WO2022211003A1 - 潤滑油用添加剤組成物及び潤滑油組成物 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a lubricating oil additive composition and a lubricating oil composition containing the lubricating oil additive composition.
- Friction modifiers are one of the representative lubricant additives.
- phosphorus-based compounds such as phosphate esters
- sulfur-based compounds such as sulfurized olefins
- sulfur-phosphorus-based compounds such as thiophosphates are widely used.
- Patent Literature 1 which contains only structural units derived from alkyl acrylate and structural units derived from hydroxyalkyl acrylate as structural units, has insufficient wear resistance.
- high-molecular-weight compounds may become cloudy when dissolved in mineral oils that are generally used as base oils for lubricating oils. When cloudiness occurs, the solubility of the polymer-based compound is insufficient, and the function of the polymer-based compound may not be exhibited sufficiently. Moreover, it may precipitate in a low-temperature environment. Therefore, polymeric compounds used as friction modifiers are also required to have excellent solubility in mineral oils.
- the present invention provides a lubricating oil additive composition containing a polymer compound, which has excellent solubility in mineral oil and wear resistance and is suitable as a friction modifier, and the lubricating oil additive composition.
- An object of the present invention is to provide a lubricating oil composition containing
- the present invention relates to the following [1] to [3].
- Content of the structural unit (a) is 43 mol% or more based on the total structural units of the copolymer (X),
- the lubricating oil additive composition, wherein the mass average molecular weight (Mw) of the copolymer (X) is 5,000 or more and 90,000 or less.
- a lubricating oil composition comprising the lubricating oil additive composition according to [1] above and a lubricating base oil.
- a lubricating oil additive composition containing a polymer compound, which has excellent solubility in mineral oil and wear resistance and is suitable as a friction modifier, and the lubricating oil additive composition It becomes possible to provide a lubricating oil composition containing.
- (meth)acrylate means acrylate or methacrylate, and other similar terms have the same meaning.
- the number of ring-forming carbon atoms refers to the number of carbon atoms among the atoms constituting the ring itself of a compound having a structure in which atoms are cyclically bonded.
- the carbon contained in the substituent is not included in the number of ring-forming carbon atoms.
- a benzene ring has 6 ring-forming carbon atoms.
- the number of carbon atoms in the alkyl group is not included in the number of ring-forming carbon atoms in the benzene ring. Therefore, the number of ring-forming carbon atoms in the benzene ring substituted with the alkyl group is 6.
- the term "number of ring-forming atoms" refers to the number of atoms constituting the ring itself of a compound having a structure in which atoms are cyclically bonded. Atoms that do not constitute a ring (e.g., a hydrogen atom that terminates the bond of an atom that constitutes a ring) and atoms contained in substituents when the ring is substituted by substituents are not included in the number of ring-forming atoms. The same applies to the "number of ring-forming atoms" described below unless otherwise specified. For example, the pyridine ring has 6 ring-forming atoms.
- the number of hydrogen atoms bonded to the pyridine ring or the number of atoms constituting the substituent is not included in the number of atoms forming the pyridine ring. Therefore, the number of ring-forming atoms of the pyridine ring to which hydrogen atoms or substituents are bonded is 6.
- the lubricating oil additive composition of the present embodiment contains the copolymer (X).
- the copolymer (X) contains the following structural units (a) to (c).
- the content of the structural unit (a) is 43 mol % or more based on the total structural units of the copolymer (X), and the weight average molecular weight (Mw) is 5,000 or more and 90,000 or less.
- the present inventors have made intensive studies to solve the above problems. As a result, it has a monomer (A)-derived structural unit (a) having a (meth)acryloyl group and a linear or branched alkyl group having 6 to 24 carbon atoms, a (meth)acryloyl group, and a polar group.
- the copolymer (X) includes only the structural unit (a) derived from the monomer (A), the structural unit (b) derived from the monomer (B), and the structural unit (c) derived from the monomer (C).
- other structural units other than the structural units (a), (b), and (c) may be included within a range that does not impair the effects of the present invention.
- the total content of the structural units (a), (b), and (c) in the copolymer (X) is preferably 70 mol based on the total structural units of the copolymer (X). % to 100 mol %, more preferably 80 mol % to 100 mol %, still more preferably 90 mol % to 100 mol %.
- the monomers (A) to (C) will be described in detail below.
- the monomer (A) used in this embodiment has a (meth)acryloyl group and a linear or branched alkyl group having 6 to 24 carbon atoms.
- the structural unit (a) derived from the monomer (A) mainly functions to exhibit oil solubility (solubility in mineral oil) in the copolymer (X).
- monomer (A) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. Therefore, the copolymer (X) may contain one type of structural unit (a) derived from the monomer (A), or may contain two or more types.
- the monomer (A) is not included in the monomer (B) and the monomer (C). Therefore, the structural unit (a) derived from the monomer (A) is also not included in the structural unit (b) derived from the monomer (B) and the structural unit (c) derived from the monomer (C).
- the monomer (A) preferably contains a monomer (A1) represented by the following general formula (a-1) from the viewpoint of making it easier to exhibit the effects of the present invention. That is, the structural unit (a) preferably contains a structural unit (a1) derived from the monomer (A1).
- R a1 is a hydrogen atom or a methyl group. That is, the monomer (A1) has an acryloyl group or a methacryloyl group as a polymerizable functional group. Monomers in which R a1 is a substituent other than a hydrogen atom and a methyl group are difficult to obtain, and their low reactivity makes it difficult to polymerize them. From the viewpoint of making it easier to improve wear resistance, R a1 is preferably a hydrogen atom. That is, the polymerizable functional group possessed by the monomer (A1) is preferably an acryloyl group.
- R a2 represents a linear or branched alkyl group having 6 to 24 carbon atoms.
- R a2 represents a linear or branched alkyl group having 6 to 24 carbon atoms.
- Linear alkyl groups having 6 to 24 carbon atoms that can be selected as R a2 include, for example, n-hexyl group, n-octyl group, n-decyl group, n-dodecyl group, n-tetradecyl group, n -hexadecyl group, n-octadecyl group, n-icosyl group, n-docosyl group, and n-tetracosyl group.
- Examples of branched alkyl groups having 6 to 24 carbon atoms include an isooctyl group, a tert-octyl group, a 2-ethylhexyl group, an isononyl group, an isodecyl group, and an isooctadecyl group.
- the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 7 or more, more preferably 8 or more. Also, it is preferably 22 or less, more preferably 20 or less.
- the structural unit (a1) derived from the monomer (A1) may contain one type alone or may contain two or more types. In this specification, the monomer (A1) is not included in the monomer (B) and the monomer (C). Therefore, the structural unit (a1) derived from the monomer (A1) is also not included in the structural unit (b) derived from the monomer (B) and the structural unit (c) derived from the monomer (C).
- the content of the structural unit (a1) is preferably 50 mol% to 100 mol%, more preferably 60 mol% to 100 mol%, and still more preferably, based on all structural units of the structural unit (a). is 70 mol % to 100 mol %, more preferably 80 mol % to 100 mol %, still more preferably 90 mol % to 100 mol %.
- the monomer (B) used in this embodiment has a (meth)acryloyl group and a polar group.
- the structural unit (b) derived from the monomer (B) has the function of converting the copolymer (X) into a multipoint adsorption type copolymer, and is presumed to contribute to the improvement of abrasion resistance.
- monomer (B) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. Therefore, the copolymer (X) may contain a single type of structural unit (b) derived from the monomer (B), or may contain two or more types.
- the monomer (B) is not included in the monomer (A) and the monomer (C). Therefore, the structural unit (b) derived from the monomer (B) is also not included in the structural unit (a) derived from the monomer (A) and the structural unit (c) derived from the monomer (C).
- the monomer (B1) has a polar group as , a nitrogen atom-containing group, a hydroxyl group, and a carboxyl group. That is, the structural unit (b) preferably contains a (meth)acryloyl group and a structural unit (b1) derived from the monomer (B1) having these polar groups.
- a monomer having a (meth)acryloyl group and a nitrogen atom-containing group examples include an amide group-containing acrylic monomer, a primary amino group-containing acrylic monomer, Secondary amino group-containing acrylic monomers, tertiary amino group-containing acrylic monomers, nitrile group-containing acrylic monomers, urea group-containing acrylic monomers, urethane group-containing acrylic monomers, and the like can be mentioned.
- amide group-containing acrylic monomers include (meth)acrylamide; N-methyl(meth)acrylamide, N-ethyl(meth)acrylamide, N-isopropyl(meth)acrylamide, Nn-butyl(meth)acrylamide, and monoalkylamino (meth)acrylamides such as N-isobutyl (meth)acrylamide; N-methylaminoethyl (meth)acrylamide, N-ethylaminoethyl (meth)acrylamide, N-isopropylamino-n-butyl (meth)acrylamide , Nn-butylamino-n-butyl (meth)acrylamide, and N-isobutylamino-n-butyl (meth)acrylamide; monoalkylaminoalkyl (meth)acrylamides; N,N-dimethyl (meth)acrylamide, dialkylamino(meth)acrylamides such as N,N-diethyl(
- Examples of primary amino group-containing acrylic monomers include aminoalkyl (meth)acrylates having an alkyl group having 2 to 6 carbon atoms, such as aminoethyl (meth)acrylate.
- secondary amino group-containing acrylic monomers include monoalkylaminoalkyl (meth)acrylates such as tert-butylaminoethyl (meth)acrylate and methylaminoethyl (meth)acrylate.
- tertiary amino group-containing acrylic monomers examples include dialkylaminoalkyl (meth)acrylates such as dimethylaminoethyl (meth)acrylate and diethylaminoethyl (meth)acrylate.
- nitrile group-containing acrylic monomers examples include (meth)acrylonitrile.
- urea group-containing acrylic monomers examples include 2-isocyanatoethyl (meth)acrylate and the like.
- a monofunctional urethane acrylate etc. are mentioned as a urethane-group containing acryl-type monomer.
- - Monomer having a (meth)acryloyl group and a hydroxyl group examples include hydroxyl group-containing acrylic monomers.
- hydroxyl group-containing acrylic monomers include, for example, hydroxyalkyl (meth)acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate and 2- or 3-hydroxypropyl (meth)acrylate; N,N-dihydroxymethyl (meth) Mono- or di-hydroxyalkyl-substituted (meth)acrylamides such as acrylamide, N,N-dihydroxypropyl(meth)acrylamide, and N,N-di-2-hydroxybutyl(meth)acrylamide.
- Examples of the monomer having a (meth)acryloyl group and a carboxyl group include carboxyl group-containing acrylic monomers.
