JPH07109479A - 潤滑油粘度指数向上剤 - Google Patents

潤滑油粘度指数向上剤

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JPH07109479A
JPH07109479A JP27735993A JP27735993A JPH07109479A JP H07109479 A JPH07109479 A JP H07109479A JP 27735993 A JP27735993 A JP 27735993A JP 27735993 A JP27735993 A JP 27735993A JP H07109479 A JPH07109479 A JP H07109479A
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Japan
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viscosity index
mmol
index improver
copolymer
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JP27735993A
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Kenichi Hino
賢一 日野
Sadakatsu Suzuki
貞勝 鈴木
Hiroshi Ueno
廣 上野
Michihide Tokashiki
通秀 渡嘉敷
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Tonen General Sekiyu KK
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Tonen Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 潤滑油のための優れた粘度指数向上剤を提供
する。 【構成】 フマル酸ジ(2-エチルヘキシル)および1-オ
クテン(モル比1:0.15〜0.5)の2元共重合体
もしくはさらにスチレンを含む(モル比0.3以下)3
元共重合体を有効成分として含有する潤滑油粘度指数向
上剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、潤滑油の粘度指数(V
I)向上剤に関し、さらに詳しくは、フマル酸エステル
共重合体を有効成分として含む潤滑油粘度指数向上剤に
関する。
【0002】
【従来の技術およびその課題】潤滑油には、温度変化に
よる粘度の変動を抑制するために、通常、粘度指数向上
剤が添加される。そのような粘度指数向上剤としては従
来、ポリメタクリレート、エチレン‐プロピレン共重合
体などが広く使用されてきた。しかしながら、ポリメタ
クリレートでは、粘度指数向上効果を大きくすると(分
子量を上げると)、剪断安定性が低下してしまう。ま
た、エチレン‐プロピレン共重合体では、粘度指数向上
効果が得られるほどの添加量では、基油の低温流動性が
低下してしまい、逆に添加量を減らすと低温流動性は改
善されるが粘度指数向上効果が減少するという欠点を持
つ。
【0003】そこで本発明は、潤滑油のための優れた粘
度指数向上剤を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、潤滑油の
添加剤について検討を重ねた結果、特定の炭素数を有す
るα‐オレフィンと特定のフマル酸ジエステルとの共重
合体を有効成分とする粘度指数向上剤は、潤滑油の粘度
指数向上効果が優れていること、および増稠剤としても
有効であることを見出し、本発明に到達した。
【0005】すなわち本発明は、(A)フマル酸ジ(2-
エチルヘキシル)および(B)1-オクテンを、(A)1
モルに対して(B)0.15〜0.5モルの割合で重合
させて得た共重合体であり、かつ重量平均分子量が50
00以上である共重合体を有効成分として含有する潤滑
油粘度指数向上剤を提供する。
【0006】本発明で使用するフマル酸ジ(2-エチルヘ
キシル)と1-オクテンとの共重合体は、(A)フマル酸
ジ(2-エチルヘキシル)1モルに対して(B)1-オクテ
ンを0.15〜0.5モル、好ましくは0.2〜0.3
モルの割合で含む。(B)の量がこれより少ないと、共
重合体を剪断する際に泡が発生し、その泡切れが悪い傾
向にあり、またこれより多いと、泡切れはよいが剪断安
