KR102455761B1 - Lubricant composition with improved viscosity characteristics at low operating temperature - Google Patents

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Abstract

본 발명은 빗살형 중합체 및 합성 베이스 오일을 포함하는 윤활제 조성물에 관한 것이다. 윤활제 조성물은 낮은 작동 온도에서 개선된 점도 특징을 갖는다. 본 발명은 또한 8 이하의 R-계수를 갖는 윤활제를 제조하기 위한 빗살형 중합체의 용도이며, 여기서 R-계수는 -20℃에서의 동점도 및 +20℃에서의 동점도의 비로서 정의되는 것인 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a lubricant composition comprising a comb polymer and a synthetic base oil. The lubricant composition has improved viscosity characteristics at low operating temperatures. The invention also relates to the use of comb polymers for the preparation of lubricants having an R-module of 8 or less, wherein the R-module is defined as the ratio of the kinematic viscosity at -20°C and the kinematic viscosity at +20°C. is about

Description

낮은 작동 온도에서 개선된 점도 특징을 갖는 윤활제 조성물Lubricant composition with improved viscosity characteristics at low operating temperature

본 발명은 개선된 저온 점도 특징을 갖는, 산업적 적용에서 사용하기 위한 윤활제 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a lubricant composition for use in industrial applications having improved low temperature viscosity characteristics.

산업적 적용에서 사용하기 위한 윤활제는 전형적으로 베이스 오일, 예컨대 미네랄 오일 또는 합성 오일, 및 1종 이상의 첨가제를 포함한다. 첨가제는, 예를 들어, 감소된 마찰 및 마모, 증가된 점도, 개선된 점도 지수, 및 부식, 산화, 노화 또는 오염에 대한 내성을 전달한다.Lubricants for use in industrial applications typically include a base oil, such as a mineral oil or synthetic oil, and one or more additives. Additives deliver, for example, reduced friction and wear, increased viscosity, improved viscosity index, and resistance to corrosion, oxidation, aging or contamination.

마찰을 감소시키는 윤활제의 능력은 그의 점도에 좌우된다. 일반적으로, 2개의 움직이는 표면이 여전히 이격되어 있도록 하는, 최소 점성 유체가 요망된다. 많은 윤활제 적용은 넓은 온도 범위에 걸쳐, 예를 들어, 엔진이 저온일 때 뿐만 아니라 그의 작동 온도에 도달해 있을 때에도 우수한 윤활제 특성을 요구한다. 따라서, 윤활제의 점도는 넓은 온도 범위에 걸쳐 일정한 윤활제 특성을 제공하기 위해, 온도에 따라 가능한 한 적게 변화해야 한다.The ability of a lubricant to reduce friction depends on its viscosity. In general, a minimally viscous fluid is desired, such that the two moving surfaces are still spaced apart. Many lubricant applications require good lubricant properties over a wide temperature range, for example when the engine is at its operating temperature as well as at low temperatures. Accordingly, the viscosity of the lubricant should change as little as possible with temperature in order to provide consistent lubricant properties over a wide temperature range.

윤활제의 점도의 온도-의존성은 점도 지수 (VI)에 의해 측정된다. 점도 지수가 높을수록, 온도에 따른 점도에서의 상대 변화가 적다. 점도 지수는 대부분의 엔진의 작동 조건을 잘 반영하는, 40℃에서의 동점도 (KV40) 및 100℃에서의 동점도 (KV100)로부터 결정된다. 점도 지수를 증가시키는 첨가제를 점도 지수 개선제 (VII)라 지칭한다.The temperature-dependency of the viscosity of a lubricant is measured by the viscosity index (VI). The higher the viscosity index, the less the relative change in viscosity with temperature. The viscosity index is determined from the kinematic viscosity at 40° C. (KV 40 ) and at 100° C. (KV 100 ), which well reflects the operating conditions of most engines. Additives that increase the viscosity index are referred to as viscosity index improvers (VII).

알킬 (메트)아크릴레이트의 중합체, 및 특히 폴리알킬(메트)아크릴레이트 기재 빗살형 중합체는 윤활제 오일에서 우수한 점도 지수 개선제로서 작용하는 것으로 관련 기술분야에 공지되어 있다.Polymers of alkyl (meth)acrylates, and especially comb polymers based on polyalkyl(meth)acrylates, are known in the art to act as good viscosity index improvers in lubricant oils.

예를 들어, 미국 특허 5,565,130 및 5,597,871에는 점도 지수 개선제로서 폴리부타디엔-유래 거대단량체를 포함하는 빗살형 중합체를 사용하는 것이 개시되어 있다. 상기 문헌에는 저온 특성이 개시되지 않았다.For example, US Pat. Nos. 5,565,130 and 5,597,871 disclose the use of comb polymers comprising polybutadiene-derived macromers as viscosity index improvers. No low-temperature properties are disclosed in this document.

WO 2007/003238 A1에는 폴리올레핀-기재 거대단량체, 특히 폴리부타디엔-기재 메타크릴산 에스테르, 및 C1-C10 알킬 메타크릴레이트를 기재로 하는 유용성 빗살형 중합체가 기재되어 있다. 빗살형 중합체는 점도 지수 및 전단 안정성을 개선시키기 위해, 윤활제 오일용 첨가제로서 사용될 수 있다. 이들은 윤활제 오일에서 특히 높은 점도 지수-개선 작용을 제시한다. 상기 문헌에는 저온 특성이 개시되지 않았다.WO 2007/003238 A1 describes oil-soluble comb polymers based on polyolefin-based macromers, in particular polybutadiene-based methacrylic acid esters, and C1-C10 alkyl methacrylates. Comb polymers can be used as additives for lubricant oils to improve the viscosity index and shear stability. They present a particularly high viscosity index-improving action in lubricant oils. No low-temperature properties are disclosed in this document.

그러나, 점도 지수는 40℃ 미만의 온도에서의, 예를 들어 -20℃ 내지 +20℃의 저온 범위에서의 윤활제의 특성을 적절히 반영하지 않는다. 따라서, 기계 또는 엔진의 작동 온도에서 우수한 윤활제 특성을 갖는 윤활제가 반드시 엔진의 냉시동 단계 동안에도 마찬가지로 우수한 특성을 갖는 것은 아니다. 그러나, 윤활제의 냉시동 특성은 엔진의 개선된 연료 효율에 기여하는 중요한 인자이다.However, the viscosity index does not adequately reflect the properties of the lubricant at temperatures below 40°C, for example in the low temperature range of -20°C to +20°C. Thus, a lubricant that has good lubricant properties at the operating temperature of the machine or engine does not necessarily have good properties during the cold start phase of the engine as well. However, the cold start properties of the lubricant are an important factor contributing to the improved fuel efficiency of the engine.

윤활제의 저온 특성은 -20℃에서의 동점도 대 +20℃에서의 동점도의 비로서 정의되는 R-계수에 의해 측정될 수 있다. -20℃에서의 동점도가 일반적으로 +20℃에서의 동점도보다 높기 때문에, R-계수는 일반적으로 1보다 크다. 따라서, -20℃와 +20℃ 사이의 좁은 점도 차이는 낮은 R-계수 (1에 가까운 R-계수)에 의해 반영된다.The low temperature properties of a lubricant can be measured by the R-factor, which is defined as the ratio of the kinematic viscosity at -20°C to the kinematic viscosity at +20°C. Since the kinematic viscosity at -20°C is generally higher than the kinematic viscosity at +20°C, the R-factor is usually greater than one. Thus, the narrow viscosity difference between -20°C and +20°C is reflected by the low R-coefficient (R-coefficient close to 1).

낮은 작동 온도에서 우수한 점도 특성을 갖는 윤활제 조성물을 제공하는 문제는 선행 기술에서 충분히 다루어지지 않았다. 주로, 선행 기술은 40℃ 내지 100℃에서 측정된 VI를 보고하나, 예를 들어, -20℃ 내지 +20℃에서의 점도 특징의 지표는 제공하지 않는다.The problem of providing lubricant compositions with good viscosity properties at low operating temperatures has not been sufficiently addressed in the prior art. Primarily, the prior art reports VI measured between 40°C and 100°C, but does not provide an indication of the viscosity characteristics, for example between -20°C and +20°C.

따라서, 본 발명의 목적은 우수한 저온 점도 특성을 갖는 윤활제 조성물을 제공하는 것이다. 특히, 윤활제 조성물의 -20℃ 및 +20℃에서의 동점도의 차이가 적어야 한다. 추가로 본 발명은 -20℃ 및 +20℃에서의 동점도 사이의 차이를 낮추기 위한 윤활제 조성물용 첨가제를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a lubricant composition having excellent low temperature viscosity properties. In particular, the difference in the kinematic viscosity at -20°C and +20°C of the lubricant composition should be small. It is further an object of the present invention to provide an additive for a lubricant composition for lowering the difference between the kinematic viscosities at -20°C and +20°C.

윤활제 조성물용 첨가제로서 특정 빗살형 중합체의 사용이 통상적인 점도 지수 개선제를 사용하는 것으로 달성될 수 없는 놀랍게도 낮은 R-계수를 초래한다는 것이 밝혀졌다. 또한, 합성 베이스 오일 및 특정한 빗살형 중합체를 포함하는 윤활제 조성물이 놀랍게도 우수한 저온 점도 특징, 특히 놀랍게도 우수한 R-계수를 나타낸다는 것이 밝혀졌다.It has been found that the use of certain comb polymers as additives for lubricant compositions results in surprisingly low R-modules that cannot be achieved using conventional viscosity index improvers. It has also been found that lubricant compositions comprising a synthetic base oil and certain comb polymers exhibit surprisingly good low temperature viscosity characteristics, in particular a surprisingly good R-modulus.

따라서, 본 발명은 하기를 포함하는 윤활제 조성물로서:Accordingly, the present invention provides a lubricant composition comprising:

(A) 합성 베이스 오일; 및(A) synthetic base oil; and

(B) 하기 단량체를 포함하는 빗살형 중합체:(B) a comb polymer comprising the following monomers:

(a) (메트)아크릴산 및 히드록실화 수소화 폴리부타디엔의 에스테르; 및(a) esters of (meth)acrylic acid and hydroxylated hydrogenated polybutadiene; and

(b) 빗살형 중합체의 총 중량을 기준으로 하여 0.2 중량% 내지 15 중량%의 스티렌,(b) from 0.2% to 15% by weight of styrene, based on the total weight of the comb polymer;

-20℃에서의 동점도 대 +20℃에서의 동점도의 비인 R-계수가 8 이하인 것을 특징으로 하는characterized in that the R-factor, which is the ratio of the kinematic viscosity at -20°C to the kinematic viscosity at +20°C, is 8 or less

윤활제 조성물에 관한 것이다.It relates to a lubricant composition.

윤활제 조성물은 바람직하게는 8 이하의 R-계수에 의해 정의되며, 여기서 R-계수는 -20℃에서의 윤활제 조성물의 동점도 (KV-20) 대 +20℃에서의 동점도 (KV+20)의 비, 즉 KV-20/KV+20으로서 정의되고, 동점도는 ASTM D445에 따라 측정된다.The lubricant composition is preferably defined by an R-module of 8 or less, wherein the R-module is the ratio of the kinematic viscosity of the lubricant composition at -20°C (KV -20 ) to the kinematic viscosity at +20°C (KV +20 ). , that is, KV -20 /KV +20 , and the kinematic viscosity is measured according to ASTM D445.