- Examples of carboxyl group-containing acrylic monomers include (meth)acrylic acid; carboxyalkyl (meth)acrylates such as carboxyethyl (meth)acrylate.
- acrylic monomers dialkylaminoalkyl (meth)acrylamide, hydroxyalkyl (meth)acrylate, and carboxyalkyl (meth)acrylate from the viewpoint of making it easier to exhibit the effects of the present invention
- dialkylaminoalkyl (meth)acrylamide, hydroxyalkyl (meth)acrylate, and carboxyalkyl (meth)acrylate from the viewpoint of making it easier to exhibit the effects of the present invention
- One or more selected are preferred.
- the number of carbon atoms in the alkyl group of these monomers is preferably 1-6, more preferably 1-4.
- the structural unit (b1) derived from the monomer (B1) may contain one type alone or may contain two or more types.
- the monomer (B1) is not included in the monomer (A) and the monomer (C). Therefore, the structural unit (b1) derived from the monomer (B1) is also not included in the structural unit (a) derived from the monomer (A) and the structural unit (c) derived from the monomer (C).
- the content of the structural unit (b1) is preferably 50 mol% to 100 mol%, more preferably 60 mol% to 100 mol%, still more preferably based on the total structural units of the structural unit (b). is 70 mol % to 100 mol %, more preferably 80 mol % to 100 mol %, still more preferably 90 mol % to 100 mol %.
- a structural unit (b2) derived from a monomer (B2) having a polyoxyalkylene group as a polar group is contained. Small amounts are preferred.
- the content of the structural unit (b2) derived from the monomer (B2) having a (meth)acryloyl group and a polyoxyalkylene group is preferably 5 mol based on the total structural units of the structural unit (b). %, more preferably less than 1 mol %, still more preferably less than 0.1 mol %, and most preferably no structural unit (b2).
- Examples of the monomer (B2) having a (meth)acryloyl group and a polyoxyalkylene group include polyethylene glycol mono(meth)acrylate, polypropylene glycol mono(meth)acrylate, polyethylene glycol monomethyl ether acrylate, lauryl alcohol ethylene oxide adduct (meth) ) acrylates and the like.
- the alkylene chain has, for example, 2 to 4 carbon atoms, and the degree of polymerization is 2 or more (eg, 2 to 50).
- the monomer (C) used in the present invention has a polymerizable functional group and a cyclic structural group. It is presumed that the structural unit (c) derived from the monomer (C) has the function of exhibiting the friction-reducing effect in the copolymer (X). Specifically, when the copolymer (X) is adsorbed on the surfaces of the two members facing each other due to the intermolecular interaction of the cyclic structural group of the structural unit (c), an appropriate repulsive force is generated between the members, It is presumed that the effect of reducing friction is exerted.
- monomer (C) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. Therefore, the copolymer (X) may contain one type of structural unit (c) derived from the monomer (C), or may contain two or more types.
- the monomer (C) is not included in the monomer (A) and the monomer (B). Therefore, the structural unit (c) derived from the monomer (C) is also not included in the structural unit (a) derived from the monomer (A) and the structural unit (b) derived from the monomer (B).
- the polymerizable functional group possessed by the monomer (C) is not particularly limited as long as it can form a copolymer (X) with the monomer (A) and the monomer (B), but is preferably an acryloyl group, a methacryloyl group, or A vinyl group is mentioned. From the viewpoint of making it easier to improve wear resistance, the polymerizable functional group is preferably an acryloyl group or a methacryloyl group, and more preferably an acryloyl group.
- the monomer (C) is one selected from the group consisting of the following (I) to (III) as a cyclic structure in the cyclic structure group. It is preferable to contain the monomer (C1) having the above cyclic structure.
- the structural unit (c) is a polymerizable functional group and one or more cyclic structures selected from the group consisting of the following (I) to (III) It preferably contains a structural unit (c1) derived from the monomer (C1) having
- Aromatic ring having 6 to 14 ring-forming carbon atoms examples include benzene, naphthalene, anthracene, and phenanthrene. From the viewpoint of making it easier to exhibit the effects of the present invention, the number of ring-forming carbon atoms in the aromatic ring is preferably 6 or more and 10 or less. Specifically, the aromatic ring is preferably benzene.
- Alicyclic ring having 3 to 14 ring-forming carbon atoms examples include cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, cyclodecane, saturated alicyclic ring having a monocyclic structure such as cyclododecane; unsaturated alicyclic ring having a monocyclic structure such as cyclopropene, cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene, cyclodecene, cyclododecene; polycyclic saturated alicyclic rings such as adamantane; and polycyclic saturated alicyclic rings such as norbornene and adamantene.
- the number of ring-forming carbon atoms in the alicyclic ring is preferably 5 or more and 14 or less, more preferably 5 or more and 10 or less.
- the alicyclic ring is preferably a saturated alicyclic ring having a monocyclic structure or an unsaturated alicyclic ring having a monocyclic structure. is more preferably a saturated alicyclic ring of Specifically, the alicyclic ring is preferably cyclohexane or cyclohexene, more preferably cyclohexane.
- the heterocyclic ring having 3 to 14 ring carbon atoms containing a heteroatom includes saturated three-membered ring heterocycles such as aziridine, oxirane, diaziridine, oxaziridine, dioxirane; azirine, oxylene, Unsaturated 3-membered heterocyclic ring such as diazirine; Saturated 4-membered heterocyclic ring such as azetidine, oxetane, diazetidine, dioxetane; Unsaturated 4-membered heterocyclic ring such as azet, oxet, diazeto, dioxet,
- polycyclic heterocycles examples include 1H-pyrrolidine, indolizine, isoindole, indole, indazole, purine, 4H-quinolidine, isoquinoline, quinoline, phthalazine, naphthyridine, quinoxaline, quinazoline, cinnoline, pteridine, carbazole, and ⁇ -carboline. , phenanthridine, acridine, perimidine, phenanthroline, phenazine, phenoxazine and the like. From the viewpoint of making it easier to exhibit the effects of the present invention, the number of ring-forming atoms in the heterocyclic ring is preferably 5 or more and 14 or less, more preferably 5 or more and 10 or less.
- the cyclic structures (I) to (III) may be unsubstituted or may have a substituent.
- the substituent is not particularly limited as long as the effects of the present invention are exhibited, and examples thereof include organic groups having 1 to 30 carbon atoms, and the organic group is at least one of a nitrogen atom and an oxygen atom. You may have any atom.
- an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms preferably 1 to 16, more preferably 1 to 8, more preferably 1 to 4
- 1 to 30 carbon atoms preferably 1 to 16, more preferably preferably 1 to 8, more preferably 1 to 4
- alkyl group amino group; cyano group; nitro group; carbon number 1 to 30 (preferably 1 to 16, more preferably 1 to 8, further Preferred examples include groups selected from the group consisting of 1 to 4) alkylcarbonyloxy groups having an alkyl group; hydroxy groups; alkyl-substituted carbonyl groups; and carboxyl groups.
- Substituents may be further substituted with any of the substituents described above. From the viewpoint of making it easier to exhibit the effects of the present invention, the cyclic structures (I) to (III) are preferably unsubstituted.
- the monomer (C1) is preferably a monomer represented by the following general formula (c-1).
- Y-L-Z (c-1) In general formula (c-1) above, Y represents a polymerizable functional group, L represents a direct bond or linker, and Z represents a cyclic structural group having a cyclic structure of (I) to (III) above.
- Examples of polymerizable functional groups that can be selected as Y include acryloyl groups, methacryloyl groups, and vinyl groups. From the viewpoint of making it easier to improve wear resistance, the polymerizable functional group is preferably an acryloyl group.
- Linkers that can be selected as L include, for example, divalent aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 4 carbon atoms such as methylene group, ethylene group, n-propylene group and n-butylene group; phenylethylene group and phenylene group; -O-; oxyalkylene group (the number of carbon atoms in the alkylene group is preferably 1 to 4); polyoxyalkylene group (the number of carbon atoms in the alkylene group is preferably 1 to 4) and the like.
- divalent aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 4 carbon atoms such as methylene group, ethylene group, n-propylene group and n-butylene group
- phenylethylene group and phenylene group -O-
- oxyalkylene group the number of carbon atoms in the alkylene group is preferably 1 to 4
- polyoxyalkylene group the number of carbon atoms in the alkylene group is preferably 1 to 4
- the cyclic structural group that can be selected as Z includes, for example, a monovalent cyclic structural group obtained by removing one hydrogen atom from the cyclic structure of any one of the above (I) to (III). From the viewpoint of making it easier to improve wear resistance, the cyclic structural group is preferably a monovalent cyclic structural group obtained by removing one hydrogen atom from the cyclic structure (I) or (II) above. Among the above (I), an aromatic ring having 6 or more and 10 or less ring-forming carbon atoms is preferable.
- a saturated alicyclic ring having a monocyclic structure or an unsaturated alicyclic ring having a monocyclic structure is preferable, and a saturated alicyclic ring having a monocyclic structure is more preferable.
- the number of ring-forming carbon atoms is preferably 6 or more and 10 or less.
- Examples of preferred compounds for the monomer (C1) include benzyl acrylate, cyclohexyl acrylate, and styrene.
- the structural unit (c1) derived from the monomer (C1) may contain one type alone, or may contain two or more types.
- the structural unit (c1) derived from the monomer (C1) may contain two or more structural units derived from two or more monomers having different cyclic structural groups. Specifically, it may contain a structural unit derived from the monomer having a cyclic structural group (I) and a structural unit derived from the monomer having a cyclic structural group (II).
- the monomer (C1) is not included in the monomer (A) and the monomer (B). Therefore, the structural unit (c1) derived from the monomer (C1) is also not included in the structural unit (a) derived from the monomer (A) and the structural unit (b) derived from the monomer (B).
- the content of the structural unit (c1) is preferably 50 mol% to 100 mol%, more preferably 60 mol% to 100 mol%, and still more preferably based on the total structural units of the structural unit (c). is 70 mol % to 100 mol %, more preferably 80 mol % to 100 mol %, still more preferably 90 mol % to 100 mol %.
- the content of the structural unit (a) derived from the monomer (A) is required to be 43 mol % or more based on the total structural units of the copolymer (X). If the content of the structural unit (a) is less than 43 mol%, the solubility of the copolymer (X) in mineral oil may not be sufficient. From the viewpoint of making it easier to exhibit the effect of the present invention, the content of the structural unit (a) derived from the monomer (A) is preferably 50 mol% based on the total structural units of the copolymer (X). or more, more preferably 55 mol % or more.
- the content of the structural unit (a) derived from the monomer (A) is preferably 84 mol% or less, more preferably 84 mol% or less, based on the total structural units of the copolymer (X). It is preferably 80 mol % or less, more preferably 76 mol % or less.
