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JP2509199B2 - 改良された粘度指数を有する高剪断安定汎用潤滑油 - Google Patents

改良された粘度指数を有する高剪断安定汎用潤滑油

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JP2509199B2
JP2509199B2 JP61295127A JP29512786A JP2509199B2 JP 2509199 B2 JP2509199 B2 JP 2509199B2 JP 61295127 A JP61295127 A JP 61295127A JP 29512786 A JP29512786 A JP 29512786A JP 2509199 B2 JP2509199 B2 JP 2509199B2
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mol
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は３〜60重量％の量でアクリル−ないしはメタ
クリル酸のエステルを主体とする粘度指数向上添加物を
含有する、パラフインの基油を主体とする、高剪断安定
性汎用油、殊にギヤー油に関する。
従来の技術 その粘度指数−向上および流動点降下作用の結果とし
ての、潤滑油添加物としてのポリアルキルメタクリレー
ト（PAMA）の卓れた適性は以前から工業的に有効に評価
されている（ウルマンスエンサイクロペデイエ デア
テクニツシエンヒエミー（Ullmanns Encyklopaedie der
Techn.Chemie）、第４版、第20巻、第545〜547ペー
ジ、フエアラーク ヒエミー（Verlag Chemie）参
照）。
ヨーロツパ特許第0140274号明細書から、（メタ）−
アクリル酸エステルからの混合物を表わす、ｎ−パラフ
イン含有潤滑油のための多官能添加物は公知である。こ
の混合物は次のものから成る： Ｉ ａ） ６〜15の炭素原子を有する、直鎖、非分枝C6
〜C15−アルコールの（メタ）アクリル酸エステルおよ
び ｂ） 直鎖、非分枝C16〜C30−アルコールの（メタ）ア
クリル酸エステルおよび ｃ） 分枝C8〜C40−アルコールを有する（メタ）アク
リル酸エステル、 ｄ） C1〜C5炭素原子の（メタ）アクリル酸エステル ｅ） 官能性基を有するモノマー、 （その際、ｂ）の配分は最高５モル％になる）から成る
ポリマーP1 10〜99重量％および II ａ′） 直鎖非分枝C6〜C15−アルコールの（メ
タ）アクリル酸エステルおよび ｂ′） 直鎖、非分枝C16〜C30−アルコールの（メタ）
アクリル酸エステルおよび ｃ′） 分枝C8〜C40−アルコールの（メタ）アクリル
酸エステルおよび ｄ′） C1〜C5アルコールの（メタ）アクリル酸エステ
ル ｅ′） 官能性基を有するモノマー、 （その際、ｂ′）の配分は10〜70モル％になる）から成
る、溶剤（Ｌ）を有するポリマーP2 90〜１重量％。
このヨーロッパ特許の添加物は“流動点”−改良剤と
して作用するだけでなく、また温度に依存して、高い温
度でも低い温度でも油の粘度特性を影響する。これは、
近ごろ市場に表われてきたいわゆる“臨界的基油”（即
ち品質的に粗悪な、わずかに脱パラフイン化された基
油）の使用特性を工業的に必要な範囲を動かす、添加物
として使用することを企図された。
発明が解決しようとする問題点 従来技術の添加物はしかし工業に持ち出される、全て
の要求を同じように満足に満たすことができるわけでは
ない。潤滑油での工業の要求は種類に応じた慣用の規
格、たとえば後軸−および操縦装置のためのSAE J 306C
または内燃機関のためのSAE J 300 84年４月に反映す
る。
ギヤー油の粘度種類SAE75W-90またはモーターオイル
の10W-40に相当する、汎用油はたとえば実際全ての季節
に使用される。その適用は減少された摩擦損失でより長
いオイル交換−間隔を可能にする。潤滑油の特別な群は
たとえば高剪断安定性汎用油、殊にギヤー油として使用
される出所のものを表わす（ウルマンス エンサイクロ
ペデイエ （前出）．（Ullmanns Encyklopaedie loc.c