바람직하게는, 윤활제 조성물은 1 내지 8의 R-계수를 갖는다.Preferably, the lubricant composition has an R-factor of 1 to 8.

조성물은 바람직하게는 ASTM D445에 따라 40℃에서 특정 동점도를 산출하도록 배합된다. 이는 빗살형 중합체, 베이스 오일 및 임의적인 첨가제의 상대량을 조정함으로써 달성될 수 있다. 바람직하게는, 조성물은 ASTM D445에 따라 10 내지 120 mm2/s, 보다 바람직하게는 40 내지 100 mm2/s, 가장 바람직하게는 70 내지 80 mm2/s의 40℃에서의 동점도를 갖는다.The composition is preferably formulated to yield a specific kinematic viscosity at 40° C. according to ASTM D445. This can be achieved by adjusting the relative amounts of comb polymer, base oil and optional additives. Preferably, the composition has a kinematic viscosity at 40° C. of 10 to 120 mm 2 /s, more preferably 40 to 100 mm 2 /s, most preferably 70 to 80 mm 2 /s according to ASTM D445.

바람직한 실시양태에서, 윤활제 조성물은 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 하기를 포함한다:In a preferred embodiment, the lubricant composition comprises, based on the total weight of the lubricant composition:

(A) 20 내지 90 중량%, 바람직하게는 30 내지 80 중량%, 가장 바람직하게는 35 내지 80 중량%의 합성 베이스 오일, 및(A) 20 to 90% by weight, preferably 30 to 80% by weight, most preferably 35 to 80% by weight of a synthetic base oil, and

(B) 10 내지 80 중량%, 바람직하게는 20 내지 70 중량%, 가장 바람직하게는 20 내지 65 중량%의 빗살형 중합체.(B) 10 to 80% by weight, preferably 20 to 70% by weight, most preferably 20 to 65% by weight of the comb polymer.

적합한 합성 베이스 오일은 API 그룹 IV 오일로부터 선택된다. 폴리알파올레핀 (PAO)이 특히 바람직하다.Suitable synthetic base oils are selected from API group IV oils. Polyalphaolefins (PAOs) are particularly preferred.

합성 베이스 오일은 전형적으로 그의 동점도, 즉 임의의 첨가제 없이 순수한 베이스 오일의 동점도에 의해 특징화된다. 바람직하게는, 합성 베이스 오일은 ASTM D445에 따라 1 mm2/s 내지 20 mm2/s, 보다 바람직하게는 1 내지 10 mm2/s, 가장 바람직하게는 1 내지 5 mm2/s, 특히 바람직하게는 2 내지 3 mm2/s의 100℃에서의 동점도를 갖는다.Synthetic base oils are typically characterized by their kinematic viscosity, ie that of a pure base oil without any additives. Preferably, the synthetic base oil is from 1 mm 2 /s to 20 mm 2 /s, more preferably from 1 to 10 mm 2 /s, most preferably from 1 to 5 mm 2 /s, particularly preferred according to ASTM D445 It preferably has a kinematic viscosity at 100° C. of 2-3 mm 2 /s.

한 실시양태에서, 합성 베이스 오일은 ASTM D445에 따라 1 mm2/s 내지 20 mm2/s, 보다 바람직하게는 1 내지 10 mm2/s, 가장 바람직하게는 1 내지 5 mm2/s, 특히 바람직하게는 2 내지 3 mm2/s의 100℃에서의 동점도를 갖는 폴리알파올레핀이다.In one embodiment, the synthetic base oil is 1 mm 2 /s to 20 mm 2 /s, more preferably 1 to 10 mm 2 /s, most preferably 1 to 5 mm 2 /s, especially according to ASTM D445 It is preferably a polyalphaolefin having a kinematic viscosity at 100° C. of 2 to 3 mm 2 /s.

본 발명과 관련하여 빗살형 중합체는 백본 또는 주쇄라고도 지칭되는 제1 중합체, 및 측쇄라 지칭되며 백본에 공유 결합된 다수의 추가의 중합체를 포함한다. 본 발명의 경우에, 빗살형 중합체의 백본은 언급된 (메트)아크릴레이트의 상호연결된 불포화 기에 의해 형성된다. (메트)아크릴산 에스테르의 에스테르 기, 스티렌 단량체의 페닐 라디칼, 및 추가의 자유-라디칼 중합성 공단량체의 치환기가 빗살형 중합체의 측쇄를 형성한다. 용어 "주쇄"는 주쇄의 쇄 길이가 측쇄의 쇄 길이보다 반드시 길다는 것을 의미하는 것은 아니다.Comb polymers in the context of the present invention comprise a first polymer, also referred to as the backbone or backbone, and a plurality of additional polymers, also referred to as side chains, covalently linked to the backbone. In the case of the present invention, the backbone of the comb polymer is formed by interconnected unsaturated groups of the (meth)acrylates mentioned. The ester group of the (meth)acrylic acid ester, the phenyl radical of the styrene monomer, and the substituents of the additional free-radically polymerizable comonomer form the side chains of the comb polymer. The term "backbone" does not mean that the chain length of the main chain is necessarily longer than that of the side chain.

본 발명의 하나의 중요한 측면은 빗살형 중합체 내 스티렌의 양이다. 본 발명과 관련하여, 단량체, 예컨대 스티렌의 양은 단량체 혼합물의 총 중량을 기준으로 한 중량 퍼센트로 주어진다. 여기서, 용어 "단량체 혼합물의 총 중량"은 중합을 용이하게 하기 위해 단량체 혼합물에 첨가될 수 있는 임의의 첨가제, 예컨대 중합 개시제, 중합 촉진제, 쇄 전달제 및 희석제를 제외한, 단량체의 총 중량을 지칭한다. 단량체 혼합물에 존재하는 모든 상이한 단량체가 대등하게 공중합체에 잘 혼입된다면, 단량체 혼합물 중 단량체의 상대량은 공중합체 내 상응하는 단량체 단위의 상대량에 상응한다.One important aspect of the present invention is the amount of styrene in the comb polymer. In the context of the present invention, the amount of monomer, such as styrene, is given in weight percent based on the total weight of the monomer mixture. As used herein, the term "total weight of the monomer mixture" refers to the total weight of the monomers, excluding any additives that may be added to the monomer mixture to facilitate polymerization, such as polymerization initiators, polymerization accelerators, chain transfer agents and diluents. . The relative amounts of monomers in the monomer mixture correspond to the relative amounts of the corresponding monomer units in the copolymer, provided that all the different monomers present in the monomer mixture are equally well incorporated into the copolymer.

한 실시양태에서, 빗살형 중합체 (B)는 빗살형 중합체의 총 중량을 기준으로 하여 하기를 포함한다:In one embodiment, the comb polymer (B) comprises, based on the total weight of the comb polymer:

(a) 적어도 20 중량%의 (메트)아크릴산 및 히드록실화 수소화 폴리부타디엔의 에스테르,(a) at least 20% by weight of an ester of (meth)acrylic acid and hydrogenated polybutadiene,

(b) 0.2 중량% 내지 15 중량%의 스티렌, 및(b) 0.2% to 15% by weight of styrene, and

(c) 임의적으로 추가의 공단량체.(c) optionally further comonomers.

본 발명에 따라 사용되는 히드록실화 수소화 폴리부타디엔은 4,000 내지 6,000 g/mol, 바람직하게는 4,000 내지 5,000 g/mol의 수-평균 몰 질량 Mn을 갖는다. 그의 높은 몰 질량 때문에, 히드록실화 수소화 폴리부타디엔은 본 발명과 관련하여 거대알콜이라고도 지칭될 수 있다.The hydroxylated hydrogenated polybutadiene used according to the invention has a number-average molar mass M n of from 4,000 to 6,000 g/mol, preferably from 4,000 to 5,000 g/mol. Because of its high molar mass, the hydroxylated polybutadiene may also be referred to as a macroalcohol in the context of the present invention.

수-평균 중량 Mn은 상업적으로 입수가능한 폴리부타디엔 표준물을 사용하여 크기 배제 크로마토그래피에 의해 결정된다. 결정은 용리액으로서 THF를 사용하여 겔 투과 크로마토그래피에 의해 DIN 55672-1에 따라 실시된다.The number-average weight M n is determined by size exclusion chromatography using commercially available polybutadiene standards. The determination is carried out according to DIN 55672-1 by gel permeation chromatography using THF as eluent.

바람직하게는, 히드록실화 수소화 폴리부타디엔은 적어도 99%의 수소화 수준을 갖는다. 본 발명의 공중합체에 대해 결정될 수 있는 수소화 수준의 대안적 척도는 아이오딘가이다. 아이오딘가는 100 g의 공중합체 상에 첨가될 수 있는 아이오딘의 그램 수를 지칭한다. 바람직하게는, 본 발명의 공중합체는 100 g의 공중합체당 5 g 이하의 아이오딘의 아이오딘가를 갖는다. 아이오딘가는 DIN 53241-1:1995-05에 따라 와이스 방법에 의해 결정된다.Preferably, the hydroxylated hydrogenated polybutadiene has a hydrogenation level of at least 99%. An alternative measure of the level of hydrogenation that can be determined for the copolymers of the present invention is the iodine number. The iodine number refers to the number of grams of iodine that can be added onto 100 g of the copolymer. Preferably, the copolymer of the present invention has an iodine number of 5 g or less of iodine per 100 g of copolymer. The iodine number is determined by the Weiss method according to DIN 53241-1:1995-05.

바람직한 히드록실화 수소화 폴리부타디엔은 GB 2270317에 따라 수득될 수 있다.Preferred hydroxylated hydrogenated polybutadiene can be obtained according to GB 2270317.

일부 히드록실화 수소화 폴리부타디엔은 또한 상업적으로 입수가능하다. 상업용 히드록실화 수소화 폴리부타디엔은, 예를 들어, 크라톤 폴리머스 게엠베하(Kraton Polymers GmbH) (독일 에쉬본)로부터의 크라톤 리퀴드(Kraton Liquid)® L-1203을 포함하며, 이는 Mn = 4200 g/mol의, 각각 약 50%의 1,2 반복 단위 및 1,4 반복 단위를 갖는, 약 98 중량%의 정도로 OH-관능화된 수소화 폴리부타디엔 (또한 올레핀 공중합체 OCP라 불림)이다. 수소화 폴리부타디엔을 기재로 하는 적합한 알콜의 추가의 공급업체는 토탈(Total) (파리)의 자회사인 크레이 밸리(Cray Valley) (파리), 또는 사토머 캄파니(Sartomer Company) (미국 펜실베니아주 엑스톤)이다.Some hydroxylated hydrogenated polybutadiene are also commercially available. Commercial hydroxylated hydrogenated polybutadiene includes, for example, Kraton Liquid® L-1203 from Kraton Polymers GmbH (Eschborn, Germany), which has M n = 4200 g/mol of OH-functionalized hydrogenated polybutadiene (also called olefin copolymer OCP) to an extent of about 98% by weight, each having 1,2 and 1,4 repeating units of about 50%. Additional suppliers of suitable alcohols based on hydrogenated polybutadiene are Cray Valley (Paris), a subsidiary of Total (Paris), or Sartomer Company (Exton, PA, USA). )to be.

모노히드록실화 수소화 폴리부타디엔이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 히드록실화 수소화 폴리부타디엔은 히드록시에틸- 또는 히드록시프로필-종결된 수소화 폴리부타디엔이다. 히드록시프로필-종결된 폴리부타디엔이 특히 바람직하다.Monohydroxylated hydrogenated polybutadiene is preferred. More preferably, the hydroxylated hydrogenated polybutadiene is hydroxyethyl- or hydroxypropyl-terminated hydrogenated polybutadiene. Hydroxypropyl-terminated polybutadiene is particularly preferred.