- the upper and lower limits of these numerical ranges can be combined arbitrarily. Specifically, it is preferably 50 mol % to 84 mol %, more preferably 50 mol % to 80 mol %, still more preferably 55 mol % to 76 mol %.
- the content ratio of each structural unit in the copolymer (X) usually corresponds to the ratio (feed ratio) of each monomer constituting the copolymer (X).
- the content of the structural unit (b) derived from the monomer (B) is based on all structural units of the copolymer (X), preferably It is 9 mol % or more, more preferably 10 mol % or more, still more preferably 12 mol % or more.
- the content of the structural unit (b) derived from the monomer (B) is preferably 50 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, based on the total structural units of the copolymer (X). It is preferably 40 mol % or less, more preferably 30 mol % or less, and even more preferably 25 mol % or less.
- the upper and lower limits of these numerical ranges can be combined arbitrarily. Specifically, it is preferably 9 mol % to 50 mol %, more preferably 10 mol % to 40 mol %, still more preferably 12 mol % to 30 mol %.
- the content of the structural unit (c) derived from the monomer (C) is based on all structural units of the copolymer (X), preferably It is 7 mol % or more, more preferably 8 mol % or more, still more preferably 10 mol % or more.
- the content of the structural unit (c) derived from the monomer (C) is preferably 30 mol% or less, based on the total structural units of the copolymer (X), and more It is preferably 28 mol % or less, more preferably 26 mol % or less, and even more preferably 25 mol % or less.
- the upper and lower limits of these numerical ranges can be combined arbitrarily. Specifically, it is preferably 7 mol% to 30 mol%, more preferably 8 mol% to 28 mol%, still more preferably 10 mol% to 26 mol%, still more preferably 10 mol% to 25 mol%. .
- the content ratio [(b)/(a)] of the structural unit (b) and the structural unit (a) is , the molar ratio is preferably 0.15 or more, more preferably 0.20 or more, still more preferably 0.25 or more, and even more preferably 0.30 or more. Also, it is preferably 0.50 or less, more preferably 0.45 or less, and still more preferably 0.40 or less. The upper and lower limits of these numerical ranges can be combined arbitrarily. Specifically, it is preferably 0.15 to 0.50, more preferably 0.20 to 0.45, still more preferably 0.25 to 0.40, and even more preferably 0.30 to 0.40. .
- the content ratio [(c)/(a)] between the structural unit (c) and the structural unit (a) is , the molar ratio is preferably 0.10 or more, more preferably 0.20 or more, still more preferably 0.30 or more, and even more preferably 0.40 or more. Also, it is preferably 0.48 or less, more preferably 0.46 or less, and still more preferably 0.45 or less. The upper and lower limits of these numerical ranges can be combined arbitrarily. Specifically, it is preferably 0.10 to 0.48, more preferably 0.20 to 0.46, still more preferably 0.30 to 0.45, and even more preferably 0.40 to 0.45. .
- the copolymer (X) contains structural units derived from other monomers within a range that does not impair the effects of the present invention.
- Such other monomers include functional group-containing monomers other than monomers (A), (B), and (C).
- Such other functional group-containing monomers include, for example, functional group-containing (meth)acrylates other than the monomers (A), (B), and (C).
- the copolymer (X) has a content of structural units derived from functional group-containing monomers other than the monomers (A), (B), and (C) is preferably less than 30 mol%, more preferably less than 20 mol%, even more preferably less than 10 mol%, even more preferably less than 1 mol%, and even more preferably less than 0.1 mol%, based on all structural units is.
- the copolymer (X) of the present embodiment should have a mass average molecular weight (Mw) of 5,000 or more and 90,000 or less. If the mass average molecular weight (Mw) of the copolymer (X) is less than 5.000, it will be difficult to improve the abrasion resistance. Moreover, when the mass average molecular weight (Mw) of the copolymer (X) exceeds 90.000, the solubility in mineral oil may be poor.
- the copolymer (X) it becomes difficult for the copolymer (X) to enter the gap between the two members, making it difficult to exhibit the effect of improving wear resistance.
- it is preferably 5,500 or more, more preferably 6,000 or more, and still more preferably 7,000 or more.
- it is preferably 80,000 or less, more preferably 60,000 or less, and still more preferably 50,000 or less.
- the upper and lower limits of these numerical ranges can be combined arbitrarily. Specifically, it is preferably 5,500 to 80,000, more preferably 6,000 to 60,000, still more preferably 7,000 to 50,000.
- the molecular weight distribution (Mw/Mn) of the copolymer (X) of the present embodiment is preferably 3.5 or less, more preferably 3.0 or less, from the viewpoint of making it easier to exhibit the friction reducing effect. , and more preferably 2.8 or less.
- the molecular weight distribution (Mw/Mn) of the copolymer (X) of the present embodiment may be 1.01 or more, 1.3 or more, or 1.5 or more. .
- the mass average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw/Mn) are values measured or calculated by the methods described in the examples below.
- the polymerization mode of the copolymer (X) of the present embodiment is not particularly limited, and may be block copolymerization, random copolymerization, or block/random copolymerization.
- the method for producing a lubricating oil additive composition of the present embodiment includes a step (S) of polymerizing the following monomers (A) to (C) to produce a copolymer (X).
- Monomer (A) a monomer having a (meth)acryloyl group and a linear or branched alkyl group having 6 to 24 carbon atoms
- Monomer (B) a monomer having a (meth)acryloyl group and a polar group
- step (S) for producing the copolymer (X) will be described in detail below.
- the production method (polymerization method) of the copolymer (X) is not particularly limited, and it is produced by applying any known method. Such methods include, for example, an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, a solution polymerization method, and the like.
- the production method (polymerization method) of the copolymer (X) is a lubricating oil base It is preferable to adopt a solution polymerization method using a solvent that dissolves in oil as a solvent.
- the solvent used in the solution polymerization method is not particularly limited, but it is preferable to use, for example, esters such as polyol esters, dibasic acid esters, hindered esters and monoesters. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
- esters such as polyol esters, dibasic acid esters, hindered esters and monoesters. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
- initiators used in the solution polymerization method include 2,2'-azobis(isobutyronitrile), 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2'-azobis- Azo initiators such as (N,N-dimethyleneisobutylamidine) dihydrochloride, 1,1′-azobis(cyclohexyl-1-carbonitrile), 2,2′-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) ; hydrogen peroxide; organic peroxides such as benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, methyl ethyl ketone peroxide and perbenzoic acid; persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate and ammonium persulfate a redox initiator of hydrogen peroxide--Fe 2+ ; and other existing radical initiators.
- Chain transfer agents used in the solution polymerization method include, for example, mercaptans, thiocarboxylic acids, secondary alcohols such as isopropanol, amines such as dibutylamine, hypophosphites such as sodium hypophosphite, and chlorine-containing compounds. , alkylbenzene compounds, and the like.
- the molecular weight of copolymer (X) is controlled by a known method.
- the molecular weight of the copolymer (X) can be controlled by the reaction temperature, reaction time, amount of initiator, charge amount of each monomer, type of solvent, use of chain transfer agent, and the like.
- the amount of the monomer (A) added is preferably 57% by mass or more, based on the total amount of the monomers added, from the viewpoint of facilitating adjustment to the content of the structural unit (a) described above. It is 65% by mass or more, more preferably 70% by mass or more. Also, it is preferably 90% by mass or less, more preferably 87% by mass or less, and even more preferably 85% by mass or less. The upper and lower limits of these numerical ranges can be combined arbitrarily. Specifically, it is preferably 57% to 90% by mass, 65% to 87% by mass, and more preferably 70% to 85% by mass. Compounds preferred as the monomer (A) are as described above.
- the amount of the monomer (B) to be added is preferably 5% by mass or more based on the total monomers to be added, from the viewpoint of facilitating adjustment to the content of the structural unit (b) described above. , more preferably 6% by mass or more, and still more preferably 7% by mass or more. Also, it is preferably 38% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, even more preferably 20% by mass or less, and even more preferably 15% by mass or less. The upper and lower limits of these numerical ranges can be combined arbitrarily. Specifically, it is preferably 5% by mass to 38% by mass, more preferably 6% by mass to 20% by mass, and still more preferably 7% by mass to 15% by mass. Compounds preferred as the monomer (B) are as described above.
- the amount of the monomer (C) to be added is preferably 5% by mass or more based on the total amount of monomers to be added, from the viewpoint of facilitating adjustment to the content of the structural unit (c) described above. , more preferably 6% by mass or more, and still more preferably 7% by mass or more. Also, it is preferably 27% by mass or less, more preferably 23% by mass or less, and still more preferably 20% by mass or less. The upper and lower limits of these numerical ranges can be combined arbitrarily. Specifically, it is preferably from 5% by mass to 27% by mass, more preferably from 6% by mass to 23% by mass, and even more preferably from 7% by mass to 20% by mass. Compounds preferred as the monomer (C) are as described above.
- the content of the copolymer (X) is Based on the total amount of the agent composition, preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, still more preferably 70% by mass or more, still more preferably 80% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, Preferably, it is 95% by mass or more.
- the content of the copolymer (X) is usually less than 99% by mass based on the total amount of the additive composition for lubricating oil.
- the lubricating oil additive composition of the present embodiment may be diluted with a diluent solvent.
- the content of the copolymer (X) in the additive composition for lubricating oil means the content relative to the total amount of active ingredients in the additive composition for lubricating oil, excluding the diluent solvent.
- the diluting solvent it is preferable to use the same solvent as the polymerization solvent.
- the additive composition for lubricating oil of the present embodiment has excellent solubility in lubricating base oil and excellent wear resistance. Therefore, it is useful as a friction modifier. Accordingly, in this embodiment, a method of using the lubricating oil additive composition as a friction modifier is provided.
- the lubricating oil composition of the present embodiment contains a lubricating oil additive composition containing the copolymer (X) and a lubricating base oil.
- the content of the additive composition for lubricating oil is such that the content of the copolymer (X) is based on the total amount of the lubricating oil composition, from the viewpoint of exhibiting the effect of addition of the additive composition for lubricating oil well. It is adjusted to preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more, and still more preferably 0.3% by mass or more.
- the content of the copolymer (X) is adjusted to be preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and still more preferably 3% by mass or less, based on the total amount of the lubricating oil composition. be.
- the upper and lower limits of these numerical ranges can be combined arbitrarily. Specifically, it is preferably 0.1% by mass to 10% by mass, more preferably 0.2% by mass to 5% by mass, and still more preferably 0.3% by mass to 3% by mass.