it.）第20巻、第591〜606ページ参照）。
特別な問題は規格75W-90のパラフイン性基油を主体と
する非常に剪断安定な汎用ギヤー油の要求が添加物に示
されることである。その際添加物は一般にパラフインの
基油に対し60重量％まで、殊に10〜30重量％までの範囲
にある。相変わらず、この種の非常に剪断安定な汎用
油、殊にギヤー油用のVI−改良添加物の要求が生じた。
問題点を解決するための手段 添加物として互いに異なる種類の重合体（P1、P2…
…）少なくとも２種から成る混合物を、汎用油に対し10
〜20、特に12〜18重量％の量で含有し、その際重合体
P1、P2……）の各々は ａ） 少なくとも６および多くとも15の炭素原子を有す
る直鎖、非分枝アルコールを有するメタクリル−、アク
リル酸または双方のエステル、 ｂ） 16〜30の炭素原子を有する直鎖、非分枝アルコー
ルを有する、メタクリル−、アクリル酸または双方のエ
ステルおよび ｃ） ８〜40の炭素原子を有する分枝アルコールを有す
る、メタクリル−、アクリル酸または双方のエステル、 ｄ） １〜７の炭素原子を有するアルコールを有する、
メタクリル−、アクリル酸または双方のエステル、 ｅ） 分枝中に官能性基を有する、ラジカル共重合可能
なモノマー、から構成され、その際個々の重合体P1、P2
および場合により他のものが、成分ａ）の含量に関し約
少なくとも10モル％異なるという条件で、成分ａ）の配
分が０〜100モル％、成分ｂ）の配分が０〜５モル％お
よび成分ｃ）＋ｄ）＋ｅ）の配分の総計が０〜100モル
％およびａ）〜ｅ）の総計があわせて100モル％になる
場合、非常に剪断安定な汎用油が技術の要求を特別な程
度でギヤー油のために満たすことが見出された。重合体
P1、P2その他から成る本発明による混合物の作用はそれ
自体適用される成分の各々の作用より卓れている。
個々の重合体P1、P2および場合により他の重合体P3、
P4、P5に対し、特に成分ａ）の配分は10〜100モル％、
成分ｂ）の配分は０〜５、殊に２〜４モル％、成分ｃ）
の配分は０〜90、殊に20〜60モル％、成分ｄ）の配分は
０〜50、殊に５〜30モル％、成分ｅ）の配分は０〜20、
有利に０〜10モル％である。
成分ａ）に次のことがあてはまる： たとえばツイーグラー方法により、アルミニウムアルコ
キシドの加水分解により製造される、直鎖非分枝C10〜C
14−アルコールを有するアクリル−ないしメタクリル酸
エステルが有利である。
たとえばFa.ヘンケル（Henkel）KG、デユツセルドル
フ在の製品ロロール（Lorole） およびコンデア（Cond
ea）社、ハンブルグ在の製品アルフオール（Alfole）
が挙げられる。
成分ｂ）に次のことがあてはまる： これは有利に直鎖、非分枝C16〜C24−アルコール、特に
C16〜C20−アルコールのアクリル−ないしメタクリル酸
エステルを表わす。牛脂アルコールおよびアルフオール
が挙げられる。
成分ｃ）に次のことがあてはまる： これは特にイソ−アルカノール−タイプの分枝C8〜C20
−アルコール、殊にイソデシル−、イソトリデシル−お
よびイソオクタデシルアルコールを有するアクリル−な
いしメタクリル酸のエステルから成る。
たとえばドバノール（Dobanol）25L （シエル・ヒエ
ミー）（Shell-Chemie）社の製品）を有する（メタ）ア
クリル酸のエステルは配分により成分ａ）にも成分ｃ）
にも添加される。
成分ａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）およびｅ）はその方で、
ポリオレフインないしはオレフイン共重合体（OCP）に
グラフトされる。
本発明による高剪断安定性汎用油は付加的になお、流
動点改良添加物（下記参照）を汎用油に対しなお0.05〜
1.0重量％含有していてよい。重合体Ｐの分子量ｗは
一般に20000〜150000の範囲にある（ゲル透過性クロマ
トグラフイーにより確定）。重合体P1、P2その他の製造
は所望の組成の条件に応じ常用のラジカル重合方法によ
るモノマーａ）〜ｅ）の重合により実施する。
重合体の成分ｅ）は定義により、殊にオイル添加物で
のその有利な作用が分散−ないしは清浄活性の意味で公
知であるような、分子中に官能基を有するラジカル重合
可能なモノマーを表わす。たとえば一般式I: 〔式中R1は水素またはメチルおよびBsは（不活性）複素