이들 모노히드록실화 수소화 폴리부타디엔은 먼저 부타디엔 단량체를 음이온 중합에 의해 폴리부타디엔으로 전환시킴으로써 제조될 수 있다. 후속적으로, 폴리부타디엔 단량체와 에틸렌 옥시드 또는 프로필렌 옥시드의 반응에 의해, 히드록시-관능화된 폴리부타디엔이 제조될 수 있다. 이러한 히드록실화 폴리부타디엔은 적합한 전이 금속 촉매의 존재 하에 수소화될 수 있다.These monohydroxylated hydrogenated polybutadiene can be prepared by first converting the butadiene monomer to polybutadiene by anionic polymerization. Subsequently, by reaction of polybutadiene monomer with ethylene oxide or propylene oxide, hydroxy-functionalized polybutadiene can be prepared. Such hydroxylated polybutadiene can be hydrogenated in the presence of a suitable transition metal catalyst.

본 발명에 따라 사용되는 (메트)아크릴산 및 기재된 히드록실화 수소화 폴리부타디엔의 에스테르는, 그의 높은 몰 질량 때문에, 본 발명과 관련하여 거대단량체라고도 지칭된다.The esters of (meth)acrylic acid and the described hydroxylated hydrogenated polybutadiene used according to the invention are also referred to in the context of the present invention as macromers, because of their high molar mass.

용어 "(메트)아크릴산"은 아크릴산 및 메타크릴산 및 그의 혼합물을 지칭하며; 메타크릴산이 특히 바람직하다. 용어 "(메트)아크릴레이트"는 아크릴산의 에스테르 및 메타크릴산의 에스테르 및 그의 혼합물을 지칭하며; 메타크릴산의 에스테르가 특히 바람직하다.the term “(meth)acrylic acid” refers to acrylic acid and methacrylic acid and mixtures thereof; Methacrylic acid is particularly preferred. the term “(meth)acrylate” refers to esters of acrylic acid and esters of methacrylic acid and mixtures thereof; Esters of methacrylic acid are particularly preferred.

본 발명에 따라 사용되는 거대단량체는 알킬 (메트)아크릴레이트의 에스테르교환에 의해 제조될 수 있다. 알킬 (메트)아크릴레이트와 히드록실화 수소화 폴리부타디엔의 반응이 본 발명의 에스테르를 형성한다. 반응물로서 메틸 (메트)아크릴레이트 또는 에틸 (메트)아크릴레이트를 사용하는 것이 바람직하다.The macromers used according to the invention can be prepared by transesterification of alkyl (meth)acrylates. Reaction of an alkyl (meth)acrylate with a hydroxylated hydrogenated polybutadiene forms the esters of the present invention. Preference is given to using methyl (meth)acrylate or ethyl (meth)acrylate as reactant.

이러한 에스테르교환은 널리 공지되어 있다. 예를 들어, 이러한 목적을 위해 불균질 촉매 시스템, 예컨대 수산화리튬/산화칼슘 혼합물 (LiOH/CaO), 순수한 수산화리튬 (LiOH), 리튬 메톡시드 (LiOMe) 또는 소듐 메톡시드 (NaOMe), 또는 균질 촉매 시스템 예컨대 이소프로필 티타네이트 (Ti(OiPr)4) 또는 디옥틸주석 옥시드 (Sn(OCt)2O)를 사용하는 것이 가능하다. 반응은 평형 반응이다. 따라서, 방출된 저분자량 알콜은 전형적으로, 예를 들어 증류에 의해 제거된다.Such transesterification is well known. For this purpose, for example, a heterogeneous catalyst system, such as a lithium hydroxide/calcium oxide mixture (LiOH/CaO), pure lithium hydroxide (LiOH), lithium methoxide (LiOMe) or sodium methoxide (NaOMe), or a homogeneous catalyst It is possible to use systems such as isopropyl titanate (Ti(OiPr)4) or dioctyltin oxide (Sn(OCt)2O). The reaction is an equilibrium reaction. Thus, the released low molecular weight alcohol is typically removed, for example by distillation.

추가로, 거대단량체는, 예를 들어, (메트)아크릴산 또는 (메트)아크릴산 무수물로부터, 바람직하게는 p-톨루엔술폰산 또는 메탄술폰산에 의한 산성 촉매작용 하에, 또는 유리 메타크릴산으로부터 DCC 방법 (디시클로헥실카르보디이미드)에 의해 진행되는 직접 에스테르화에 의해 수득될 수 있다.In addition, the macromers can be prepared by the DCC method (dish acrylic acid, for example from (meth)acrylic acid or (meth)acrylic acid anhydride, preferably under acidic catalysis with p-toluenesulfonic acid or methanesulfonic acid, or from free methacrylic acid by direct esterification with chlorohexylcarbodiimide).

게다가, 본 발명의 히드록실화 수소화 폴리부타디엔은 산 클로라이드 예컨대 (메트)아크릴로일 클로라이드와의 반응에 의해 에스테르로 전환될 수 있다.Furthermore, the hydroxylated hydrogenated polybutadiene of the present invention can be converted to an ester by reaction with an acid chloride such as (meth)acryloyl chloride.

바람직하게는, 본 발명의 에스테르의 상기 상술된 제조에서, 중합 억제제, 예를 들어 4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리디노옥실 라디칼 및/또는 히드로퀴논 모노메틸 에테르가 사용된다.Preferably, in the above-mentioned preparation of the esters of the invention, polymerization inhibitors are used, for example the 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidinooxyl radical and/or hydroquinone monomethyl ether. do.

본 발명에 따라 사용되는 일부 거대단량체는 또한, 예를 들어 크라톤 폴리머스 게엠베하 (독일 에쉬본)로부터의 크라톤 리퀴드® L-1253으로서 상업적으로 입수가능하며, 이는 크라톤 리퀴드® L-1203으로부터 제조되며, 각각 약 50%의 1,2 반복 단위 및 1,4 반복 단위를 갖는, 약 96 중량%의 정도로 메타크릴레이트-관능화된 수소화 폴리부타디엔이다. 크라톤® L-1253은 또한 GB 2270317에 따라 합성된다.Some macromers used according to the invention are also commercially available, for example, as Kraton Liquid® L-1253 from Kraton Polymers GmbH (Eschborn, Germany), which is Kraton Liquid® L-1203. methacrylate-functionalized hydrogenated polybutadiene to an extent of about 96% by weight, having about 50% 1,2 repeat units and 1,4 repeat units, respectively. Kraton® L-1253 is also synthesized according to GB 2270317.

거대단량체 및 스티렌 이외에도, 단량체 혼합물은 또한 추가의 공단량체, 예를 들어 다른 알킬 (메트)아크릴레이트를 포함할 수 있다.Besides macromers and styrene, the monomer mixture may also comprise further comonomers, for example other alkyl (meth)acrylates.

알킬 쇄에 1 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트 (C1 내지 C22 알킬 (메트)아크릴레이트라고도 지칭됨)가 특히 바람직하다.Particular preference is given to alkyl (meth)acrylates (also called C 1 to C 22 alkyl (meth)acrylates) having 1 to 22 carbon atoms in the alkyl chain.

적합한 알킬 (메트)아크릴레이트는, 예를 들어, 메틸 및 에틸 아크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트 (BMA) 및 아크릴레이트 (BA), 이소부틸 메타크릴레이트 (IBMA), 헥실 및 시클로헥실 메타크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트 (EHA), 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 옥틸 메타크릴레이트, 노닐 메타크릴레이트, 데실 메타크릴레이트, 이소데실 메타크릴레이트 (IDMA, 분지형 (C10)알킬 이성질체 혼합물을 기재로 함), 운데실 메타크릴레이트, 도데실 메타크릴레이트 (또한 라우릴 메타크릴레이트로서 공지됨), 트리데실 메타크릴레이트, 테트라데실 메타크릴레이트 (또한 미리스틸 메타크릴레이트로서 공지됨), 펜타데실 메타크릴레이트, 헥사데실 메타크릴레이트 (또한 세틸 메타크릴레이트로서 공지됨), 헵타데실 메타크릴레이트, 옥타데실 메타크릴레이트 (또한 스테아릴 메타크릴레이트로서 공지됨), 노나데실 메타크릴레이트, 에이코실 메타크릴레이트, 베헤닐 메타크릴레이트 및 그의 조합이다.Suitable alkyl (meth)acrylates are, for example, methyl and ethyl acrylates, propyl methacrylate, butyl methacrylate (BMA) and acrylates (BA), isobutyl methacrylate (IBMA), hexyl and cyclo Hexyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate (EHA), 2-ethylhexyl methacrylate, octyl methacrylate, nonyl methacrylate, decyl methacrylate, isodecyl methacrylate (IDMA) , based on a mixture of branched (C10)alkyl isomers), undecyl methacrylate, dodecyl methacrylate (also known as lauryl methacrylate), tridecyl methacrylate, tetradecyl methacrylate ( Also known as myristyl methacrylate), pentadecyl methacrylate, hexadecyl methacrylate (also known as cetyl methacrylate), heptadecyl methacrylate, octadecyl methacrylate (also known as stearyl methacrylate) lactate), nonadecyl methacrylate, eicosyl methacrylate, behenyl methacrylate and combinations thereof.

적합한 C10-15 알킬 (메트)아크릴레이트는, 예를 들어, 데실 (메트)아크릴레이트, 운데실 (메트)아크릴레이트, 5-메틸운데실 (메트)아크릴레이트, 도데실 (메트)아크릴레이트, 2-메틸도데실 (메트)아크릴레이트, 트리데실 (메트)아크릴레이트, 5-메틸트리데실 (메트)아크릴레이트, 테트라데실 (메트)아크릴레이트 및/또는 펜타데실 (메트)아크릴레이트를 포함한다.Suitable C10-15 alkyl (meth)acrylates are, for example, decyl (meth)acrylate, undecyl (meth)acrylate, 5-methylundecyl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate, 2-methyldodecyl (meth)acrylate, tridecyl (meth)acrylate, 5-methyltridecyl (meth)acrylate, tetradecyl (meth)acrylate and/or pentadecyl (meth)acrylate .

특히 바람직한 C10-15 알킬 (메트)아크릴레이트는 선형 C12-14 알콜 혼합물의 (메트)아크릴산 에스테르 (C12-14 알킬 (메트)아크릴레이트)이다.A particularly preferred C10-15 alkyl (meth)acrylate is the (meth)acrylic acid ester of a linear C12-14 alcohol mixture (C12-14 alkyl (meth)acrylate).

한 실시양태에서, 빗살형 중합체 (B)는 빗살형 중합체의 총 중량을 기준으로 하여 하기를 포함한다:In one embodiment, the comb polymer (B) comprises, based on the total weight of the comb polymer:

(a) 20 중량% 내지 50 중량%의 (메트)아크릴산 및 히드록실화 수소화 폴리부타디엔의 에스테르,(a) from 20% to 50% by weight of an ester of (meth)acrylic acid and hydrogenated polybutadiene,

(b) 0.2 중량% 내지 15 중량%의 스티렌, 및(b) 0.2% to 15% by weight of styrene, and

(c) 최대 70 중량%의 알킬 쇄에 1 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트.(c) up to 70% by weight of alkyl (meth)acrylates having from 1 to 22 carbon atoms in the alkyl chain.