- lubricating base oil general base oils used in lubricating oil compositions can be used without particular limitation. Specifically, for example, one or more selected from the group consisting of mineral oil and synthetic oil.
- the kinematic viscosity at 100 ° C. of the lubricating base oil is preferably in the range of 1 mm 2 / s to 50 mm 2 / s, more preferably in the range of 2 mm 2 / s to 30 mm 2 / s, 3 mm 2 / s It is more preferably in the range of ⁇ 20 mm 2 /s.
- the viscosity index of the lubricating base oil is preferably 80 or higher, more preferably 90 or higher, and even more preferably 100 or higher.
- the kinematic viscosity and viscosity index of the lubricating base oil are values measured or calculated according to JIS K2283:2000.
- lubricating base oils include, for example, distillates obtained by atmospheric distillation and/or vacuum distillation of paraffin-based crude oils, intermediate-based crude oils, or naphthenic-based crude oils; oil; and the like.
- Refining methods for obtaining refined oil include, for example, solvent dewaxing, hydroisomerization, hydrofinishing, and clay treatment.
- Synthetic oils include, for example, hydrocarbon oils, aromatic oils, ester oils, ether oils and the like.
- GTL Gas To Liquids
- GTL wax Gas To Liquids WAX
- the lubricating oil composition of the present embodiment contains an antioxidant, an oiliness agent, a detergent-dispersant, a viscosity index improver, a rust inhibitor, and a metal deactivator within a range that does not impair the effects of the additive composition for lubricating oil. and other additives such as antifoaming agents. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
- oxidation Additives for lubricating oil compositions containing one or more additives selected from inhibitors, oiliness agents, detergent-dispersants, viscosity index improvers, rust inhibitors, metal deactivators, defoamers and the like A drug package is also provided.
- antioxidant As the antioxidant, amine-based antioxidants, phenol-based antioxidants, and the like, which are used in conventional lubricating oil compositions, can be used. These antioxidants may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
- amine antioxidants include monoalkyldiphenylamine compounds such as monooctyldiphenylamine and monononyldiphenylamine; ,4'-diheptyldiphenylamine, 4,4'-dioctyldiphenylamine, and 4,4'-dinonyldiphenylamine; dialkyldiphenylamine compounds; tetrabutyldiphenylamine, tetrahexyldiphenylamine, tetraoctyldiphenylamine, and tetranonyldiphenylamine; Polyalkyldiphenylamine compounds; ⁇ -naphthylamine, phenyl- ⁇ -naphthylamine, butylphenyl- ⁇ -naphthylamine, pentylphenyl- ⁇ -naphthylamine, hexylphenyl- ⁇ -naphthylamine, h
- phenolic antioxidants include monophenolic compounds such as 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol and 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol; -methylenebis (2,6-di-tert-butylphenol) and 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol) and other bisphenol compounds.
- Add the minimum amount necessary to maintain the oxidative stability of the product is preferably 0.01 to 1% by mass based on the total amount of the lubricating oil composition.
- oiliness agent Fatty acid compounds such as fatty acids and fatty acid metal salts; ester compounds such as polyol esters, sorbitan esters and glycerides; and amine compounds such as aliphatic amines can be used as the oiliness agent.
- the content of the oily agent is usually 0.1 to 20% by mass, preferably 0.5 to 10% by mass, based on the total amount of the lubricating oil composition, from the viewpoint of addition effect.
- Detergent-dispersants include metal sulfonates, metal salicylates, metal phenates, succinimides, and the like.
- the content of the detergent-dispersant is usually 0.01 to 10% by mass, preferably 0.1 to 5% by mass, based on the total amount of the lubricating oil composition, from the viewpoint of addition effect.
- Viscosity index improvers include, for example, polymethacrylates, dispersed polymethacrylates, olefin copolymers (e.g., ethylene-propylene copolymers), dispersed olefin copolymers, styrene copolymers (e.g., styrene-diene hydrogenated copolymer, etc.).
- the content of the viscosity index improver is preferably 0.3 to 5% by mass based on the total amount of the lubricating oil composition.
- (anti-rust) Rust inhibitors include metal sulfonates, succinate esters, and alkanolamines such as alkylamines and monoisopropanolamine.
- the content of the rust preventive is usually 0.01 to 5% by mass, preferably 0.03 to 3% by mass, based on the total amount of the lubricating oil composition, from the viewpoint of the effect of addition.
- metal deactivator examples include benzotriazole and thiadiazole.
- a preferable content of the metal deactivator is usually 0.01 to 5% by mass, preferably 0.01 to 1% by mass, based on the total amount of the lubricating oil composition, from the viewpoint of adding effect.
- Antifoaming agents include methylsilicone oil, fluorosilicone oil, polyacrylate, and the like.
- the content of the antifoaming agent is usually 0.0005 to 0.01% by mass, based on the total amount of the lubricating oil composition, from the viewpoint of the effect of addition.
- the lubricating oil additive composition of the present embodiment can also be used by blending with a grease composition. That is, in the present embodiment, it is also possible to provide a grease composition containing the additive composition for lubricating oil, a thickener, and a lubricating base oil.
- the 100° C. kinematic viscosity of the lubricating oil composition of the present embodiment is preferably 1.0 mm 2 /s to 50 mm 2 /s, more preferably 2.0 mm 2 /s to 30 mm 2 /s, still more preferably 3.0 mm. 2 /s to 20 mm 2 /s.
- the viscosity index of the lubricating oil composition of the present embodiment is preferably 90 or higher, more preferably 100 or higher, even more preferably 110 or higher.
- the dynamic viscosity and viscosity index of the lubricating oil composition are values measured or calculated according to JIS K2283:2000.
- the lubricating oil composition of the present embodiment preferably has a wear scar diameter of less than 520 ⁇ m, more preferably less than 500 ⁇ m, even more preferably 480 ⁇ m or less, and even more preferably 460 ⁇ m or less, according to a ball-on-disk test described later in the examples. , and more preferably 440 ⁇ m or less.
- the lubricating oil composition of the present embodiment contains the copolymer (X), it has excellent wear resistance. Therefore, the lubricating oil composition of the present embodiment is, for example, gear oil (manual transmission oil, differential oil, etc.), automatic transmission oil (automatic transmission oil, etc.), continuously variable transmission oil (belt CVT oil, toroidal CVT oil, etc.) , power steering oil, shock absorber oil, and drive system oil such as electric motor oil; internal combustion engine (engine) oil for gasoline engine, diesel engine, gas engine, etc.; hydraulic oil; turbine oil; compressor oil Fluid bearing oil; Rolling bearing oil; Refrigerating machine oil, etc.
- gear oil manual transmission oil, differential oil, etc.
- automatic transmission oil automatic transmission oil, etc.
- continuously variable transmission oil belt CVT oil, toroidal CVT oil, etc.
- power steering oil shock absorber oil
- drive system oil such as electric motor oil
- hydraulic oil turbine oil
- the lubricating oil composition is filled in a device used in each application described above, and a method of lubricating between each part of each device. is mentioned.
- the lubricating oil additive composition wherein the mass average molecular weight (Mw) of the copolymer (X) is 5,000 or more and
- the structural unit (a) comprises a structural unit (a1) derived from a monomer (A1) represented by the following general formula (a-1): Composition.
- R a1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
- R a2 represents a linear or branched alkyl group having 6 to 24 carbon atoms.
- the structural unit (b) is a structural unit derived from a monomer (B1) having one or more groups selected from the group consisting of a nitrogen atom-containing group, a hydroxyl group, and a carboxyl group as the polar group ( The additive composition for lubricating oil according to the above [1] or [2], comprising b1). [4] The content of the structural unit (b2) derived from the monomer (B2) having a polyoxyalkylene group as the polar group is less than 5 mol% based on all structural units of the structural unit (b). The lubricating oil additive composition according to any one of [1] to [3].
- the additive composition for lubricating oil according to any one of [1] to [4] above, wherein the polymerizable functional group of the monomer (C) is a (meth)acryloyl group or a vinyl group.
- the structural unit (c) is derived from a monomer (C1) having at least one cyclic structure selected from the group consisting of the following (I) to (III) as the cyclic structure in the cyclic structural group.
- the lubricating oil additive composition according to any one of the above [1] to [5], comprising the structural unit (c1).
- Mass average molecular weight (Mw), molecular weight distribution (Mw/Mn) “1515 isocratic HPLC pump” manufactured by Waters, "2414 refractive index (RI) detector", one column “TSKguardcolumn SuperHZ-L” manufactured by Tosoh Corporation, and two “TSK Super Multipore HZ-M” This was installed in this order from the upstream side, measurement temperature: 40° C., mobile phase: tetrahydrofuran, flow rate: 0.35 mL/min, sample concentration: 1.0 mg/mL, and calculated in terms of standard polystyrene.
- N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamide (alias: N,N-dimethylaminopropyl(meth)acrylamide): a monomer having an acryloyl group and a nitrogen atom-containing group as a polar group.
- the structural formula is shown below.
- Cyclohexyl acrylate a monomer whose polymerizable functional group is an acryloyl group and whose cyclic structure is cyclohexane.
- Y is an acryloyl group
- L is —O—
- Z is a cyclohexyl group.
- Flufuryl acrylate a monomer whose polymerizable functional group is an acryloyl group and whose cyclic structure is furan.
- Y is an acryloyl group
- L is an oxymethylene group
- Z is a furyl group.
- Tetrahydrofurfuryl acrylate a monomer whose polymerizable functional group is an acryloyl group and whose cyclic structure is tetrahydrofuran.
- Y is an acryloyl group
- L is an oxymethylene group
- Z is a tetrahydrofuryl group.
- Copolymer (X)-5 Production of copolymer (X)-5> Dodecyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate were used together as the monomer (A), and the addition amounts of the monomers (A) to (C) were adjusted so that the mass ratio and molar ratio shown in Table 1 were obtained, as in Production Example 1. Copolymer (X)-5 was produced by the method of.
- Copolymer (X)-7 was produced in the same manner as in Production Example 1 by adjusting the addition amounts of the monomers (A) to (C) so that the mass ratio and molar ratio shown in Table 1 were obtained.
- Copolymer (X)-9 Production of copolymer (X)-9> Monomer (A) was changed to dodecyl methacrylate, monomer (B) was changed to 2-hydroxyethyl methacrylate, monomer (C) was changed to benzyl methacrylate, and the mass ratio and molar ratio shown in Table 1 were obtained. Copolymer (X)-9 was produced in the same manner as in Production Example 1 by adjusting the amounts of (A) to (C) added.
- Examples 1 to 11, Comparative Examples 1 to 5 The lubricating base oil and the respective copolymers produced in Production Examples 1 to 11 and Comparative Production Examples 1 to 5 were sufficiently mixed to obtain lubricating oil compositions of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 5. were prepared respectively.