環式５−または６員環または基 を表わし、その際、ｚは、酸素または基−NR4およびＱ
はあわせて２〜10の炭素原子を有する場合によりアルキ
ル化された炭化水素橋およびR2であり、R2およびR3はそ
れぞれ１〜６の炭素原子を有するアルキル基または一緒
に窒素および場合により他のヘテロ原子を含めて、ヘテ
ロ環式５−または６−員環を形成してよく、R4は水素ま
たは１〜６の炭素原子を有するアルキル基を表わす〕の
化合物が挙げられる。
たとえばＣ−およびＮ−ビニルピリジン−、ビニルピ
ロリドン、ビニルカルバゾール、ビニルイミダゾールな
らびにそのアルキル誘導体、殊にＮ−ビニル化合物、さ
らに（メタ）アクリル酸のジアルキルアミノアルキルエ
ステル、殊にジメチルアミノエチルアクリレートおよび
−メタクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリレー
ト、−メタクリレートならびにたとえばジメチルアミノ
プロピル（メタ）アクリルアミドのような相当するアミ
ド（ジアルキルアミノアルキルアクリル−ないし−メタ
アクリルアミド）。
高剪断安定汎用油は本発明の意味で、通常の定義の汎
用ギヤー油、殊にSAE−クラス75W-90と一致すると解さ
れる（SAE J 306C参照）。SAE−クラスの詳細な記載は
たとえばDIN51511およびDIN51512にみてとれる。
パラフインの基油として100℃で粘度３〜８mm2/sのよ
うなもの、殊にシユニツト（Schnitt）NS100/NS150の混
合物が重要である。パラフインの基油についての詳細な
記載はたとえばウルマンス エンサイクロペデイエ デ
ア テクニツシエン ヒエミー（Ullmanns Encyklopaed
ie der techn.Chemie）、第４版、第20巻、第487〜503
ページまたはアルフオンス シリング（Alphonse Schi
lling）、モーターオイルス アンド エンジン ルブ
リケーシヨン（Motor Oils and Engine Lubrication）
英語第２版、1968年、第2.2〜2.21ページにみてとれ
る。
本発明による、高剪断安定汎用油になお添加される、
流動点改良添加物（上記参照）として、C12〜C18のアル
キル基を有するポリアルキル（メタ）アクリレート、た
とえば ビスコプレツクス（Viscoplex）１−31、１−3
3、１−35のようなレーム（Roehm）GmbHの市販製品が挙
げられる。
重合体の製造は従来技術の重合方法に接続する（ホー
ベン−ワイル（Houben-Weyl）、第４版、第XIV巻）。
有利に撹拌器、温度計、還流冷却器および配量導管を
備えた還流容器中、鉱物油および単量体混合物をａ）、
ｂ）、ｃ）、ｄ）およびｅ）からの所望の組成に応じて
装入する。
CO2−雰囲気および撹拌下に、約90〜100℃に加熱す
る。この温度に達し、開始剤を添加した後（有利に過エ
ステル、過酸化物のような過化合物またはアゾ化合物お
よび場合により調節剤（たとえばドデシルメルカプタン
のようなメルカプト化合物））−ブランドルツプ−イン
マーグート（Brandrup-Immergut）、Ed、ポリマー ハ
ンドブツク（Polymer Handbook）2nd、Ed、Ｊ、ウイリ
ー（Wiley）1975年およびホーベン−ワイル loc.ci
t.、第XIV参照−モノマーａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）およ
びｅ）からの混合物ならびに他の開始剤および場合によ
り調節剤を供給する；供給の終了の約２時間後、開始剤
および場合により調節剤を後装入する。モノマーの総量
に対し、本体において全開始剤量は0.5〜３重量％、調
節剤量は0.1〜2.0重量％である。全重合時間は一般に８
〜９時間である。一般に40〜70重量％の重合体含量を有
する粘性溶液が得られる。
成分P1およびP2および場合により他の成分から成るポ
リマー混合物の製造はその際次のように進行する： 成分を好適な容器に導入し、撹拌しながら約80〜120℃
に加熱する。混合成分を同様に約80〜120℃に加熱し、
予め装入された成分に撹拌しながらできるかぎり急速に
供給する。
この粘度向上添加物は、DI−パケツト（Paket）のよ
うな他の添加物と一緒に撹拌しながら基油に溶解する。