한 실시양태에서, 빗살형 중합체는 빗살형 중합체의 총 중량을 기준으로 하여 하기를 포함한다:In one embodiment, the comb polymer comprises, based on the total weight of the comb polymer:

(a) 20 중량% 내지 35 중량%의 (메트)아크릴산 및 히드록실화 수소화 폴리부타디엔의 에스테르,(a) from 20% to 35% by weight of an ester of (meth)acrylic acid and hydrogenated polybutadiene,

(b) 0.2 중량% 내지 15 중량%의 스티렌,(b) 0.2% to 15% by weight of styrene;

(c) 0.2 중량% 내지 20 중량%의 알킬 쇄에 12 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트, 및(c) 0.2% to 20% by weight of an alkyl (meth)acrylate having 12 to 15 carbon atoms in the alkyl chain, and

(d) 50 중량% 내지 70 중량%의 알킬 쇄에 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트.(d) 50% to 70% by weight of an alkyl (meth)acrylate having from 1 to 4 carbon atoms in the alkyl chain.

한 실시양태에서, 빗살형 중합체 (B)는 빗살형 중합체의 총 중량을 기준으로 하여 하기를 포함한다:In one embodiment, the comb polymer (B) comprises, based on the total weight of the comb polymer:

(a) 25 중량% 내지 30 중량%의 (메트)아크릴산 및 히드록실화 수소화 폴리부타디엔의 에스테르,(a) 25% to 30% by weight of an ester of (meth)acrylic acid and hydrogenated polybutadiene,

(b) 0.2 중량% 내지 15 중량%의 스티렌,(b) 0.2% to 15% by weight of styrene;

(c) 0.2 중량% 내지 15 중량%의 알킬 쇄에 12 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 알킬 메타크릴레이트,(c) 0.2% to 15% by weight of an alkyl methacrylate having 12 to 14 carbon atoms in the alkyl chain,

(d) 50 중량% 내지 65 중량%의 부틸메타크릴레이트, 및(d) from 50% to 65% by weight of butyl methacrylate, and

(e) 0.1 중량% 내지 0.2 중량%의 메틸메타크릴레이트.(e) 0.1% to 0.2% by weight of methyl methacrylate.

본 발명에 따른 폴리알킬(메트)아크릴레이트 기재 빗살형 중합체는 바람직하게는 라디칼 중합에 의해 수득될 수 있다. 그러나, 빗살형 중합체는 또한 중합체-유사 반응 및/또는 그라프트 공중합에 의해서도 수득될 수 있다.The comb polymer based on polyalkyl(meth)acrylate according to the present invention can preferably be obtained by radical polymerization. However, comb polymers can also be obtained by polymer-like reactions and/or graft copolymerization.

한 실시양태에서, 빗살형 중합체는 하기 단계를 수반하는 라디칼 중합에 의해 수득될 수 있다:In one embodiment, the comb polymer can be obtained by radical polymerization involving the following steps:

a) 지시된 단량체를 포함하는 단량체 혼합물을 제공하는 단계; 및a) providing a monomer mixture comprising the indicated monomers; and

b) 단량체 혼합물에서의 라디칼 중합을 개시하는 단계.b) initiating radical polymerization in the monomer mixture.

중합 반응은 바람직하게는 단량체 혼합물을 라디칼 개시제와 혼합함으로써 개시된다. 일부 경우에는, 중합을 개시하기 위해 반응 혼합물을 하기 명시된 반응 온도로 가열할 필요가 있을 수 있다.The polymerization reaction is preferably initiated by mixing the monomer mixture with a radical initiator. In some cases, it may be necessary to heat the reaction mixture to the reaction temperature specified below to initiate polymerization.

라디칼 개시제는 임의의 널리 공지된 자유-라디칼-생성 화합물 예컨대 퍼옥시, 히드로퍼옥시 및 아조 개시제, 예컨대, 예를 들어, 아세틸 퍼옥시드, 벤조일 퍼옥시드, 라우로일 퍼옥시드, tert-부틸 퍼옥시이소부티레이트, 카프로일 퍼옥시드, 쿠멘 히드로퍼옥시드, 1,1-디(tert-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 아조비스이소부티로니트릴 및 tert-부틸 퍼옥토에이트 (또한 tert-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트로서 공지됨)로부터 선택될 수 있다. 바람직한 라디칼 개시제는 벤조일 퍼옥시드, 라우로일 퍼옥시드, tert-부틸 퍼옥시이소부티레이트, 아조비스이소부티로니트릴 및 tert-부틸 퍼옥토에이트이다. tert-부틸 퍼옥토에이트가 특히 바람직하다. 개시제 농도는 단량체의 총 중량을 기준으로 하여, 전형적으로 0.025 내지 1 wt-%, 바람직하게는 0.05 내지 0.75 wt-%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.5 wt-%, 가장 바람직하게는 0.2 내지 0.4 wt-%이다.Radical initiators include any of the well known free-radical-generating compounds such as peroxy, hydroperoxy and azo initiators such as, for example, acetyl peroxide, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, tert-butyl peroxy Isobutyrate, caproyl peroxide, cumene hydroperoxide, 1,1-di(tert-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, azobisisobutyronitrile and tert-butyl peroctoate ( also known as tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate). Preferred radical initiators are benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, tert-butyl peroxyisobutyrate, azobisisobutyronitrile and tert-butyl peroctoate. Particular preference is given to tert-butyl peroctoate. The initiator concentration is typically from 0.025 to 1 wt-%, preferably from 0.05 to 0.75 wt-%, more preferably from 0.1 to 0.5 wt-%, most preferably from 0.2 to 0.4 wt, based on the total weight of the monomers. -%to be.

중합은 바람직하게는 반응 혼합물의 비점 미만의 온도에서 수행된다. 바람직하게는, 온도는 60 내지 150℃, 보다 바람직하게는 85 내지 130℃, 가장 바람직하게는 90 내지 110℃의 범위이다.The polymerization is preferably carried out at a temperature below the boiling point of the reaction mixture. Preferably, the temperature is in the range of 60 to 150 °C, more preferably 85 to 130 °C and most preferably 90 to 110 °C.

1종 이상의 중합 촉진제가 또한 단량체 혼합물에 첨가될 수 있다. 적합한 촉진제는, 예를 들어, 4급 암모늄 염 예컨대 벤질(수소화-탈로우)-디메틸암모늄 클로라이드 및 아민을 포함한다. 바람직하게는 촉진제는 탄화수소 중에서 가용성이다. 이들 촉진제는 사용되는 경우에, 개시제의 총 중량을 기준으로 하여 1 내지 50 wt-%, 바람직하게는 5 내지 25 wt-%의 수준으로 존재한다.One or more polymerization promoters may also be added to the monomer mixture. Suitable accelerators include, for example, quaternary ammonium salts such as benzyl(hydrogenated-tallow)-dimethylammonium chloride and amines. Preferably the accelerator is soluble in hydrocarbons. These accelerators, if used, are present at a level of 1 to 50 wt-%, preferably 5 to 25 wt-%, based on the total weight of the initiator.

쇄 전달제가 또한 공중합체의 분자량을 제어하기 위해 첨가될 수 있다. 바람직한 쇄 전달제는 알킬 메르캅탄 예컨대 라우릴 메르캅탄 (또한 도데실 메르캅탄, DDM으로서 공지됨)이다. 쇄 전달제의 양은 단량체의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 5 wt-% 이하, 보다 바람직하게는 2 wt-% 이하이다.Chain transfer agents may also be added to control the molecular weight of the copolymer. Preferred chain transfer agents are alkyl mercaptans such as lauryl mercaptan (also known as dodecyl mercaptan, DDM). The amount of chain transfer agent is preferably 5 wt-% or less, more preferably 2 wt-% or less, based on the total weight of the monomers.

희석제가 또한 단량체 혼합물에 첨가될 수 있다. 바람직하게는, 제1 및 제2 반응 혼합물은 각각 최대 60 wt-%, 보다 바람직하게는 5 내지 60 wt-%, 가장 바람직하게는 10 내지 60 wt-%의 희석제를 포함한다.Diluents may also be added to the monomer mixture. Preferably, the first and second reaction mixtures each comprise at most 60 wt-%, more preferably 5-60 wt-%, most preferably 10-60 wt-% of diluent.

비-수성 용액 중합의 경우에 본 발명의 방법에서 사용하기에 적합한 희석제 중에는 방향족 탄화수소 (예컨대 벤젠, 톨루엔, 크실렌 및 방향족 나프타), 염소화 탄화수소 (예컨대 에틸렌 디클로라이드, 클로로벤젠 및 디클로로벤젠), 에스테르 (예컨대 에틸 프로피오네이트 또는 부틸 아세테이트), (C6-C20)지방족 탄화수소 (예컨대 시클로헥산, 헵탄 및 옥탄), 미네랄 오일 (예컨대 파라핀계 및 나프텐계 오일) 또는 합성 베이스 오일 (예컨대 폴리([알파]-올레핀) 올리고머 (PAO) 윤활 오일, 예를 들어, [알파]-데센 이량체, 삼량체 및 그의 혼합물)이 있다.Among the diluents suitable for use in the process of the invention in the case of non-aqueous solution polymerization are aromatic hydrocarbons (such as benzene, toluene, xylene and aromatic naphtha), chlorinated hydrocarbons (such as ethylene dichloride, chlorobenzene and dichlorobenzene), esters ( such as ethyl propionate or butyl acetate), (C6-C20)aliphatic hydrocarbons (such as cyclohexane, heptane and octane), mineral oils (such as paraffinic and naphthenic oils) or synthetic base oils such as poly([alpha]- olefin) oligomeric (PAO) lubricating oils such as [alpha]-decene dimers, trimers and mixtures thereof).

본 발명에 따른 윤활제 조성물은 유동점 강하제, 마모방지제, 산화방지제, 분산제, 세제, 마찰 개질제, 소포제, 극압 첨가제 및 부식 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 보조 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 보조 첨가제는 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.1 내지 25 중량-%의 양으로 첨가된다.The lubricant composition according to the present invention may further comprise auxiliary additives selected from the group consisting of pour point depressants, antiwear agents, antioxidants, dispersants, detergents, friction modifiers, defoamers, extreme pressure additives and corrosion inhibitors. The auxiliary additive is preferably added in an amount of 0.1 to 25 weight-%, based on the total weight of the lubricant composition.

적합한 유동점 강하제는 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 염소화 파라핀-나프탈렌 축합물, 염소화 파라핀-페놀 축합물, 폴리메타크릴레이트, 폴리알킬스티렌 등을 포함한다. 5,000 내지 50,000 g/mol의 질량-평균 분자량을 갖는 폴리메타크릴레이트가 바람직하다.Suitable pour point depressants include ethylene-vinyl acetate copolymers, chlorinated paraffin-naphthalene condensates, chlorinated paraffin-phenol condensates, polymethacrylates, polyalkylstyrenes, and the like. Polymethacrylates having a mass-average molecular weight of 5,000 to 50,000 g/mol are preferred.