- Mineral oil (100° C. kinematic viscosity: 5.3 mm 2 /s, viscosity index: 104, API classification: Group II) was used as the lubricating base oil.
- the content of the lubricating base oil in the lubricating oil composition was 99% by mass based on the total amount of the lubricating oil composition.
- Each copolymer produced in Production Examples 1 to 11 and Comparative Production Examples 1 to 5 was dissolved in bis(2-ethylhexyl sebacate), which is a polymerization solvent (hereinafter also referred to as "solvent"), and was added to lubricating oil. Blended with base oil. The mixing ratio of the copolymer and bis(2-ethylhexyl) sebacate was 1:1 (mass ratio).
- the content of the copolymer (including solvent) in the lubricating oil composition was 1% by mass based on the total amount of the lubricating oil composition. Therefore, the content of the copolymer in the lubricating oil composition (the content of the copolymer containing no solvent) is 0.5% by mass based on the total amount of the lubricating oil composition.
- Table 1 shows the following. From the results shown in Examples 1 to 11, the structural unit (a) derived from the monomer (A) having a (meth)acryloyl group and a linear or branched alkyl group having 6 to 24 carbon atoms, and (meth)acryloyl A structural unit (b) derived from a monomer (B) having a group and a polar group, and a structural unit (c) derived from a monomer (C) having a polymerizable functional group and a cyclic structural group, A copolymer in which the content of a) is 43 mol% or more based on the total structural units of the copolymer (X) and the weight average molecular weight (Mw) is 5,000 or more and 90,000 or less, It can be seen that it has excellent solubility in lubricating base oil (mineral oil) and can impart sufficient wear resistance to the lubricating oil composition.
- lubricating base oil mineral oil
- Table 2 shows the following. From the results shown in Comparative Example 2, the structural unit (a) derived from the monomer (A) having a (meth)acryloyl group and a linear or branched alkyl group having 6 to 24 carbon atoms is included, and the (meth)acryloyl group A copolymer that does not contain a structural unit (b) derived from a monomer (B) having a polar group and a structural unit (c) derived from a monomer (C) having a polymerizable functional group and a cyclic structural group , although it has excellent solubility in the lubricating base oil, it can be seen that sufficient wear resistance cannot be imparted to the lubricating oil composition.
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Abstract
Description
また、高分子系化合物は、潤滑油基油として一般的に用いられる鉱物油に溶解したときに白濁することがある。白濁が生じている場合、高分子系化合物の溶解性が不十分であるため、高分子系化合物が有する機能を十分に発揮できないことがある。また、低温環境下で析出してしまうこともある。したがって、摩擦調整剤として用いられる高分子系化合物には、鉱物油への溶解性に優れることも求められる。
[1] 下記構成単位(a)~(c)を含む共重合体(X)を含有し、
・構成単位(a):(メタ)アクリロイル基と炭素数6以上24以下の直鎖又は分岐のアルキル基とを有するモノマー(A)由来の構成単位
・構成単位(b):(メタ)アクリロイル基と極性基とを有するモノマー(B)由来の構成単位
・構成単位(c):重合性官能基と環状構造基とを有するモノマー(C)に由来する構成単位
前記構成単位(a)の含有量が、前記共重合体(X)の全構成単位基準で、43モル%以上であり、
前記共重合体(X)の質量平均分子量(Mw)が、5,000以上90,000以下である、潤滑油用添加剤組成物。
[2] 上記[1]に記載の潤滑油用添加剤組成物と、潤滑油基油と、を含有する、潤滑油組成物。
[3] 上記[1]に記載の潤滑油用添加剤組成物を製造する方法であって、
下記モノマー(A)~(C)を重合させて、共重合体(X)を製造する工程(S)を含む、製造方法。
・モノマー(A):(メタ)アクリロイル基と炭素数6以上24以下の直鎖又は分岐のアルキル基とを有するモノマー
・モノマー(B):(メタ)アクリロイル基と極性基とを有するモノマー
・モノマー(C):重合性官能基と環状構造基とを有するモノマー
また、本明細書に記載された数値範囲「下限値~上限値」は、特に断りのない限り、下限値以上、上限値以下であることを意味する。
また、本明細書において、実施例の数値は、上限値又は下限値として用いられ得る数値である。
本実施形態の潤滑油用添加剤組成物は、共重合体(X)を含有する。
共重合体(X)は、下記構成単位(a)~(c)を含む。
・構成単位(a):(メタ)アクリロイル基と炭素数6以上24以下の直鎖又は分岐のアルキル基とを有するモノマー(A)由来の構成単位
・構成単位(b):(メタ)アクリロイル基と極性基とを有するモノマー(B)由来の構成単位
・構成単位(c):重合性官能基と環状構造基とを有するモノマー(C)に由来する構成単位
そして、共重合体(X)は、構成単位(a)の含有量が、共重合体(X)の全構成単位基準で、43モル%以上であり、質量平均分子量(Mw)が、5,000以上90,000以下である。
共重合体(X)が、潤滑油基油への溶解性及び耐摩耗性に優れる理由は以下のように推察される。
(1)上記構成単位(a)を一定量以上含むことによって適切な油溶性(鉱油への溶解性)が確保される。
(2)上記構成単位(b)を含むことによって多点吸着型の共重合体になる。
(3)上記構成単位(c)を含むことによって環状構造基による分子間相互作用が生じる。その結果、共重合体(X)が相対する二部材の表面に吸着したときに、部材間で適度な斥力が生じ、摩擦低減効果が発揮される。
(4)共重合体(X)の質量平均分子量(Mw)を一定範囲に調整することで、共重合体(X)が相対する二部材間に入り込みやすくなって、共重合体(X)による摩擦低減効果が十分に発揮される。
本実施形態において、共重合体(X)における、構成単位(a)、(b)、及び(c)の合計含有量は、共重合体(X)の全構成単位基準で、好ましくは70モル%~100モル%、より好ましくは80モル%~100モル%、更に好ましくは90モル%~100モル%である。
本実施形態において使用されるモノマー(A)は、(メタ)アクリロイル基と炭素数6以上24以下の直鎖又は分岐のアルキル基とを有する。
モノマー(A)に由来する構成単位(a)は、共重合体(X)において、主に油溶性(鉱油への溶解性)を発揮させる機能を担う。
なお、モノマー(A)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。したがって、共重合体(X)は、モノマー(A)に由来する構成単位(a)を1種単独で含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。
なお、本明細書において、モノマー(A)は、モノマー(B)及びモノマー(C)には含まれない。したがって、モノマー(A)由来の構成単位(a)もまた、モノマー(B)由来の構成単位(b)及びモノマー(C)由来の構成単位(c)には含まれない。
本実施形態では、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、モノマー(A)は、下記一般式(a-1)で表されるモノマー(A1)を含むことが好ましい。すなわち、構成単位(a)は、モノマー(A1)由来の構成単位(a1)を含むことが好ましい。
Ra1が水素原子及びメチル基以外の置換基であるモノマーは入手が困難であり、かつ当該モノマーは反応性が低いため、それらを重合することも困難である。
なお、耐摩耗性をより向上させやすくする観点から、Ra1は、水素原子であることが好ましい。すなわち、モノマー(A1)が有する重合性官能基は、アクリロイル基であることが好ましい。
当該アルキル基の炭素数が6未満である場合、当該アルキル基の炭素数が24超である場合、いずれも共重合体(X)の油溶性(鉱油への溶解性)を確保し難くなる。
炭素数6以上24以下の分岐のアルキル基としては、例えば、イソオクチル基、tert-オクチル基、2-エチルヘキシル基、イソノニル基、イソデシル基、及びイソオクタデシル基等が挙げられる。
なお、本明細書において、モノマー(A1)は、モノマー(B)及びモノマー(C)には含まれない。したがって、モノマー(A1)由来の構成単位(a1)もまた、モノマー(B)由来の構成単位(b)及びモノマー(C)由来の構成単位(c)には含まれない。
本実施形態において、構成単位(a1)の含有量は、構成単位(a)の全構成単位基準で、好ましくは50モル%~100モル%、より好ましくは60モル%~100モル%、更に好ましくは70モル%~100モル%、より更に好ましくは80モル%~100モル%、更になお好ましくは90モル%~100モル%である。
本実施形態において使用されるモノマー(B)は、(メタ)アクリロイル基と極性基とを有する。
モノマー(B)に由来する構成単位(b)は、共重合体(X)を多点吸着型の共重合体にする機能を担っており、耐摩耗性の向上に資すると推察される。
なお、モノマー(B)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。したがって、共重合体(X)は、モノマー(B)に由来する構成単位(b)を1種単独で含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。
なお、本明細書において、モノマー(B)は、モノマー(A)及びモノマー(C)には含まれない。したがって、モノマー(B)由来の構成単位(b)もまた、モノマー(A)由来の構成単位(a)及びモノマー(C)由来の構成単位(c)には含まれない。