本発明による剪断安定汎用油は、特にギヤー油として
使用する。
本発明の有利な作用は、特にSAE−クラス75W-90の汎
用ギヤー油がパラフインの鉱物油を純粋に主体として製
造できることにある。本発明による油処分は100℃での
必要な粘度データと同時に、−15〜−40℃で非常に有利
な粘度データを示す。
特徴づけは次の測定により行う： ブルツクフイールド粘度（DIN51398/ASTM D2183） 毛管粘度（ASTM D445） 実施例 油添加物の製造 添加物Ａ 撹拌機、温度計、還流冷却器および配量導管を備えた
2l−四頸フラスコに次の混合物を装入する： 成分の溶解後、100℃で下記の混合物を210分間にわた
つて供給する。
導入の２時間後t.−ブチルペルオクトエート2.2gを追
加する。全重合時間は８時間である。澄明な粘性の溶液
が得られる。
重合体含量＝72.5重量％ 粘度（100℃、72.5重量％）＝800mm2/s 粘度（100℃、η100℃での鉱物油中7.25重量％）＝5.4m
m2/s SSI1)（η40℃での鉱物油中11.2重量％＝2.71mm2/s）＝
8.0 １）SSI＝ASTM-D-2603による剪断安定性試験での％での
濃縮作用の損失 添加物Ｂ 添加物Ａと同様な製造およびデータ、しかし 添加物Ｃ 添加物Ａと同様に製造、しかし 重合体含量＝71.0重量％ 粘度（100℃、71.0重量％）＝460mm2/s 粘度（100℃、η100℃を有する鉱物油中7.1重量％）＝
5.4mm2/s）＝8.5mm2/s SSI1)（η40℃を有する鉱物油中11重量％＝2.71mm2/s）
＝3.0 添加物Ｄ 添加物Ｃと同様な製造およびデータ、しかし １）SSI＝ASTM-D-2603による剪断安定性試験の際の％で
の濃縮作用の損失
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−110790（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−57206（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−54280（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−39506（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】パラフィンの基油を主体とする改良された
    粘度指数を有する高剪断安定な汎用潤滑油において、高
    剪断安定な汎用潤滑油は粘度指数改良添加物として、互
    いに異なる種類の重合体少なくとも２種から成る混合物
    を含有し、その際、各々の重合体は、 ａ） メタクリル酸、アクリル酸又は双方と炭素原子数
    少なくとも６で最高15を有する直鎖で、非分枝のアルコ
    ールとのエステルおよび ｂ） メタクリル酸、アクリル酸又は双方と炭素原子数
    16〜30を有する直鎖で、非分枝のアルコールとのエステ
    ルおよび ｃ） メタクリル酸、アクリル酸又は双方と炭素原子数
    ８〜40の分枝アルコールとのエステル、 ｄ） メタクリル酸、アクリル酸又は双方と炭素原子数
    １〜７のアルコールとのエステル、 ｅ） 分子中に官能基を有する、ラジカル共重合可能な
    モノマー から構成されており、その際、個々の重合体は、成分
    ａ）の含量に関して少なくとも10モル％だけ異なってい
    るという条件で、成分ａ）の配分が０〜100モル％、成
    分ｂ）の配分が０〜５モル％、成分ｃ）＋ｄ）＋ｅ）の
    配分の総計が０〜100モル％であり、ａ）〜ｅ）の総計
    が合わせて100モル％であることを特徴とする、改良さ
    れた粘度指数を有する高剪断安定な汎用潤滑油。
  2. 【請求項２】粘度指数改良添加物に付加的に、汎用油に
    対してなお0.05〜1.0重量％の流動点改良添加物を含有
    する、特許請求の範囲第１項記載の高剪断安定な汎用潤
    滑油。
  3. 【請求項３】粘度指数改良添加物を10〜20重量％の量で
    含有する、特許請求の範囲第１項記載の高剪断安定な汎
    用潤滑油。
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