바람직한 마모방지 및 극압 첨가제는 황-함유 화합물 예컨대 아연 디티오포스페이트, 아연 디-C3-12-알킬디티오포스페이트 (ZnDTP), 아연 포스페이트, 아연 디티오카르바메이트, 몰리브데넘 디티오카르바메이트, 몰리브데넘 디티오포스페이트, 디술피드, 황화 올레핀, 황화 오일 및 지방, 황화 에스테르, 티오카르보네이트, 티오카르바메이트, 폴리술피드 등; 인-함유 화합물 예컨대 포스파이트, 포스페이트, 예를 들어 트리알킬 포스페이트, 트리아릴 포스페이트, 예를 들어 트리크레실 포스페이트, 아민-중화 모노- 및 디알킬 포스페이트, 에톡실화 모노- 및 디알킬 포스페이트, 포스포네이트, 포스핀, 이들 화합물의 아민 염 또는 금속 염 등; 황 및 인-함유 마모방지제 예컨대 티오포스파이트, 티오포스페이트, 티오포스포네이트, 이들 화합물의 아민 염 또는 금속 염 등을 포함한다.Preferred antiwear and extreme pressure additives are sulfur-containing compounds such as zinc dithiophosphate, zinc di-C3-12-alkyldithiophosphate (ZnDTP), zinc phosphate, zinc dithiocarbamate, molybdenum dithiocarbamate. , molybdenum dithiophosphate, disulfide, sulfurized olefins, sulfurized oils and fats, sulfurized esters, thiocarbonates, thiocarbamates, polysulfides and the like; phosphorus-containing compounds such as phosphites, phosphates such as trialkyl phosphates, triaryl phosphates such as tricresyl phosphate, amine-neutralized mono- and dialkyl phosphates, ethoxylated mono- and dialkyl phosphates, phospho nates, phosphines, amine salts or metal salts of these compounds, and the like; sulfur and phosphorus-containing antiwear agents such as thiophosphites, thiophosphates, thiophosphonates, amine salts or metal salts of these compounds, and the like.

적합한 산화방지제는, 예를 들어, 페놀-기재 산화방지제 및 아민-기재 산화방지제를 포함한다.Suitable antioxidants include, for example, phenol-based antioxidants and amine-based antioxidants.

페놀-기재 산화방지제는, 예를 들어, 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트; 4,4'-메틸렌비스(2,6-디-tert-부틸페놀); 4,4'-비스(2,6-디-t-부틸페놀); 4,4'-비스(2-메틸-6-t-부틸페놀); 2,2'-메틸렌비스(4-에틸-6-t-부틸페놀); 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸 페놀); 4,4'-부틸리덴비스(3-메틸-6-t-부틸페놀); 4,4'-이소프로필리덴비스(2,6-디-t-부틸페놀); 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-노닐페놀); 2,2'-이소부틸리덴비스(4,6-디메틸페놀); 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-시클로헥실페놀); 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀; 2,6-디-t-부틸-4-에틸-페놀; 2,4-디메틸-6-t-부틸페놀; 2,6-디-t-아밀-p-크레졸; 2,6-디-t-부틸-4-(N,N'-디메틸아미노메틸페놀); 4,4'티오비스(2-메틸-6-t-부틸페놀); 4,4'-티오비스(3-메틸-6-t-부틸페놀); 2,2'-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀); 비스(3-메틸-4-히드록시-5-t-부틸벤질) 술피드; 비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질) 술피드; n-옥틸-3-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸페닐)프로피오네이트; n-옥타데실-3-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸페닐)프로피오네이트; 2,2'-티오[디에틸-비스-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트] 등을 포함한다. 이들 중에서, 비스-페놀-기재 산화방지제 및 에스테르 기 함유 페놀-기재 산화방지제가 특히 바람직하다.Phenol-based antioxidants include, for example, octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate; 4,4'-methylenebis(2,6-di-tert-butylphenol); 4,4'-bis(2,6-di-t-butylphenol); 4,4'-bis(2-methyl-6-t-butylphenol); 2,2'-methylenebis(4-ethyl-6-t-butylphenol); 2,2'-methylenebis(4-methyl-6-t-butyl phenol); 4,4'-butylidenebis(3-methyl-6-t-butylphenol); 4,4'-isopropylidenebis(2,6-di-t-butylphenol); 2,2'-methylenebis(4-methyl-6-nonylphenol); 2,2'-isobutylidenebis(4,6-dimethylphenol); 2,2'-methylenebis(4-methyl-6-cyclohexylphenol); 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol; 2,6-di-t-butyl-4-ethyl-phenol; 2,4-dimethyl-6-t-butylphenol; 2,6-di-t-amyl-p-cresol; 2,6-di-t-butyl-4-(N,N'-dimethylaminomethylphenol); 4,4'thiobis(2-methyl-6-t-butylphenol); 4,4'-thiobis(3-methyl-6-t-butylphenol); 2,2'-thiobis(4-methyl-6-t-butylphenol); bis(3-methyl-4-hydroxy-5-t-butylbenzyl) sulfide; bis(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) sulfide; n-octyl-3-(4-hydroxy-3,5-di-t-butylphenyl)propionate; n-octadecyl-3-(4-hydroxy-3,5-di-t-butylphenyl)propionate; 2,2′-thio[diethyl-bis-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate] and the like. Of these, bis-phenol-based antioxidants and ester group-containing phenol-based antioxidants are particularly preferred.

아민-기재 산화방지제는, 예를 들어, 모노알킬디페닐아민 예컨대 모노옥틸디페닐아민, 모노노닐디페닐아민 등; 디알킬디페닐아민 예컨대 4,4'-디부틸디페닐아민, 4,4'-디펜틸디페닐아민, 4,4'-디헥실디페닐아민, 4,4'-디헵틸디페닐아민, 4,4'-디옥틸디페닐아민, 4,4'-디노닐디페닐아민 등; 폴리알킬디페닐아민 예컨대 테트라부틸디페닐아민, 테트라헥실디페닐아민, 테트라옥틸디페닐아민, 테트라노닐디페닐아민 등; 나프틸아민, 구체적으로 알파-나프틸아민, 페닐-알파-나프틸아민 및 추가의 알킬-치환된 페닐-알파-나프틸아민 예컨대 부틸페닐-알파-나프틸아민, 펜틸페닐-알파-나프틸아민, 헥실페닐-알파-나프틸아민, 헵틸페닐-알파-나프틸아민, 옥틸페닐-알파-나프틸아민, 노닐페닐-알파-나프틸아민 등을 포함한다. 이들 중에서, 디페닐아민이 그의 산화방지 효과의 관점에서 나프틸아민보다 바람직하다.Amine-based antioxidants include, for example, monoalkyldiphenylamines such as monooctyldiphenylamine, monononyldiphenylamine and the like; dialkyldiphenylamines such as 4,4'-dibutyldiphenylamine, 4,4'-dipentyldiphenylamine, 4,4'-dihexyldiphenylamine, 4,4'-diheptyldiphenylamine, 4,4 '-dioctyldiphenylamine, 4,4'-dinonyldiphenylamine, etc.; polyalkyldiphenylamines such as tetrabutyldiphenylamine, tetrahexyldiphenylamine, tetraoctyldiphenylamine, tetranonyldiphenylamine and the like; Naphthylamines, in particular alpha-naphthylamine, phenyl-alpha-naphthylamine and further alkyl-substituted phenyl-alpha-naphthylamines such as butylphenyl-alpha-naphthylamine, pentylphenyl-alpha-naphthylamine amine, hexylphenyl-alpha-naphthylamine, heptylphenyl-alpha-naphthylamine, octylphenyl-alpha-naphthylamine, nonylphenyl-alpha-naphthylamine, and the like. Among these, diphenylamine is preferable to naphthylamine from the viewpoint of its antioxidant effect.

적합한 산화방지제는 추가로 황 및 인 함유 화합물, 예를 들어 금속 디티오포스페이트, 예를 들어 아연 디티오포스페이트 (ZnDTP), "OOS 트리에스테르" = 디티오인산의 올레핀, 시클로펜타디엔, 노르보르나디엔, α-피넨, 폴리부텐, 아크릴산 에스테르, 말레산 에스테르로부터의 활성화된 이중 결합과의 반응 생성물 (연소 시 무회분); 유기황 화합물, 예를 들어 디알킬 술피드, 디아릴 술피드, 폴리술피드, 개질된 티올, 티오펜 유도체, 크산테이트, 티오글리콜, 티오알데히드, 황-함유 카르복실산; 헤테로시클릭 황/질소 화합물, 특히 디알킬디메르캅토티아디아졸, 2-메르캅토벤즈이미다졸; 아연 비스(디알킬디티오카르바메이트) 및 메틸렌 비스(디알킬디티오카르바메이트); 유기인 화합물, 예를 들어 트리아릴 및 트리알킬 포스파이트; 유기구리 화합물 및 과염기화 칼슘- 및 마그네슘-기재 페녹시드 및 살리실레이트로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.Suitable antioxidants are further sulfur and phosphorus containing compounds such as metal dithiophosphates such as zinc dithiophosphate (ZnDTP), “OOS triesters” = olefins of dithiophosphoric acid, cyclopentadiene, norbornadi reaction products with activated double bonds from ene, α-pinene, polybutene, acrylic acid esters, maleic acid esters (ashless on combustion); organosulfur compounds such as dialkyl sulfides, diaryl sulfides, polysulfides, modified thiols, thiophene derivatives, xanthates, thioglycols, thioaldehydes, sulfur-containing carboxylic acids; heterocyclic sulfur/nitrogen compounds, especially dialkyldimercaptothiadiazole, 2-mercaptobenzimidazole; zinc bis(dialkyldithiocarbamate) and methylene bis(dialkyldithiocarbamate); organophosphorus compounds such as triaryl and trialkyl phosphites; organocopper compounds and overbased calcium- and magnesium-based phenoxides and salicylates.

적절한 분산제는 폴리(이소부틸렌) 유도체, 예를 들어 폴리(이소부틸렌)숙신이미드 (PIBSI), 예컨대 붕산화된 PIBSI; 및 N/O 관능기를 갖는 에틸렌-프로필렌 올리고머를 포함한다.Suitable dispersants include poly(isobutylene) derivatives such as poly(isobutylene)succinimide (PIBSI), such as borated PIBSI; and ethylene-propylene oligomers having N/O functional groups.

바람직한 세제는 금속-함유 화합물, 예를 들어 페녹시드; 살리실레이트; 티오포스포네이트, 특히 티오피로포스포네이트, 티오포스포네이트 및 포스포네이트; 술포네이트 및 카르보네이트를 포함한다. 이들 화합물은 금속으로서, 특히 칼슘, 마그네슘 및 바륨을 함유할 수 있다. 이들 화합물은 바람직하게는 중성 또는 과염기화 형태로 사용될 수 있다.Preferred detergents include metal-containing compounds such as phenoxides; salicylate; thiophosphonates, especially thiopyrophosphonates, thiophosphonates and phosphonates; sulfonates and carbonates. These compounds may contain as metals, in particular calcium, magnesium and barium. These compounds may preferably be used in neutral or overbased form.