定性が低下する。前記共重合体はいずれの共重合形式で
あってもよく、例えばランダム、ブロック、グラフト等
の共重合体であることができる。共重合体の重量平均分
子量(Mw)は5,000以上であり、20,000以
上が実用的である。重量平均分子量が高いほど粘度指数
向上効果が高いので好ましいが、通常は100,000
以下のものを使用する。
【0007】なお、特公昭62-16996号公報には、潤滑油
の油性や耐摩耗性などの向上を目的として、潤滑油に、
4 〜C60のα‐オレフィンとα,β‐不飽和カルボン
酸のジアルキルエステルとの共重合体を添加することが
開示されている。しかしながら、ここには、上記したよ
うな1-オクテンとフマル酸ジ(2-エチルヘキシル)との
共重合体は具体的に記載されていない。
【0008】このような共重合体は公知の重合方法を用
いて製造できる。すなわち、反応開始剤、例えばベンゾ
イルペルオキシド(BPO)等のラジカル重合開始剤の
存在下に、常法に従い、フマル酸ジ(2-エチルヘキシ
ル)と1-オクテンとを重合させる。重合法は、溶液重合
法(ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラ
ン等公知の溶媒使用可能)またはバルク重合法(無溶
媒)のいずれで行ってもよい。高分子量の共重合体を得
るには、反応温度は好ましくは50〜70℃、より好ま
しくは約60℃で行う。また、収率向上のためには3〜
7日間反応させるとよい。反応開始剤は、60℃で分解
するBPOが好ましい。さらに無溶媒で行うのが好まし
い。また、適当な溶媒系、例えばテトラヒドロフラン‐
アセトン系で再沈殿させることにより、さらに高分子量
体を得ることができる。
【0009】なお、上記共重合体は、分子量の増加を目
的として、さらに(C)スチレンを(A)1モルに対し
て0.3モル以下、好ましくは0.2〜0.01モルの
割合で含むことができる。ただし、スチレンの量が多す
ぎると基油に対する溶解性が悪くなる。また、その他の
共重合成分として、(A)1モルに対して0.3モル以
下の量であれば、α‐メチルスチレン、4-メチルスチレ
ン等を含むことができる。
【0010】本発明の潤滑油粘度指数向上剤は、上記し
た共重合体を有効成分として含有するものである。な
お、上記共重合体の他にさらにポリメタクリレート等を
添加することもできる。
【0011】潤滑油における本発明の粘度指数向上剤の
添加量は、潤滑油の用途によって異なるが、通常、鉱油
等の基油100重量部に対して、好ましくは2〜50重
量部、より好ましくは5〜30重量部添加できる。
【0012】本発明の粘度指数向上剤を添加した潤滑油
は、エンジン油、タービン油、ギア油等に使用できる。
【0013】
【実施例】以下の実施例により本発明をさらに説明す
る。
【0014】なお、以下の実施例で行った各種評価試験
は次のようにして行った。いずれの試験においても、試
料油は、基油に対して粘度指数向上剤有効成分を10重
量%添加したものを使用した。また、基油としては、1
00℃の粘度が4.88mm2/s である鉱油を使用し
た。 (1)酸化安定性試験(Indiana Stirring Oxidation Te
st , ISOT) JIS K 2514−1982(潤滑油酸化安定度試
験方法)に準拠して行った。すなわち、ガラス容器(ビ
ーカー状)に、磁気撹拌子、ガラス棒(ワニス棒)およ
び鋼/銅板状触媒を入れて蓋をした。これに、試料油2
50mlを添加し、165.5℃で48時間撹拌しなが
ら加熱した。
【0015】ガラス棒やガラス容器に付着したラッカー
/スラッジを目視にて観察したところ、実施例1〜4に
ついて良好な結果を得た。 (2)剪断安定性試験(超音波法) JPI−5S−29−88(潤滑油剪断安定度試験方
法)の中の超音波法に準拠して行った。すなわち、ビー
カーに試料油30mlを入れ、超音波発振器のホーンの
先端を油面下につけて超音波照射した。出力13.6
V、油温40℃で30分間照射を行った。
【0016】新油(処理前の試料油)と剪断油(剪断処
理後の試料油)のそれぞれについて、粘度(100℃お
よび40℃)を測定し、計算により粘度指数(VI)を
求めた。また、新油に対する剪断油のVI変化を調べた
(数値(絶対値)の小さい方が剪断安定性に優れる)。
また、剪断試験中に微小な気泡が発生するので、剪断停
止後の泡の消滅(泡切れ)を肉眼で観察した。泡切れの
不良なものは、潤滑油に添加すると不都合を生じる。 (3)低温流動性試験 ASTM D 2983−80(ブルックフィールド粘