本実施形態では、本発明の効果をより発揮させやすくする観点(特に、共重合体(X)の鉱物油への溶解性を向上させやすくする観点)から、モノマー(B)は、極性基として、窒素原子含有基、ヒドロキシル基、及びカルボキシル基からなる群から選択される1種以上の基を有するモノマー(B1)を含むことが好ましい。すなわち、構成単位(b)は、(メタ)アクリロイル基とこれら極性基を有するモノマー(B1)由来の構成単位(b1)を含むことが好ましい。
(メタ)アクリロイル基と窒素原子含有基とを有するモノマーとしては、例えば、アミド基含有アクリル系モノマー、1級アミノ基含有アクリル系モノマー、2級アミノ基含有アクリル系モノマー、3級アミノ基含有アクリル系モノマー、ニトリル基含有アクリル系モノマー、ウレア基含有アクリル系モノマー、ウレタン基含有アクリル系モノマー等が挙げられる。
ウレア基含有アクリル系モノマーとしては、2-イソシアナトエチル(メタ)アククリレート等が挙げられる。
ウレタン基含有アクリル系モノマーとしては、単官能ウレタンアクリレート等が挙げられる。
(メタ)アクリロイル基とヒドロキシル基とを有するモノマーとしては、例えば、ヒドロキシル基含有アクリル系モノマー等が挙げられる。
ヒドロキシル基含有アクリル系モノマーとしては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、及び2-又は3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;N,N-ジヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ-2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド等のモノ-又はジ-ヒドロキシアルキル置換(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
(メタ)アクリロイル基とカルボキシル基を有するモノマーとしては、例えば、カルボキシル基含有アクリル系モノマー等が挙げられる。
カルボキシル基含有アクリル系モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸;(メタ)アクリル酸カルボキシエチル等の(メタ)アクリル酸カルボキシアルキルが挙げられる。
上記のアクリル系モノマーの中でも、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、及び(メタ)アクリル酸カルボキシアルキルから選択される1種以上が好ましい。
なお、これらのモノマーが有するアルキル基の炭素数は、好ましくは1~6、より好ましくは1~4である。
なお、本明細書において、モノマー(B1)は、モノマー(A)及びモノマー(C)には含まれない。したがって、モノマー(B1)由来の構成単位(b1)もまた、モノマー(A)由来の構成単位(a)及びモノマー(C)由来の構成単位(c)には含まれない。
本実施形態において、構成単位(b1)の含有量は、構成単位(b)の全構成単位基準で、好ましくは50モル%~100モル%、より好ましくは60モル%~100モル%、更に好ましくは70モル%~100モル%、より更に好ましくは80モル%~100モル%、更になお好ましくは90モル%~100モル%である。
本実施形態では、共重合体(X)の油溶性(鉱油への溶解性)を向上させる観点から、極性基としてポリオキシアルキレン基を有するモノマー(B2)に由来する構成単位(b2)の含有量は少ないことが好ましい。
具体的には、(メタ)アクリロイル基とポリオキシアルキレン基を有するモノマー(B2)に由来する構成単位(b2)の含有量が、構成単位(b)の全構成単位基準で、好ましくは5モル%未満、より好ましくは1モル%未満、更に好ましくは0.1モル%未満、最も好ましくは構成単位(b2)を含有しないことである。
なお、ポリオキシアルキレン基は、アルキレン鎖の炭素数が例えば2以上4以下であり、重合度は2以上(例えば2~50)である。
本発明において使用されるモノマー(C)は、重合性官能基と環状構造基とを有する。
モノマー(C)に由来する構成単位(c)は、共重合体(X)において、摩擦低減効果を発揮する機能を担っていると推察される。具体的には、構成単位(c)が有する環状構造基による分子間相互作用によって、共重合体(X)が相対する二部材の表面に吸着したときに、部材間で適度な斥力が生じ、摩擦低減効果が発揮されるものと推察される。
なお、モノマー(C)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。したがって、共重合体(X)は、モノマー(C)に由来する構成単位(c)を1種単独で含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。
なお、本明細書において、モノマー(C)は、モノマー(A)及びモノマー(B)には含まれない。したがって、モノマー(C)由来の構成単位(c)もまた、モノマー(A)由来の構成単位(a)及びモノマー(B)由来の構成単位(b)には含まれない。
なお、耐摩耗性をより向上させやすくする観点から、重合性官能基は、アクリロイル基又はメタクリロイル基であることが好ましく、アクリロイル基であることがより好ましい。
本実施形態では、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、モノマー(C)は、環状構造基中の環状構造として、下記(I)~(III)からなる群から選択される1種以上の環状構造を有するモノマー(C1)を含むことが好ましい。
(I)環形成炭素数6以上14以下の芳香環
(II)環形成炭素数3以上14以下の脂環式環
(III)窒素原子及び酸素原子からなる群から選択される1種以上のヘテロ原子を含む環形成原子数3以上14以下の複素環
すなわち、構成単位(c)は、重合性官能基と下記(I)~(III)からなる群から選択される1種以上の環状構造を有するモノマー(C1)由来の構成単位(c1)を含むことが好ましい。
環形成炭素数6以上14以下の芳香環としては、例えば、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等が挙げられる。
なお、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、芳香環の環形成炭素数は、好ましくは6以上10以下である。具体的には、芳香環はベンゼンであることが好ましい。
環形成炭素数3以上14以下の脂環式環としては、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロへプタン、シクロオクタン、シクロデカン、シクロドデカン等の単環構造の飽和脂環式環;シクロプロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロへプテン、シクロオクテン、シクロデセン、シクロドデセン等の単環構造の不飽和脂環式環;ノルボルナン、アダマンタン等の多環構造の飽和脂環式環;ノルボルネン、アダマンテン等の多環構造の飽和脂環式環等が挙げられる。
なお、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、脂環式環の環形成炭素数は、好ましくは5以上14以下、より好ましくは5以上10以下である。
また、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、脂環式環は、単環構造の飽和脂環式環又は単環構造の不飽和脂環式環であることが好ましく、単環構造の飽和脂環式環であることがより好ましい。
具体的には、脂環式環は、シクロヘキサン又はシクロヘキセンであることが好ましく、シクロヘキサンであることがより好ましい。
窒素原子及び酸素原子からなる群から選択される1種以上のヘテロ原子を含む環形成炭素数3以上14以下の複素環としては、単環構造の複素環としては、アジリジン、オキシラン、ジアジリジン、オキサジリジン、ジオキシラン等の飽和3員環複素環;アジリン、オキシレン、ジアジリン等の不飽和3員環複素環;アゼチジン、オキセタン、ジアゼチジン、ジオキセタン等の飽和4員環複素環;アゼト、オキセト、ジアゼト、ジオキセト等の不飽和4員環複素環、ピロリジン、テトラヒドロフラン、イミダゾリジン、ピラゾリジン、オキサゾリジン、イソキサゾリジン、ジオキソラン等の飽和5員環複素環;ピロール、フラン、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、イソキサゾール、トリアゾール、フラザン、オキサジアゾール、ジオキサゾール、テトラゾール、オキサテトラゾール、ペンタゾール等の不飽和5員環複素環;ピペリジン、テトラヒドロピラン、ピペラジン、モルホリン、ジオキサン、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリアジン、トリオキサン等の飽和6員環複素環;ピリジン、ピラン、ジアジン、オキサジン、ジオキシン、トリアジン、テトラジン、ペンタジン等の不飽和6員環複素環;アゼパン、オキセパン、ジアゼパン等の飽和7員環複素環;アゼピン、オキセピン、ジアゼピン等の不飽和7員環複素環等が挙げられる。
多環構造の複素環としては、1H-ピロリジン、インドリジン、イソインドール、インドール、インダゾール、プリン、4H-キノリジン、イソキノリン、キノリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、プテリジン、カルバゾール、β-カルボリン、フェナントリジン、アクリジン、ペリミジン、フェナントロリン、フェナジン、フェノキサジン等が挙げられる。
なお、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、複素環の環形成原子数は、好ましくは5以上14以下、より好ましくは5以上10以下である。
上記(I)~(III)の環状構造は、無置換であってもよく、置換基を有していてもよい。
置換基としては、本発明の効果が奏される範囲であれば、特に制限されないが、例えば、炭素数1~30の有機基が挙げられ、当該有機基は、窒素原子及び酸素原子の少なくともいずれかの原子を有していてもよい。
具体的には、例えば、炭素数1~30(好ましくは1~16、より好ましくは1~8、更に好ましくは1~4)のアルキル基、炭素数1~30(好ましくは1~16、より好ましくは1~8、更に好ましくは1~4)のアルキル基を有するアルコキシ基、アミノ基;シアノ基;ニトロ基;炭素数1~30(好ましくは1~16、より好ましくは1~8、更に好ましくは1~4)のアルキル基を有するアルキルカルボニルオキシ基;ヒドロキシ基;アルキル置換カルボニル基;カルボキシル基からなる群より選ばれる基が挙げられる。
置換基は、更に上述の任意の置換基により置換されていてもよい。
なお、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、上記(I)~(III)の環状構造は、無置換であることが好ましい。
本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、モノマー(C1)は、下記一般式(c-1)で表されるモノマーであることが好ましい。
Y-L-Z (c-1)
上記一般式(c-1)中、Yは重合性官能基を示し、Lは直接結合又はリンカーを示し、Zは上記(I)~(III)の環状構造を有する環状構造基を示す。
上記(I)の中では、環形成炭素数6以上10以下の芳香環が好ましい。
上記(II)の中では、単環構造の飽和脂環式環又は単環構造の不飽和脂環式環であることが好ましく、単環構造の飽和脂環式環であることがより好ましい。環形成炭素数は6以上10以下であることが好ましい。
例えば、モノマー(C1)に由来する構成単位(c1)は、環状構造基が異なる2種以上のモノマーに由来する2種以上の構成単位を含んでいてもよい。具体的には、上記(I)の環状構造基を有するモノマーに由来する構成単位と上記(II)の環状構造基を有するモノマーに由来する構成単位とを含んでいてもよく、上記(I)の環状構造基を有するモノマーに由来する構成単位と上記(III)の環状構造基を有するモノマーに由来する構成単位とを含んでいてもよく、上記(II)の環状構造基を有するモノマーに由来する構成単位と上記(III)の環状構造基を有するモノマーに由来する構成単位とを含んでいてもよく、上記(I)の環状構造基を有するモノマーに由来する構成単位と上記(II)の環状構造基を有するモノマーに由来する構成単位と上記(III)の環状構造基を有するモノマーに由来する構成単位とを含んでいてもよい。
なお、本明細書において、モノマー(C1)は、モノマー(A)及びモノマー(B)には含まれない。したがって、モノマー(C1)由来の構成単位(c1)もまた、モノマー(A)由来の構成単位(a)及びモノマー(B)由来の構成単位(b)には含まれない。