사용되는 마찰 개질제는 기계적 작용 화합물, 예를 들어 몰리브데넘 디술피드, 흑연 (플루오린화 흑연 포함), 폴리(트리플루오로에틸렌), 폴리아미드, 폴리이미드; 흡착 층을 형성하는 화합물, 예를 들어 장쇄 카르복실산, 지방산 에스테르, 에테르, 알콜, 아민, 아미드, 이미드; 마찰화학 반응을 통해 층을 형성하는 화합물, 예를 들어 포화 지방산, 인산 및 티오인산 에스테르, 크산토게네이트, 황화 지방산; 중합체-유사 층을 형성하는 화합물, 예를 들어 에톡실화 디카르복실산 부분 에스테르, 디알킬 프탈레이트, 메타크릴레이트, 불포화 지방산, 황화 올레핀 또는 유기금속 화합물, 예를 들어 몰리브데넘 화합물 (몰리브데넘 디티오포스페이트 및 몰리브데넘 디티오카르바메이트 MoDTC) 및 그의 ZnDTP와의 조합, 구리-함유 유기 화합물을 포함할 수 있다.Friction modifiers used include mechanically acting compounds, for example molybdenum disulfide, graphite (including graphite fluoride), poly(trifluoroethylene), polyamide, polyimide; compounds which form the adsorption layer, for example long-chain carboxylic acids, fatty acid esters, ethers, alcohols, amines, amides, imides; compounds that form layers through tribological reactions, such as saturated fatty acids, phosphoric and thiophosphoric esters, xanthogenates, sulfurized fatty acids; Compounds which form polymer-like layers, for example ethoxylated dicarboxylic acid partial esters, dialkyl phthalates, methacrylates, unsaturated fatty acids, sulfurized olefins or organometallic compounds, such as molybdenum compounds (molybdenum dithiophosphate and molybdenum dithiocarbamate MoDTC) and its combination with ZnDTP, copper-containing organic compounds.

적합한 소포제는 실리콘 오일, 플루오로실리콘 오일, 플루오로알킬 에테르 등이다.Suitable antifoaming agents are silicone oils, fluorosilicone oils, fluoroalkyl ethers and the like.

상기 상술된 첨가제는, 특히, 문헌 [T. Mang, W. Dresel (eds.): "Lubricants and Lubrication", Wiley-VCH, Weinheim 2001; R. M. Mortier, S. T. Orszulik (eds.): "Chemistry and Technology of Lubricants"]에 상세히 기재되어 있다.The above-mentioned additives are, inter alia, those described in T. Mang, W. Dresel (eds.): “Lubricants and Lubrication”, Wiley-VCH, Weinheim 2001; R. M. Mortier, S. T. Orszulik (eds.): "Chemistry and Technology of Lubricants".

본 발명에 따른 윤활제 조성물은, 몇 가지를 예로 들자면, 산업용 기어 오일, 풍력 발전용 터빈을 위한 윤활제, 압축기 오일, 유압 유체, 제지기 윤활제, 엔진 또는 모터 오일, 변속기 및/또는 구동렬 유체, 기계 공구 윤활제, 금속가공 유체 및 변압기 오일을 포함한 다양한 적용에 있어서 유용할 수 있다.Lubricating compositions according to the present invention may be, to name a few, industrial gear oils, lubricants for wind turbines, compressor oils, hydraulic fluids, paper machine lubricants, engine or motor oils, transmission and/or drivetrain fluids, machine tools It can be useful in a variety of applications including lubricants, metalworking fluids and transformer oils.

추가 측면에서, 본 발명은 또한, 바람직하게는 8 이하의 R-계수를 갖는 것을 특징으로 하는 윤활제 조성물을 제조하기 위한 베이스 오일에 대한 첨가제로서의 상기 기재된 바와 같은 빗살형 중합체의 용도이며, 여기서 R-계수는 ASTM D445에 따라 측정된, -20℃에서의 윤활제 조성물의 동점도 대 +20℃에서의 동점도의 비로서 정의되는 것인 용도에 관한 것이다. 바람직하게는, 윤활제 조성물은 1 내지 8의 R-계수를 갖는다.In a further aspect, the present invention is also the use of a comb polymer as described above as an additive to a base oil for preparing a lubricant composition, which is preferably characterized as having an R-module of 8 or less, wherein R- The modulus relates to the use wherein the modulus is defined as the ratio of the kinematic viscosity of the lubricant composition at -20°C to the kinematic viscosity at +20°C, measured according to ASTM D445. Preferably, the lubricant composition has an R-factor of 1 to 8.

바람직하게는, 윤활제 조성물은 합성 베이스 오일을 포함한다. 베이스 오일은 바람직하게는 폴리알파올레핀, 나프텐계 베이스 오일 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 보다 바람직하게는, 윤활제 조성물은 ASTM D445에 따라 1 mm2/s 내지 20 mm2/s, 보다 바람직하게는 1 내지 10 mm2/s, 가장 바람직하게는 1 내지 5 mm2/s, 특히 바람직하게는 2 내지 3 mm2/s의 100℃에서의 동점도를 갖는 폴리알파올레핀 베이스 오일을 포함한다.Preferably, the lubricant composition comprises a synthetic base oil. The base oil is preferably selected from the group consisting of polyalphaolefins, naphthenic base oils and mixtures thereof. More preferably, the lubricant composition is 1 mm 2 /s to 20 mm 2 /s, more preferably 1 to 10 mm 2 /s, most preferably 1 to 5 mm 2 /s, particularly preferred according to ASTM D445 preferably a polyalphaolefin base oil having a kinematic viscosity at 100° C. of 2-3 mm 2 /s.

윤활제 조성물은 바람직하게는 ASTM D445에 따라 10 내지 120 mm2/s, 보다 바람직하게는 40 내지 100 mm2/s, 가장 바람직하게는 70 내지 80 mm2/s의 40℃에서의 동점도를 갖는다.The lubricant composition preferably has a kinematic viscosity at 40°C of from 10 to 120 mm 2 /s, more preferably from 40 to 100 mm 2 /s, most preferably from 70 to 80 mm 2 /s according to ASTM D445.

추가 측면에서, 본 발명은 8 이하, 바람직하게는 1 내지 8의 R-계수를 갖는 윤활제 조성물을 제조하는 방법으로서, 여기서 R-계수는 ASTM D445에 따라 측정된, -20℃에서의 윤활제 조성물의 동점도 대 +20℃에서의 동점도의 비로서 정의되고, 방법은 합성 베이스 오일에 본 발명에 따른 빗살형 중합체를 첨가하는 단계를 포함하고, 합성 베이스 오일은 바람직하게는 ASTM D445에 따라 1 mm2/s 내지 20 mm2/s, 보다 바람직하게는 1 내지 10 mm2/s, 가장 바람직하게는 1 내지 5 mm2/s, 특히 바람직하게는 2 내지 3 mm2/s의 100℃에서의 동점도를 갖는 폴리알파올레핀 베이스 오일인 방법에 관한 것이다.In a further aspect, the present invention provides a method for preparing a lubricant composition having an R-modulus of 8 or less, preferably 1 to 8, wherein the R-modulus is determined according to ASTM D445 of the lubricant composition at -20°C. Defined as the ratio of kinematic viscosity to kinematic viscosity at +20° C., the method comprising adding a comb polymer according to the present invention to a synthetic base oil, the synthetic base oil preferably being 1 mm 2 / according to ASTM D445 a kinematic viscosity at 100° C. of s to 20 mm 2 /s, more preferably 1 to 10 mm 2 /s, most preferably 1 to 5 mm 2 /s, particularly preferably 2 to 3 mm 2 /s It relates to a method which is a polyalphaolefin base oil having

방법은 바람직하게는 빗살형 중합체를, ASTM D445에 따라 10 내지 120 mm2/s, 보다 바람직하게는 40 내지 100 mm2/s, 가장 바람직하게는 70 내지 80 mm2/s의 40℃에서의 동점도를 갖는 윤활제 조성물을 얻기 위한 양으로 첨가하는 것을 특징으로 한다.The method preferably comprises dissolving the comb polymer at 40° C. of 10 to 120 mm 2 /s, more preferably 40 to 100 mm 2 /s, most preferably 70 to 80 mm 2 /s according to ASTM D445. It is characterized in that it is added in an amount to obtain a lubricant composition having a kinematic viscosity.

실험 파트experimental part

히드록실화 수소화 폴리부타디엔의 합성Synthesis of Hydroxylated Hydrogenated Polybutadiene

제조된 거대알콜은 평균 몰 질량 Mn = 4750 g/mol을 갖는 히드록시프로필-종결된 수소화 폴리부타디엔이었다.The macroalcohol produced was a hydroxypropyl-terminated hydrogenated polybutadiene having an average molar mass M n = 4750 g/mol.

거대알콜을 20-45℃에서 부틸리튬을 사용한 1,3-부타디엔의 음이온 중합에 의해 합성하였다. 목적하는 중합도의 달성 시, 프로필렌 옥시드를 첨가하여 반응을 중단시키고, 메탄올을 사용한 침전에 의해 리튬을 제거하였다. 후속적으로, 중합체를 최대 140℃ 및 200 bar의 압력에서 귀금속 촉매 존재 하 수소 분위기 하에 수소화시켰다. 수소화가 끝난 후, 귀금속 촉매를 제거하고, 유기 용매를 감압 하에 취출시켰다. 최종적으로, 베이스 오일 NB 3020을 사용하여 70 중량%의 중합체 함량으로 희석하였다.The macroalcohol was synthesized by anionic polymerization of 1,3-butadiene using butyllithium at 20-45°C. Upon achievement of the desired degree of polymerization, the reaction was stopped by addition of propylene oxide and lithium was removed by precipitation with methanol. Subsequently, the polymer is hydrogenated under a hydrogen atmosphere in the presence of a noble metal catalyst at a pressure of up to 140° C. and 200 bar. After the hydrogenation was completed, the noble metal catalyst was removed, and the organic solvent was taken out under reduced pressure. Finally, it was diluted with the base oil NB 3020 to a polymer content of 70% by weight.

거대알콜은 비닐 함량이 61%이고, 수소화 수준이 > 99%이며, OH 관능가가 > 98%였다. 이들 값은 H-NMR (핵 공명 분광분석법)에 의해 결정되었다.The macroalcohol had a vinyl content of 61%, a hydrogenation level >99% and an OH functionality >98%. These values were determined by H-NMR (nuclear resonance spectroscopy).

거대단량체 (MM)의 합성Synthesis of macromers (MM)

사브르 교반기, 공기 유입 튜브, 제어기가 있는 열전쌍, 가열 맨틀, 3 mm 와이어 나선의 랜덤 패킹을 갖는 칼럼, 증기 분배기, 상부 온도계, 환류 응축기 및 기부 냉각기가 장착된 2 L 교반 장치에서, 1000 g의 상기 기재된 거대알콜을 450 g의 메틸 메타크릴레이트 (MMA) 중에 60℃에서 교반함으로써 용해시켰다. 용액에 20 ppm의 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-옥실 라디칼 및 200 ppm의 히드로퀴논 모노메틸 에테르를 첨가하였다. 안정화를 위해 공기를 통과시키면서 MMA 환류까지 가열한 후 (저부 온도 약 110℃), 공비 건조를 위해 약 20 g의 MMA를 증류시켰다. 95℃로 냉각시킨 후, 0.30 g의 LiOCH3을 첨가하고, 혼합물을 다시 환류까지 가열하였다. 약 1시간의 반응 시간 후, 상부 온도는 메탄올 형성으로 인해 ~64℃로 떨어졌다. 형성된 메탄올/MMA 공비혼합물을 약 100℃의 일정한 상부 온도가 다시 확립될 때까지 계속해서 증류시켰다. 이 온도에서, 혼합물을 추가로 1시간 동안 반응하도록 두었다. 추가의 후처리를 위해, MMA 벌크를 감압 하에 취출시켰다. 불용성 촉매 잔류물을 가압 여과 (사이츠(Seitz) T1000 심층 필터)에 의해 제거하였다. 하기 추가로 기재된 공중합체 합성으로 "혼입되는" NB 3020의 함량은 그에 따라 고려되었다.In a 2 L stirring apparatus equipped with saber stirrer, air inlet tube, thermocouple with controller, heating mantle, column with random packing of 3 mm wire helix, vapor distributor, top thermometer, reflux condenser and base cooler, 1000 g of the above The described macroalcohol was dissolved in 450 g of methyl methacrylate (MMA) by stirring at 60°C. To the solution was added 20 ppm of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl radical and 200 ppm of hydroquinone monomethyl ether. After heating the MMA to reflux while passing air for stabilization (bottom temperature about 110° C.), about 20 g of MMA was distilled off for azeotropic drying. After cooling to 95° C., 0.30 g of LiOCH 3 were added and the mixture heated again to reflux. After a reaction time of about 1 hour, the top temperature dropped to ˜64° C. due to methanol formation. The methanol/MMA azeotrope formed was continuously distilled until a constant top temperature of about 100° C. was re-established. At this temperature, the mixture was allowed to react for an additional hour. For further work-up, the MMA bulk was withdrawn under reduced pressure. Insoluble catalyst residues were removed by pressure filtration (Seitz T1000 depth filter). The content of NB 3020 "incorporated" into the copolymer synthesis described further below was taken into account accordingly.