度計による潤滑油の低温粘度測定法)に準拠して行っ
た。すなわち、試験管に試料油30mlを入れ、一定の
深さまでスピンドルを没入させた。スピンドルを一定速
度で回転させ、低剪断速度下での粘度(ブルックフィー
ルド(BF)粘度)を測定した。油温は−20℃および
−40℃で行った。実施例1 玉付き冷却管および磁気撹拌子を備えた500mlのセ
パラブルフラスコに、フマル酸ジ(2-エチルヘキシル)
233.9g(687ミリモル)、1-オクテン22.9
g(204ミリモル)およびスチレン10.8g(10
4ミリモル)を加え、激しく撹拌しながら、1時間窒素
を流した。反応容器をオイルバスに入れて温度を60℃
に保ち、ベンゾイルペルオキシド(BPO)3.22g
(13.3ミリモル)を加え、7日間撹拌を行った。そ
の後、温度を150℃まで上昇させて軽質分を蒸留除去
し、重合物256.3gを得た。収率98%。
【0017】得られた共重合体を粘度指数向上剤有効成
分として、上記の各種評価試験に供した。結果を表1に
示す。実施例2 玉付き冷却管および磁気撹拌子を備えた500mlのセ
パラブルフラスコに、フマル酸ジ(2-エチルヘキシル)
202.1g(594ミリモル)および1-オクテン1
7.0g(151ミリモル)を加え、激しく撹拌しなが
ら、1時間窒素を流した。反応容器をオイルバスに入れ
て温度を60℃に保ち、ベンゾイルペルオキシド(BP
O)3.16g(13.0ミリモル)を加え、5日間撹
拌を行った。その後、温度を150℃まで上昇させて軽
質分を蒸留除去し、重合物217.8gを得た。収率9
8%。
【0018】得られた共重合体を粘度指数向上剤有効成
分として、上記の各種評価試験に供した。結果を表1に
示す。実施例3 玉付き冷却管および磁気撹拌子を備えた500mlのセ
パラブルフラスコに、フマル酸ジ(2-エチルヘキシル)
160.7g(472ミリモル)および1-オクテン1
0.7g(95ミリモル)を加え、激しく撹拌しなが
ら、1時間窒素を流した。反応容器をオイルバスに入れ
て温度を60℃に保ち、ベンゾイルペルオキシド(BP
O)1.38g(5.7ミリモル)を加え、3日間撹拌
を行った。その後、温度を150℃まで上昇させて軽質
分を蒸留除去し、重合物171.2gを得た。収率99
%。
【0019】得られた共重合体を粘度指数向上剤有効成
分として、上記の各種評価試験に供した。結果を表1に
示す。実施例4 実施例3で得た重合物100gをテトラヒドロフラン
(THF)200mlに溶解させた。この溶液をアセト
ン800mlに投入し再沈殿を行った。さらに得られた
沈殿物をTHF100mlおよびアセトン300mlの
混合溶媒系で再沈殿を行った。得られた沈殿物を空気中
で2日間乾燥し、重合物35gを得た。
【0020】得られた共重合体を粘度指数向上剤有効成
分として、上記の各種評価試験に供した。結果を表1に
示す。比較例1 玉付き冷却管および磁気撹拌子を備えた500mlのセ
パラブルフラスコに、フマル酸ジ(2-エチルヘキシル)
149.1g(438ミリモル)および1-オクテン9.
6g(86ミリモル)を加え、激しく撹拌しながら、1
時間窒素を流した。反応容器をオイルバスに入れて温度
を80℃に保ち、ベンゾイルペルオキシド(BPO)
6.36g(26.3ミリモル)を加え、2日間撹拌を
行った。その後、温度を150℃まで上昇させて軽質分
を蒸留除去し、重合物152.6gを得た。収率93
%。
【0021】得られた共重合体を粘度指数向上剤有効成
分として、上記の各種評価試験に供した。結果を表1に
示す。比較例2 玉付き冷却管および磁気撹拌子を備えた500mlのセ
パラブルフラスコに、フマル酸ジ(2-エチルヘキシル)
175.1g(514ミリモル)を加え、激しく撹拌し
ながら、1時間窒素を流した。反応容器をオイルバスに
入れて温度を60℃に保ち、ベンゾイルペルオキシド
(BPO)4.48g(18.5ミリモル)を加え、3
日間撹拌を行った。その後、温度を150℃まで上昇さ
せて軽質分を蒸留除去し、重合物176.0gを得た。
収率98%。
【0022】得られた重合体を粘度指数向上剤有効成分
として、上記の各種評価試験に供した。結果を表1に示
す。比較例3 玉付き冷却管および磁気撹拌子を備えた500mlのセ
パラブルフラスコに、フマル酸ジ(2-エチルヘキシル)
145.5g(427ミリモル)およびスチレン8.9
g(85ミリモル)を加え、激しく撹拌しながら、1時
間窒素を流した。反応容器をオイルバスに入れて温度を
60℃に保ち、ベンゾイルペルオキシド(BPO)2.