本実施形態において、構成単位(c1)の含有量は、構成単位(c)の全構成単位基準で、好ましくは50モル%~100モル%、より好ましくは60モル%~100モル%、更に好ましくは70モル%~100モル%、より更に好ましくは80モル%~100モル%、更になお好ましくは90モル%~100モル%である。
本実施形態において、モノマー(A)に由来する構成単位(a)の含有量は、共重合体(X)の全構成単位基準で、43モル%以上であることを要する。
構成単位(a)の含有量が43モル%未満であると、共重合体(X)の鉱物油への溶解性を十分なものとできないことがある。
なお、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、モノマー(A)に由来する構成単位(a)の含有量は、共重合体(X)の全構成単位基準で、好ましくは50モル%以上、より好ましくは55モル%以上である。
また、モノマー(B)に由来する構成単位(b)とモノマー(C)に由来する構成単位(c)との含有量を確保して、各構成単位の含有量のバランスをとることで、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、モノマー(A)に由来する構成単位(a)の含有量は、共重合体(X)の全構成単位基準で、好ましくは84モル%以下、より好ましくは80モル%以下、更に好ましくは76モル%以下である。これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には、好ましくは50モル%~84モル%、より好ましくは50モル%~80モル%、更に好ましくは55モル%~76モル%である。
本実施形態において、モノマー(B)に由来する構成単位(b)の含有量は、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、共重合体(X)の全構成単位基準で、好ましくは9モル%以上、より好ましくは10モル%以上、更に好ましくは12モル%以上である。
また、モノマー(A)に由来する構成単位(a)とモノマー(C)に由来する構成単位(c)との含有量を確保して、各構成単位の含有量のバランスをとることで、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、モノマー(B)に由来する構成単位(b)の含有量は、共重合体(X)の全構成単位基準で、好ましくは50モル%以下、より好ましくは40モル%以下、更に好ましくは30モル%以下、より更に好ましくは25モル%以下である。これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には、好ましくは9モル%~50モル%、より好ましくは10モル%~40モル%、更に好ましくは12モル%~30モル%である。
本実施形態において、モノマー(C)に由来する構成単位(c)の含有量は、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、共重合体(X)の全構成単位基準で、好ましくは7モル%以上、より好ましくは8モル%以上、更に好ましくは10モル%以上である。
また、モノマー(A)に由来する構成単位(a)とモノマー(B)に由来する構成単位(b)との含有量を確保して、各構成単位の含有量のバランスをとることで、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、モノマー(C)に由来する構成単位(c)の含有量は、共重合体(X)の全構成単位基準で、好ましくは30モル%以下、より好ましくは28モル%以下、更に好ましくは26モル%以下、より更に好ましくは25モル%以下である。これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には、好ましくは7モル%~30モル%、より好ましくは8モル%~28モル%、更に好ましくは10モル%~26モル%、より更に好ましくは10モル%~25モル%である。
(構成単位(b)と構成単位(a)との含有比率)
本実施形態の共重合体(X)において、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、構成単位(b)と構成単位(a)との含有比率[(b)/(a)]は、モル比で、好ましくは0.15以上、より好ましくは0.20以上、更に好ましくは0.25以上、より更に好ましくは0.30以上である。また、好ましくは0.50以下、より好ましくは0.45以下、更に好ましくは0.40以下である。これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には、好ましくは0.15~0.50、より好ましくは0.20~0.45、更に好ましくは0.25~0.40、より更に好ましくは0.30~0.40である。
本実施形態の共重合体(X)において、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、構成単位(c)と構成単位(a)との含有比率[(c)/(a)]は、モル比で、好ましくは0.10以上、より好ましくは0.20以上、更に好ましくは0.30以上、より更に好ましくは0.40以上である。また、好ましくは0.48以下、より好ましくは0.46以下、更に好ましくは0.45以下である。これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には、好ましくは0.10~0.48、より好ましくは0.20~0.46、更に好ましくは0.30~0.45、より更に好ましくは0.40~0.45である。
共重合体(X)は、上記構成単位(a)、(b)、及び(c)以外に、本発明の効果を阻害することのない範囲で、他のモノマー由来の構成単位を含有していてもよい。当該他のモノマーとしては、モノマー(A)、(B)、及び(C)以外の官能基含有モノマーが挙げられる。当該他の官能基含有モノマーとしては、例えば、モノマー(A)、(B)、及び(C)以外の官能基含有(メタ)アクリレートが挙げられる。
但し、本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、共重合体(X)は、モノマー(A)、(B)、及び(C)以外の官能基含有モノマーに由来する構成単位の含有量が、全構成単位基準で、好ましくは30モル%未満、より好ましくは20モル%未満、更に好ましくは10モル%未満、より更に好ましくは1モル%未満、更になお好ましくは0.1モル%未満である。
(質量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn))
本実施形態の共重合体(X)は、質量平均分子量(Mw)が、5,000以上90,000以下であることを要する。
共重合体(X)の質量平均分子量(Mw)が5.000未満であると、耐摩耗性を向上させ難くなる。
また、共重合体(X)の質量平均分子量(Mw)が90.000超であると、鉱物油への溶解性が劣ることがある。また、共重合体(X)の二部材間の隙間への侵入が困難となり、耐摩耗性向上効果を発揮させ難くなる。
ここで、本発明の効果をより発揮させやすくする観点及び潤滑油基油への溶解性をより向上させやすくする観点から、好ましくは5,500以上、より好ましくは6,000以上、更に好ましくは7,000以上である。また、好ましくは80,000以下、より好ましくは60,000以下、更に好ましくは50,000以下である。
これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には、好ましくは5,500~80,000、より好ましくは6,000~60,000、更に好ましくは7,000~50,000である。
質量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)は、後述する実施例に記載の方法にて測定又は算出される値である。
本実施形態の共重合体(X)の重合態様は特に限定されず、ブロック共重合、ランダム共重合、ブロック/ランダム共重合のいずれであってもよい。
本実施形態の潤滑油用添加剤組成物の製造方法は、下記モノマー(A)~(C)を重合させて、共重合体(X)を製造する工程(S)を含む。
・モノマー(A):(メタ)アクリロイル基と炭素数6以上24以下の直鎖又は分岐のアルキル基とを有するモノマー
・モノマー(B):(メタ)アクリロイル基と極性基とを有するモノマー
・モノマー(C):重合性官能基と環状構造基とを有するモノマー
共重合体(X)の製造方法(重合方法)は、特に限定されず、公知の方法のいずれかを適用して製造される。このような方法としては、例えば、乳化重合法、懸濁重合法、溶液重合法等が挙げられる。
ここで、本発明における共重合体(X)の用途、すなわち、潤滑油用添加剤組成物としての用途の観点から、共重合体(X)の製造方法(重合方法)としては、潤滑油基油に溶解する溶剤を溶媒として使用する溶液重合法を採用することが好ましい。
溶液重合法は、例えば、モノマー(A)、(B)、及び(C)、並びに溶媒及び開始剤を反応器に仕込み、反応器内を窒素置換した後、60℃~100℃で、2時間~10時間、撹拌して反応させることにより行われる。反応器には、モノマー(A)、(B)、及び(C)以外の他のモノマーも任意に仕込まれる。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
溶液重合法において使用される連鎖移動剤としては、例えば、メルカプタン類、チオカルボン酸類、イソプロパノール等の2級アルコール類、ジブチルアミン等のアミン類、次亜燐酸ナトリウム等の次亜燐酸塩類、塩素含有化合物、アルキルベンゼン化合物等が挙げられる。
本実施形態の製造方法において、モノマー(A)の投入量は、上述した構成単位(a)の含有量に調整しやすくする観点から、投入される全モノマー基準で、好ましくは57質量%以上、65質量%以上、更に好ましくは70質量%以上である。また、好ましくは90質量%以下、より好ましくは87質量%以下、更に好ましくは85質量%以下である。
これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には、好ましくは57質量%~90質量%、65質量%~87質量%、更に好ましくは70質量%~85質量%である。
なお、モノマー(A)として好ましい化合物は、上述のとおりである。
本実施形態の製造方法において、モノマー(B)の投入量は、上述した構成単位(b)の含有量に調整しやすくする観点から、投入される全モノマー基準で、好ましくは5質量%%以上、より好ましくは6質量%以上、更に好ましくは7質量%以上である。
また、好ましくは38質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは20質量%以下、より更に好ましくは15質量%以下である。これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には、好ましくは5質量%%~38質量%、より好ましくは6質量%~20質量%、更に好ましくは7質量%~15質量%である。
なお、モノマー(B)として好ましい化合物は、上述のとおりである。
本実施形態の製造方法において、モノマー(C)の投入量は、上述した構成単位(c)の含有量に調整しやすくする観点から、投入される全モノマー基準で、好ましくは5質量%%以上、より好ましくは6質量%以上、更に好ましくは7質量%以上である。
また、好ましくは27質量%以下、より好ましくは23質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には、好ましくは5質量%%~27質量%、より好ましくは6質量%~23質量%、更に好ましくは7質量%~20質量%である。
なお、モノマー(C)として好ましい化合物は、上述のとおりである。
本実施形態の潤滑油用添加剤組成物は、潤滑油基油に添加した際に本発明の効果をより発揮させやすくする観点から、共重合体(X)の含有量が、潤滑油用添加剤組成物の全量基準で、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、より更に好ましくは80質量%以上、更になお好ましくは90質量%以上、一層好ましくは95質量%以上である。また、共重合体(X)の純度を考慮すると、共重合体(X)の含有量は、潤滑油用添加剤組成物の全量基準で、通常99質量%未満である。
なお、本実施形態の潤滑油用添加剤組成物は、取扱性の観点から、希釈溶剤により希釈されていてもよい。なお、潤滑油用添加剤組成物中の共重合体(X)の含有量は、希釈溶剤を除いた、潤滑油用添加剤組成物中の有効成分の全量基準に対する含有量を意味する。
希釈溶剤としては、上記重合溶媒と同様のものを用いることが好ましい。
本実施形態の潤滑油用添加剤組成物は、潤滑油基油への溶解性に優れ、且つ耐摩耗性に優れる。したがって、摩擦調整剤として有用である。