빗살형 중합체의 합성Synthesis of comb polymer

본 발명에 따른 빗살형 중합체를 하기 자유 라디칼 중합 절차에 따라 제조하였다.A comb polymer according to the present invention was prepared according to the following free radical polymerization procedure.

유리 비커에서, 100 g의 모든 단량체의 혼합물 (예를 들어 표 1에 상술된 바와 같음)을 90℃에서 에스테르 오일 (예를 들어 디이소노닐 아디페이트) 중에 대략 60% w/w 희석에 도달하도록 희석하였다. 그 후에, 이 희석된 혼합물의 35%를 교반 유리 반응기에 연속적으로 충전한 다음, 0.105 g의 개시제 t-부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트를 첨가하였다. 나머지 단량체 혼합물을 서서히 3 h 동안 일정한 유량으로 유리 반응기에 첨가함과 동시에, 추가의 0.195 g의 개시제 t-부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트를 첨가하며, 이 또한 3 h 동안 일정한 유량으로 도입하였다. 반응 온도는 90℃에서 일정하게 유지하였다. 3시간 후, 중합의 완료를 보장하기 위해 추가의 2x0.2 g의 개시제 t-부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트를 단량체 공급이 끝난 지 2 및 5시간 후에 첨가하며, 그 동안 반응을 90℃에서 유지하였다. 반응이 끝났을 때, 추가의 희석 에스테르 오일을 첨가할 수 있다.In a glass beaker, 100 g of a mixture of all monomers (eg as detailed in Table 1) at 90° C. in ester oil (eg diisononyl adipate) to reach an approximate 60% w/w dilution diluted. Thereafter, 35% of this diluted mixture was continuously charged to a stirred glass reactor, followed by addition of 0.105 g of the initiator t-butylperoxy 2-ethylhexanoate. The remaining monomer mixture was slowly added to the glass reactor at a constant flow rate for 3 h, while at the same time an additional 0.195 g of the initiator t-butylperoxy 2-ethylhexanoate was added, which was also introduced at a constant flow rate for 3 h. . The reaction temperature was kept constant at 90°C. After 3 hours, an additional 2x0.2 g of initiator t-butylperoxy 2-ethylhexanoate is added 2 and 5 hours after the end of the monomer feed to ensure the completion of polymerization, during which time the reaction is carried out at 90° C. was maintained in When the reaction is complete, additional dilute ester oil may be added.

라우릴 메타크릴레이트는 대략 73/27의 C12 대 C14 알킬 메타크릴레이트의 비를 갖는 선형 C12 및 C14 알킬 메타크릴레이트의 혼합물이다.Lauryl methacrylate is a mixture of linear C 12 and C 14 alkyl methacrylates with a C 12 to C 14 alkyl methacrylate ratio of approximately 73/27.

본 발명에 따른 예시적인 공중합체를 제조하는데 사용된 단량체 혼합물의 조성이 하기 표 1에 주어져 있다. 단량체의 양은 빗살형 중합체의 총 중량을 기준으로 한 중량-%로서 주어진다.The composition of the monomer mixture used to prepare exemplary copolymers according to the present invention is given in Table 1 below. The amount of monomer is given as weight-% based on the total weight of the comb polymer.

표 1: 본 발명을 뒷받침하기 위해 제조된 빗살형 중합체의 순 조성Table 1: Net composition of comb polymers prepared to support the present invention

Figure 112019055985916-pct00001
Figure 112019055985916-pct00001

CE = 비교 실시예CE = Comparative Example

빗살형 중합체 A 및 B는 본 발명의 실시예이며, 본 발명에 의해 청구된 스티렌 함량을 갖는다. 빗살형 중합체 C는 비교 실시예이며, 보다 다량의 스티렌을 포함한다. 이는 보다 다량의 스티렌이 보다 높은 R-계수를 유도한다는 것을 제시하기 위해 제조되었다.Comb polymers A and B are examples of the invention and have the styrene content claimed by the invention. Comb polymer C is a comparative example and contains a higher amount of styrene. This was prepared to suggest that higher amounts of styrene lead to higher R-modules.

하기 폴리알킬메타크릴레이트는 점도 지수 개선제로서 공지되어 있으며, 비교 윤활제 조성물에 사용되었다. 이들은 1-8의 청구된 범위 내에 있는 R-계수가 (메트)아크릴산 및 히드록실화 수소화 폴리부타디엔의 에스테르를 특정 양으로 포함하는 빗살형 중합체를 사용하는 것에 의해서만 도달될 수 있다는 것을 제시하기 위해 제조되었다.The following polyalkylmethacrylates are known as viscosity index improvers and have been used in comparative lubricant compositions. They are prepared to suggest that R-modules within the claimed range of 1-8 can only be reached by using comb polymers comprising certain amounts of esters of (meth)acrylic acid and hydroxylated hydrogenated polybutadiene. became

비교 공중합체 D는 89.97 중량%의 도데실 펜타데실 메타크릴레이트 및 10.03 중량%의 메틸 메타크릴레이트로부터 유사한 상기 언급된 자유 라디칼 중합 절차를 통해 제조된 폴리알킬메타크릴레이트이다.Comparative Copolymer D is a polyalkylmethacrylate prepared from 89.97 wt% dodecyl pentadecyl methacrylate and 10.03 wt% methyl methacrylate via a similar above-mentioned free radical polymerization procedure.

도데실 펜타데실 메타크릴레이트는 16 내지 26 중량%의 C12 알킬 메타크릴레이트, 24 내지 34 중량%의 C13 알킬 메타크릴레이트, 24 내지 34 중량%의 C14 알킬 메타크릴레이트, 및 16 내지 26 중량%의 C15 알킬 메타크릴레이트, 및 대략 80%의 선형 알킬 메타크릴레이트의 평균 조성을 갖는 분지형 및 선형 C12 내지 C15 알킬 메타크릴레이트의 혼합물이다.dodecyl pentadecyl methacrylate is 16 to 26 weight % C 12 alkyl methacrylate, 24 to 34 weight % C 13 alkyl methacrylate, 24 to 34 weight % C 14 alkyl methacrylate, and 16 to a mixture of branched and linear C 12 to C 15 alkyl methacrylates having an average composition of 26 wt % C 15 alkyl methacrylate, and approximately 80% linear alkyl methacrylate.

비교 공중합체 E는 99.80 중량%의 C12 내지 C15 알킬 메타크릴레이트 (20%의 C12 알킬 메타크릴레이트, 34%의 C13 알킬 메타크릴레이트, 29%의 C14 알킬 메타크릴레이트, 및 17%의 C15 알킬 메타크릴레이트를, 대략 40%의 선형 알킬 메타크릴레이트와 함께 포함함) 및 0.20 중량%의 메틸 메타크릴레이트로부터 유사한 상기 언급된 자유 라디칼 중합 절차를 통해 제조된 폴리알킬메타크릴레이트이다.Comparative Copolymer E has 99.80 wt % C 12 to C 15 alkyl methacrylate (20% C 12 alkyl methacrylate, 34% C 13 alkyl methacrylate, 29% C 14 alkyl methacrylate, and A polyalkylmethacrylate prepared via a similar above-mentioned free radical polymerization procedure from 17% C 15 alkyl methacrylate, along with approximately 40% linear alkyl methacrylate) and 0.20 weight percent methyl methacrylate. It is acrylate.

ASTM D445에 따라 2 mm2/s의 100℃에서의 동점도를 갖는 폴리-알파-올레핀 베이스 오일 (PAO2) 및 점도 지수 개선제로서의 하기 표에 따른 지시된 양의 공중합체를 76 mm2/s의 KV40을 목표로 하여 혼합함으로써 윤활제 조성물을 수득하였다.A poly-alpha-olefin base oil (PAO2) having a kinematic viscosity at 100° C. of 2 mm 2 /s according to ASTM D445 and the indicated amount of the copolymer according to the table below as viscosity index improver was added to a KV of 76 mm 2 /s A lubricant composition was obtained by mixing targeting 40 .

표 2: 빗살형 중합체 및 베이스 오일을 포함하는 윤활제 조성물Table 2: Lubricant composition comprising comb polymer and base oil

Figure 112019055985916-pct00002
Figure 112019055985916-pct00002

*) 빗살형 중합체의 총 중량 기준* ) based on the total weight of the comb polymer

**) 윤활제 조성물의 총 중량 기준** ) based on the total weight of the lubricant composition

CE: 비교 실시예CE: Comparative Example

윤활제 조성물을 다양한 온도에서의 동점도, 점도 지수 및 R-계수를 결정함으로써 시험하였다. 동점도는 ASTM D445에 따라 결정되었고, 점도 지수는 ASTM D2270에 따라 결정되었으며, R-계수는 -20℃에서의 동점도 대 +20℃에서의 동점도의 비로서 계산되었다. 결과가 하기 표 3에 주어져 있다.The lubricant compositions were tested by determining the kinematic viscosity, viscosity index and R-modulus at various temperatures. The kinematic viscosity was determined according to ASTM D445, the viscosity index was determined according to ASTM D2270, and the R-modulus was calculated as the ratio of the kinematic viscosity at -20°C to the kinematic viscosity at +20°C. The results are given in Table 3 below.

표 3: 윤활제 조성물의 점도 데이터Table 3: Viscosity data of lubricant compositions

Figure 112019055985916-pct00003
Figure 112019055985916-pct00003

CE: 비교 실시예CE: Comparative Example

데이터는, 본 발명에 따른 윤활제 조성물 (빗살형 중합체 A 및 B를 각각 포함하는 조성물 1 및 2)이 높은 점도 지수 뿐만 아니라 낮은 R-계수를 갖는다는 것을 입증한다. 따라서, 본 발명에 따른 조성물은 8 미만의 R-계수로서 정의되는, 낮은 작동 온도에서의 우수한 점도 특징을 보장한다. 이와 달리, 비교 윤활제 조성물 (보다 다량의 스티렌을 갖는 빗살형 중합체 또는 통상적인 폴리알킬메타크릴레이트 D 및 E를 포함하는 조성물 3, 4 및 5)은 우수한 점도 지수를 나타내지만, 낮은 작동 온도에서는 양호한 성능을 나타내지 않는다. 이들은 8 초과의 R-계수를 제시한다.The data demonstrate that the lubricant compositions according to the invention (compositions 1 and 2 comprising comb polymers A and B, respectively) have a high viscosity index as well as a low R-modulus. The composition according to the invention thus ensures good viscosity characteristics at low operating temperatures, defined as an R-factor of less than 8. In contrast, comparative lubricant compositions (compositions 3, 4 and 5 comprising comb polymers with higher amounts of styrene or conventional polyalkylmethacrylates D and E) exhibit good viscosity indexes, but good at low operating temperatures. does not show performance. They present an R-factor greater than 8.