34g(9.7ミリモル)を加え、3日間撹拌を行っ
た。その後、温度を150℃まで上昇させて軽質分を蒸
留除去し、重合物156.0gを得た。収率98%。
【0023】得られた共重合体を粘度指数向上剤有効成
分として、上記の各種評価試験に供した。結果を表1に
示す。比較例4 玉付き冷却管および磁気撹拌子を備えた500mlのセ
パラブルフラスコに、フマル酸ジ(2-エチルヘキシル)
168.1g(494ミリモル)、1-オクテン33.4
g(298ミリモル)およびスチレン7.7g(74ミ
リモル)を加え、激しく撹拌しながら、1時間窒素を流
した。反応容器をオイルバスに入れて温度を60℃に保
ち、ベンゾイルペルオキシド(BPO)4.65g(1
9ミリモル)を加え、5日間撹拌を行った。その後、温
度を150℃まで上昇させて軽質分を蒸留除去し、重合
物198.0gを得た。収率93%。
【0024】得られた共重合体を粘度指数向上剤有効成
分として、上記の各種評価試験に供した。結果を表1に
示す。比較例5 玉付き冷却管および磁気撹拌子を備えた500mlのセ
パラブルフラスコに、フマル酸ジ(2-エチルヘキシル)
142.0g(417ミリモル)および1-オクテン5.
1g(45ミリモル)を加え、激しく撹拌しながら、1
時間窒素を流した。反応容器をオイルバスに入れて温度
を60℃に保ち、ベンゾイルペルオキシド(BPO)
1.01g(4.3ミリモル)を加え、3日間撹拌を行
った。その後、温度を150℃まで上昇させて軽質分を
蒸留除去し、重合物147.3gを得た。収率99%。
【0025】得られた共重合体を粘度指数向上剤有効成
分として、上記の各種評価試験に供した。結果を表1に
示す。比較例6 玉付き冷却管および磁気撹拌子を備えた500mlのセ
パラブルフラスコに、フマル酸ジ(2-エチルヘキシル)
156.9g(461ミリモル)、1-オクテン15.5
g(138ミリモル)およびスチレン25.0g(24
0ミリモル)を加え、激しく撹拌しながら、1時間窒素
を流した。反応容器をオイルバスに入れて温度を60℃
に保ち、ベンゾイルペルオキシド(BPO)1.81g
(7.5ミリモル)を加え、7日間撹拌を行った。その
後、温度を150℃まで上昇させて軽質分を蒸留除去
し、重合物192.4gを得た。収率97%。
【0026】得られた共重合体を粘度指数向上剤有効成
分として、上記の各種評価試験に供した。結果を表1に
示す。比較例7 ポリメタクリレート(商品名;Plexol 1019 、ローム
アンド ハース(Rohm& Haars)社製)を粘度指数向上剤
有効成分として、上記の各種評価試験に供した。結果を
表1に示す。比較例8 エチレン‐プロピレン共重合体(商品名;Lucant DA-2
000B、三井石油化学株式会社製)を粘度指数向上剤有効
成分として、上記の各種評価試験に供した。結果を表1
に示す。比較例9 玉付き冷却管および磁気撹拌子を備えた500mlの三
つ口フラスコに、マレイン酸ジエチル140.2g(8
14ミリモル)、炭素数18個のα‐オレフィン81.
