옥타데실메틸메타크릴레이트(PODMMA)도 비교예 2의 폴리옥타데실메틸메타크릴레이트(PODMMA)에 비해 유동점 강하 성능이 향상되었음을 알 수 있다. As shown in Table 1, compared with Example 1, Comparative Examples 1 and 2 and Comparative Example 2, the polyhexadecylmethyl methacrylate (PHDMMA) added to the silica nanoparticles of Example 1 is compared Pour point drop performance was improved compared to polyhexadecylmethyl methacrylate (PHDMMA) of Example 1, and polyoctadecylmethyl methacrylate (PODMMA) to which silica nanoparticles of Example 2 were added was also polyoctata of Comparative Example 2. It can be seen that the pour point drop performance is improved compared to decyl methyl methacrylate (PODMMA).
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