데이터는, 따라서, 본 발명에 따른 빗살형 중합체의 사용이 정상 작동 온도에서 뿐만 아니라 낮은 작동 온도에서도 윤활제의 점도 특징을 개선시키는데 있어서 통상적인 점도 지수 개선제의 사용에 비해 놀라운 이점을 갖는다는 것을 제시한다.The data thus suggest that the use of comb polymers according to the present invention has surprising advantages over the use of conventional viscosity index improvers in improving the viscosity characteristics of lubricants not only at normal operating temperatures but also at low operating temperatures. .

76 mm2/s의 주어진 KV40으로 배합되는 경우에, 표 3의 데이터는 온도가 감소할수록 배합물의 동점도가 증가하고 있다는 것을 제시한다.When formulated at a given KV 40 of 76 mm 2 /s, the data in Table 3 suggests that the kinematic viscosity of the formulation increases with decreasing temperature.

본 발명의 중합체 (실시예 1 및 2)를 사용함으로써, 점도 증가가 표준 중합체 (실시예 4 및 5) 또는 보다 높은 스티렌 함량을 갖는 중합체 (실시예 3)의 사용과 비교하여 훨씬 적다.By using the polymers of the invention (Examples 1 and 2), the viscosity increase is much less compared to the use of standard polymers (Examples 4 and 5) or polymers with higher styrene content (Example 3).

76 mm2/s의 주어진 KV40으로 배합되는 경우에, 본 발명에 따른 빗살형 중합체를 포함하는 윤활제 조성물은 130 내지 140 범위의 KV20 및 640 내지 870 범위의 KV-20을 제시한다.When formulated with a given KV 40 of 76 mm 2 /s, a lubricant composition comprising a comb polymer according to the invention exhibits a KV 20 in the range of 130 to 140 and a KV -20 in the range of 640 to 870.

VI의 정의는 40℃ 미만의 온도, 예를 들어 -20℃까지의 점도를 추정하는데 적절하지 않다는 것이 추가로 제시된다.It is further suggested that the definition of VI is not suitable for estimating viscosities at temperatures below 40°C, for example up to -20°C.

Claims (16)

하기를 포함하는 윤활제 조성물:
(A) 20 내지 90 중량%의 합성 베이스 오일로서, 상기 합성 베이스 오일은 ASTM D445에 따라 1 내지 10 mm2/s의 100℃에서의 동점도를 갖는 폴리알파올레핀인합성 베이스 오일; 및
(B) 10 내지 80 중량%의 빗살형 중합체로서, 빗살형 중합체의 총 중량을 기준으로 하여 하기 단량체를 포함하는 빗살형 중합체:
(a) 20 내지 35 중량%의 (메트)아크릴산 및 히드록실화 수소화 폴리부타디엔의 에스테르,
(b) 0.2 중량% 내지 15 중량%의 스티렌,
(c) 0.2 내지 20 중량%의 알킬 쇄에 12 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 알킬 메타크릴레이트, 및
(d) 50 내지 70 중량%의 알킬 쇄에 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트.
A lubricant composition comprising:
(A) 20 to 90% by weight of a synthetic base oil, the synthetic base oil being a polyalphaolefin having a kinematic viscosity at 100°C of 1 to 10 mm 2 /s according to ASTM D445; and
(B) 10 to 80% by weight of a comb polymer comprising, based on the total weight of the comb polymer, the following monomers:
(a) 20 to 35% by weight of an ester of (meth)acrylic acid and hydrogenated polybutadiene,
(b) 0.2% to 15% by weight of styrene;
(c) 0.2 to 20% by weight of an alkyl methacrylate having 12 to 15 carbon atoms in the alkyl chain, and
(d) 50 to 70% by weight of an alkyl (meth)acrylate having 1 to 4 carbon atoms in the alkyl chain.
제1항에 있어서, 윤활제 조성물이 8 이하의, -20℃에서의 윤활제 조성물의 동점도 (KV-20) 대 +20℃에서의 동점도 (KV+20)의 비, 즉 KV-20/KV+20을 특징으로 하며, 여기서 동점도는 ASTM D445에 따라 측정되는 것인 윤활제 조성물.The lubricant composition according to claim 1 , wherein the lubricant composition has a ratio of kinematic viscosity at -20°C (KV -20 ) to kinematic viscosity at +20°C (KV +20 ) of 8 or less, i.e. KV- 20 /KV +20 wherein the kinematic viscosity is measured according to ASTM D445. 제1항 또는 제2항에 있어서, 합성 베이스 오일 (A)가 ASTM D445에 따라 1 내지 5 mm2/s의 100℃에서의 동점도를 갖는 폴리알파올레핀인 윤활제 조성물.The lubricant composition according to claim 1 or 2, wherein the synthetic base oil (A) is a polyalphaolefin having a kinematic viscosity at 100° C. of 1 to 5 mm 2 /s according to ASTM D445. 제1항 또는 제2항에 있어서, 합성 베이스 오일 (A)가 ASTM D445에 따라 2 내지 3 mm2/s의 100℃에서의 동점도를 갖는 폴리알파올레핀인 윤활제 조성물.The lubricant composition according to claim 1 or 2, wherein the synthetic base oil (A) is a polyalphaolefin having a kinematic viscosity at 100° C. of 2-3 mm 2 /s according to ASTM D445. 제1항 또는 제2항에 있어서, 윤활제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 30 내지 80 중량%의 합성 베이스 오일 (A) 및 20 내지 70 중량%의 빗살형 중합체 (B)를 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활제 조성물.3. The composition according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises from 30 to 80% by weight of the synthetic base oil (A) and from 20 to 70% by weight of the comb polymer (B), based on the total weight of the lubricant composition. lubricant composition. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 (a)의 히드록실화 수소화 폴리부타디엔이 4,000 내지 5,000 g/mol의 DIN 55672-1에 따른 수-평균 분자량 Mn을 갖는 것인 윤활제 조성물.The lubricant composition according to claim 1 or 2, wherein the hydroxylated hydrogenated polybutadiene of component (a) has a number-average molecular weight M n according to DIN 55672-1 of 4,000 to 5,000 g/mol. 제1항 또는 제2항에 있어서, 빗살형 중합체 (B)가 빗살형 중합체의 총 중량을 기준으로 하여 하기를 포함하는 것인 윤활제 조성물:
(a) 25 내지 30 중량%의 (메트)아크릴산 및 히드록실화 수소화 폴리부타디엔의 에스테르,
(b) 0.2 내지 15 중량%의 스티렌,
(c) 0.2 내지 15 중량%의 알킬 쇄에 12 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 알킬 메타크릴레이트,
(d) 50 내지 65 중량%의 부틸메타크릴레이트, 및
(e) 0.1 내지 0.2 중량%의 메틸메타크릴레이트.
The lubricant composition according to claim 1 or 2, wherein the comb polymer (B) comprises, based on the total weight of the comb polymer:
(a) 25 to 30% by weight of an ester of (meth)acrylic acid and hydrogenated polybutadiene,
(b) 0.2 to 15% by weight of styrene;
(c) 0.2 to 15% by weight of an alkyl methacrylate having 12 to 14 carbon atoms in the alkyl chain,
(d) 50 to 65% by weight of butyl methacrylate, and
(e) 0.1 to 0.2% by weight of methyl methacrylate.
8 이하의 R-계수를 갖는 윤활제 조성물을 제조하기 위한 베이스 오일에 대한 첨가제로서의, 빗살형 중합체의 총 중량을 기준으로 하여 하기를 포함하는 빗살형 중합체이며:
(a) 20 내지 35 중량%의 (메트)아크릴산 및 히드록실화 수소화 폴리부타디엔의 에스테르,
(b) 0.2 내지 15 중량%의 스티렌,
(c) 0.2 내지 20 중량%의 알킬 쇄에 12 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 알킬 메타크릴레이트,
(d) 50 내지 65 중량%의 알킬 쇄에 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트,
여기서 상기 R-계수는 ASTM D445에 따라 측정된, -20℃에서의 윤활제 조성물의 동점도 대 +20℃에서의 동점도의 비로서 정의되고, 상기 베이스 오일은 ASTM D445에 따라 1 내지 10 mm2/s의 100℃에서의 동점도를 갖는 폴리알파올레핀 베이스 오일인 것인
빗살형 중합체.
A comb polymer comprising, based on the total weight of the comb polymer, as an additive to a base oil for preparing a lubricant composition having an R-factor of 8 or less:
(a) 20 to 35% by weight of an ester of (meth)acrylic acid and hydrogenated polybutadiene,
(b) 0.2 to 15% by weight of styrene;
(c) 0.2 to 20% by weight of an alkyl methacrylate having 12 to 15 carbon atoms in the alkyl chain,
(d) from 50 to 65% by weight of an alkyl (meth)acrylate having from 1 to 4 carbon atoms in the alkyl chain,
wherein the R-module is defined as the ratio of the kinematic viscosity of the lubricant composition at -20°C to the kinematic viscosity at +20°C, measured according to ASTM D445, wherein the base oil is from 1 to 10 mm 2 /s according to ASTM D445 It is a polyalphaolefin base oil having a kinematic viscosity at 100°C of
Comb polymer.
제8항에 있어서, 베이스 오일이 ASTM D445에 따라 1 내지 5 mm2/s의 100℃에서의 동점도를 갖는 폴리알파올레핀 베이스 오일인 빗살형 중합체.The comb polymer according to claim 8, wherein the base oil is a polyalphaolefin base oil having a kinematic viscosity at 100°C of 1 to 5 mm 2 /s according to ASTM D445. 제8항에 있어서, 베이스 오일이 ASTM D445에 따라 2 내지 3 mm2/s의 100℃에서의 동점도를 갖는 폴리알파올레핀 베이스 오일인 빗살형 중합체.The comb polymer according to claim 8, wherein the base oil is a polyalphaolefin base oil having a kinematic viscosity at 100°C of 2-3 mm 2 /s according to ASTM D445. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 윤활제 조성물이 1 내지 8의 R-계수를 갖는 것을 특징으로 하는 빗살형 중합체.The comb polymer according to any one of claims 8 to 10, characterized in that the lubricant composition has an R-modulus of 1 to 8. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 빗살형 중합체가 빗살형 중합체의 총 중량을 기준으로 하여 하기를 포함하는 것을 특징으로 하는 빗살형 중합체:
(a) 25 내지 30 중량%의 (메트)아크릴산 및 히드록실화 수소화 폴리부타디엔의 에스테르,
(b) 0.2 내지 15 중량%의 스티렌,
(c) 0.2 내지 15 중량%의 알킬 쇄에 12 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 알킬 메타크릴레이트,
(d) 50 내지 65 중량%의 부틸메타크릴레이트, 및
(e) 0.1 내지 0.2 중량%의 메틸메타크릴레이트.
The comb polymer according to any one of claims 8 to 10, characterized in that the comb polymer comprises, based on the total weight of the comb polymer:
(a) 25 to 30% by weight of an ester of (meth)acrylic acid and hydrogenated polybutadiene,
(b) 0.2 to 15% by weight of styrene;
(c) 0.2 to 15% by weight of an alkyl methacrylate having 12 to 14 carbon atoms in the alkyl chain,
(d) 50 to 65% by weight of butyl methacrylate, and
(e) 0.1 to 0.2% by weight of methyl methacrylate.
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