6g(323ミリモル)および炭素数16個のα‐オレ
フィン73.2g(326ミリモル)を加え、激しく撹
拌しながら、1時間窒素を流した。反応容器をオイルバ
スに入れて温度を160℃に保ち、ジ-tert-ブチルペル
オキシド8.32g(56.9ミリモル)を数回に分け
て加え、3時間撹拌を行った。その後、20mmHgに減圧
して軽質分を蒸留除去し、重合物279.9gを得た。
収率92%。
【0027】得られた共重合体を粘度指数向上剤有効成
分として、上記の各種評価試験に供した。結果を表1に
示す。比較例10 玉付き冷却管および磁気撹拌子を備えた500mlの三
つ口フラスコに、マレイン酸ジsec-ブチル123.5g
(541ミリモル)、炭素数18個のα‐オレフィン5
5.4g(219ミリモル)および炭素数16個のα‐
オレフィン48.6g(217ミリモル)を加え、激し
く撹拌しながら、1時間窒素を流した。反応容器をオイ
ルバスに入れて温度を160℃に保ち、ジ-tert-ブチル
ペルオキシド5.53g(37.8ミリモル)を数回に
分けて加え、3時間撹拌を行った。その後、20mmHgに
減圧して軽質分を蒸留除去し、重合物218.6gを得
た。収率94%。
【0028】得られた共重合体を粘度指数向上剤有効成
分として、上記の各種評価試験に供した。結果を表1に
示す。比較例11 玉付き冷却管および磁気撹拌子を備えた500mlの三
つ口フラスコに、フマル酸ジ(2-エチルヘキシル)13
0.3g(383ミリモル)、炭素数18個のα‐オレ
フィン48.3g(191ミリモル)および炭素数16
個のα‐オレフィン34.4g(153ミリモル)を加
え、激しく撹拌しながら、1時間窒素を流した。反応容
器をオイルバスに入れて温度を160℃に保ち、ジ-ter
t-ブチルペルオキシド3.86g(26.4ミリモル)
を数回に分けて加え、3時間撹拌を行った。その後、2
0mmHgに減圧して軽質分を蒸留除去し、重合物201.
2gを得た。収率93%。
【0029】得られた共重合体を粘度指数向上剤有効成
分として、上記の各種評価試験に供した。結果を表1に
示す。
【0030】
【表1】 上記表1に示したように、フマル酸ジエステル‐1-オク
テン共重合体で、分子量の小さい場合(比較例1)に
は、VI向上効果はほとんど認められなかった。また、
フマル酸ジエステル‐スチレン共重合体(比較例3)で
はVI向上効果は認められるが、剪断安定性が悪く、ま
た泡切れが悪い。一方、フマル酸ジエステル単独重合体
(比較例2)では、VI向上効果は認められるが、剪断
安定性が悪く、また泡切れが悪い。さらに、1-オクテン
の量が多すぎる共重合体(比較例4)では剪断安定性が
低い傾向にあり、また少なすぎる場合(比較例5)には
剪断安定性はよいが、泡切れが悪くなる。また、比較例
7(従来品)では剪断安定性が悪く、比較例8(従来
品)では低温流動性が悪い。一方、特公昭62-16996号公
報の表1記載のような共重合体(比較例9〜11)を使用
しても、VI向上効果はほとんど認められなかった。
【0031】それに対して、実施例の共重合体はいずれ
も、粘度指数向上効果、剪断安定性および低温流動性に
優れていることがわかる。
【0032】
【発明の効果】本発明の粘度指数向上剤は、粘度指数向
上効果、剪断安定性および低温流動性がバランスよく優
れているので、潤滑油のための粘度指数向上剤として適
している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10N 40:25 (72)発明者 渡嘉敷 通秀 埼玉県入間郡大井町西鶴ヶ岡1丁目3番1 号 東燃株式会社総合研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)フマル酸ジ(2-エチルヘキシル)
    および(B)1-オクテンを、(A)1モルに対して
    (B)0.15〜0.5モルの割合で重合させて得た共
    重合体であり、かつ重量平均分子量が5000以上であ
    る共重合体を有効成分として含有する潤滑油粘度指数向
    上剤。
  2. 【請求項2】 前記共重合体が、さらに(C)スチレン
    を(A)1モルに対して0.3モル以下の割合で重合さ
    せて得た共重合体である請求項1記載の潤滑油粘度指数
    向上剤。
JP27735993A 1993-10-12 1993-10-12 潤滑油粘度指数向上剤 Pending JPH07109479A (ja)

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