したがって、本実施形態では、当該潤滑油用添加剤組成物を、摩擦調整剤として使用する使用方法が提供される。
本実施形態の潤滑油組成物は、共重合体(X)を含有する潤滑油用添加剤組成物と、潤滑油基油とを含有する。
潤滑油用添加剤組成物の含有量は、潤滑油用添加剤組成物の添加効果を良好に発揮させる観点から、共重合体(X)の含有量が、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.2質量%以上、更に好ましくは0.3質量%以上になるように調整される。また、共重合体(X)の含有量が、潤滑油組成物の全量基準で、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、更に好ましくは3質量%以下になるように調整される。
これらの数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。具体的には、好ましくは0.1質量%~10質量%、より好ましくは0.2質量%~5質量%、更に好ましくは0.3質量%~3質量%である。
潤滑油基油は、潤滑油組成物に用いられる一般的な基油を、特に制限なく用いることができる。具体的には、例えば、鉱油及び合成油からなる群から選択される1種以上が挙げられる。
潤滑油基油の100℃における動粘度は1mm2/s~50mm2/sの範囲にあることが好ましく、2mm2/s~30mm2/sの範囲にあることがより好ましく、3mm2/s~20mm2/sの範囲にあることが更に好ましい。また、潤滑油基油の粘度指数は80以上であることが好ましく、90以上であることがより好ましく、100以上であることがより更に好ましい。
潤滑油基油の動粘度及び粘度指数はJIS K2283:2000に準じて測定又は算出される値である。
鉱油としては、例えば、パラフィン基原油、中間基原油、又はナフテン基原油を常圧蒸留及び/又は減圧蒸留して得られる留出油;当該留出油を常法に従って精製することによって得られる精製油;等が挙げられる。精製油を得るための精製方法としては、例えば、溶剤脱ろう処理、水素化異性化処理、水素化仕上げ処理、白土処理等が挙げられる。
合成油としては、例えば、炭化水素系油、芳香族系油、エステル系油、エーテル系油等が挙げられる。また、合成油としては、天然ガスからフィッシャー・トロプシュ法等により製造されるワックス(GTLワックス,Gas To Liquids WAX)を異性化することで得られるGTL(Gas To Liquids)を用いてもよい。
本実施形態の潤滑油組成物は、上記潤滑油用添加剤組成物の効果を阻害しない範囲で、酸化防止剤、油性剤、清浄分散剤、粘度指数向上剤、防錆剤、金属不活性化剤、及び消泡剤等の他の添加剤を含有してもよい。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、本実施形態では、共重合体(X)を含有する潤滑油用添加剤組成物とともに、共重合体(X)を含有する潤滑油用添加剤組成物以外の他の添加剤として、酸化防止剤、油性剤、清浄分散剤、粘度指数向上剤、防錆剤、金属不活性化剤、及び消泡剤等から選択される1種以上の添加剤を含有する潤滑油組成物用の添加剤パッケージも提供される。
酸化防止剤としては、従来の潤滑油組成物に使用されているアミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤等を使用することができる。これらの酸化防止剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
アミン系酸化防止剤としては、例えば、モノオクチルジフェニルアミン及びモノノニルジフェニルアミン等のモノアルキルジフェニルアミン系化合物;4,4’-ジブチルジフェニルアミン、4,4’-ジペンチルジフェニルアミン、4,4’-ジヘキシルジフェニルアミン、4,4’-ジヘプチルジフェニルアミン、4,4’-ジオクチルジフェニルアミン、及び4,4’-ジノニルジフェニルアミン等のジアルキルジフェニルアミン系化合物;テトラブチルジフェニルアミン、テトラヘキシルジフェニルアミン、テトラオクチルジフェニルアミン、及びテトラノニルジフェニルアミン等のポリアルキルジフェニルアミン系化合物;α-ナフチルアミン、フェニル-α-ナフチルアミン、ブチルフェニル-α-ナフチルアミン、ペンチルフェニル-α-ナフチルアミン、ヘキシルフェニル-α-ナフチルアミン、ヘプチルフェニル-α-ナフチルアミン、オクチルフェニル-α-ナフチルアミン、及びノニルフェニル-α-ナフチルアミン等のナフチルアミン系化合物が挙げられる。
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール及び2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェノール等のモノフェノール系化合物;4,4’-メチレンビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)及び2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-tert-ブチルフェノール)等のビスフェノール系化合物が挙げられる
酸化防止剤の含有量は、潤滑油組成物の酸化安定性を保つのに必要な最低量を加えれば良い。具体的には、例えば、潤滑油組成物の全量基準で、0.01~1質量%が好ましい。
油性剤としては、脂肪族アルコール;脂肪酸及び脂肪酸金属塩等の脂肪酸化合物;ポリオールエステル、ソルビタンエステル、及びグリセライド等のエステル化合物;脂肪族アミン等のアミン化合物等を挙げることができる。
油性剤の含有量は、添加効果の点から、潤滑油組成物の全量基準で、通常0.1~20質量%であり、好ましくは0.5~10質量%である。
清浄分散剤としては、金属スルホネート、金属サリチレート、金属フェネート、及びコハク酸イミド等が挙げられる。
清浄分散剤の含有量は、添加効果の点から、潤滑油組成物の全量基準で、通常0.01~10質量%であり、好ましくは0.1~5質量%である。
粘度指数向上剤としては、例えば、ポリメタクリレート、分散型ポリメタクリレート、オレフィン系共重合体(例えば、エチレン-プロピレン共重合体等)、分散型オレフィン系共重合体、スチレン系共重合体(例えば、スチレン-ジエン水素化共重合体等)等が挙げられる。
粘度指数向上剤の含有量は、好ましくは、潤滑油組成物の全量基準で、0.3~5質量%である。
防錆剤としては、金属系スルホネート、コハク酸エステル、並びにアルキルアミン及びモノイソプロパノールアミンなどのアルカノールアミン等を挙げることができる。
防錆剤の含有量は、添加効果の点から、潤滑油組成物の全量基準で、通常0.01~5質量%であり、好ましくは0.03~3質量%である。
金属不活性剤としては、ベンゾトリアゾール及びチアジアゾール等を挙げることができる。
金属不活性剤の好ましい含有量は、添加効果の点から、潤滑油組成物の全量基準で、通常0.01~5質量%であり、好ましくは0.01~1質量%である。
消泡剤としては、メチルシリコーン油、フルオロシリコーン油、及びポリアクリレート等を挙げることができる。
消泡剤の含有量は、添加効果の点から、潤滑油組成物の全量基準で、通常0.0005~0.01質量%である。
本実施形態の潤滑油用添加剤組成物は、グリース組成物に配合して用いることもできる。
すなわち、本実施形態では、上記潤滑油用添加剤組成物と、増ちょう剤と、潤滑油基油とを含有するグリース組成物を提供することもできる。
(動粘度、粘度指数)
本実施形態の潤滑油組成物の100℃動粘度は、好ましくは1.0mm2/s~50mm2/s、より好ましくは2.0mm2/s~30mm2/s、更に好ましくは3.0mm2/s~20mm2/sである。
本実施形態の潤滑油組成物の粘度指数は、好ましくは90以上、より好ましくは100以上、更に好ましくは110以上である。
潤滑油組成物の動粘度及び粘度指数は、JIS K2283:2000に準じて測定又は算出される値である。
本実施形態の潤滑油組成物は、後述する実施例に記載のボールオンディスク試験による摩耗痕径が、好ましくは520μm未満、より好ましくは500μm未満、更に好ましくは480μm以下、より更に好ましくは460μm以下、更になお好ましくは440μm以下である。
本実施形態の潤滑油組成物は、共重合体(X)を含有するため、耐摩耗性に優れる。
そのため、本実施形態の潤滑油組成物は、例えば、ギア油(マニュアルトランスミッション油、デファレンシャル油等)、自動変速機油(オートマチックトランスミッション油等)、無段変速機油(ベルトCVT油、トロイダルCVT油等)、パワーステアリング油、ショックアブソーバー油、及び電動モーター油等の駆動系油;ガソリンエンジン用、ディーゼルエンジン用、及びガスエンジン用等の内燃機関(エンジン)用油;油圧作動油;タービン油;圧縮機油;流体軸受け油;転がり軸受油;冷凍機油等をはじめ各種の用途に好適に使用でき、これら各用途で使用される装置に充填し、当該装置に係る各部品間を潤滑する潤滑油組成物として好適に使用することができる。
本実施形態の潤滑油組成物を用いる潤滑方法としては、好ましくは、前記潤滑油組成物を、前述した各用途で使用される装置に充填し、当該各装置に係る各部品間を潤滑する方法が挙げられる。
本発明の一態様によれば、下記[1]~[12]が提供される。
[1] 下記構成単位(a)~(c)を含む共重合体(X)を含有し、
・構成単位(a):(メタ)アクリロイル基と炭素数6以上24以下の直鎖又は分岐のアルキル基とを有するモノマー(A)由来の構成単位
・構成単位(b):(メタ)アクリロイル基と極性基とを有するモノマー(B)由来の構成単位
・構成単位(c):重合性官能基と環状構造基とを有するモノマー(C)に由来する構成単位
前記構成単位(a)の含有量が、前記共重合体(X)の全構成単位基準で、43モル%以上であり、
前記共重合体(X)の質量平均分子量(Mw)が、5,000以上90,000以下である、潤滑油用添加剤組成物。
[2] 前記構成単位(a)が、下記一般式(a-1)で表されるモノマー(A1)に由来する構成単位(a1)を含む、上記[1]に記載の潤滑油用添加剤組成物。
[上記一般式(a-1)中、Ra1は、水素原子又はメチル基を示す。Ra2は、炭素数6以上24以下の直鎖又は分岐のアルキル基を示す。]
[3] 前記構成単位(b)が、前記極性基として窒素原子含有基、ヒドロキシル基、及びカルボキシル基からなる群から選択される1種以上の基を有するモノマー(B1)に由来する構成単位(b1)を含む、上記[1]又は[2]に記載の潤滑油用添加剤組成物。
[4] 前記構成単位(b)の全構成単位基準で、前記極性基としてポリオキシアルキレン基を有するモノマー(B2)に由来する構成単位(b2)の含有量が5モル%未満である、上記[1]~[3]のいずれかに記載の潤滑油用添加剤組成物。
[5] 前記モノマー(C)が有する重合性官能基が、(メタ)アクリロイル基又はビニル基である、上記[1]~[4]のいずれかに記載の潤滑油用添加剤組成物。
[6] 前記構成単位(c)が、前記環状構造基中の環状構造として、下記(I)~(III)からなる群から選択される1種以上の環状構造を有するモノマー(C1)に由来する構成単位(c1)を含む、上記[1]~[5]のいずれかに記載の潤滑油用添加剤組成物。
(I)環形成炭素数6以上14以下の芳香環
(II)環形成炭素数3以上14以下の脂環式環
(III)窒素原子及び酸素原子からなる群から選択される1種以上のヘテロ原子を含む環形成原子数3以上14以下の複素環
[7] 前記モノマー(B)に由来する前記構成単位(b)の含有量が、前記共重合体(X)の全構成単位基準で、9モル%以上である、上記[1]~[6]のいずれかに記載の潤滑油用添加剤組成物。
[8] 前記モノマー(C)に由来する前記構成単位(c)の含有量が、前記共重合体(X)の全構成単位基準で、7モル%以上30モル%以下である、上記[1]~[7]のいずれかに記載の潤滑油用添加剤組成物。
[9] 摩擦調整剤として用いられる、上記[1]~[8]のいずれかに記載の潤滑油用添加剤組成物。
[10] 上記[1]~[8]のいずれかに記載の潤滑油用添加剤組成物を、摩擦調整剤として使用する、使用方法。
[11] 上記[1]~[9]のいずれかに記載の潤滑油用添加剤組成物と、潤滑油基油と、を含有する、潤滑油組成物。
[12] 上記[1]に記載の潤滑油用添加剤組成物を製造する方法であって、
下記モノマー(A)~(C)を重合させて、共重合体(X)を製造する工程(S)を含む、製造方法。
・モノマー(A):(メタ)アクリロイル基と炭素数6以上24以下の直鎖又は分岐のアルキル基とを有するモノマー
・モノマー(B):(メタ)アクリロイル基と極性基とを有するモノマー
・モノマー(C):重合性官能基と環状構造基とを有するモノマー
各実施例及び各比較例で用いた各原料並びに各実施例及び各比較例の潤滑油組成物の各性状の測定は、以下に示す要領に従って行ったものである。
基油及び潤滑油組成物の100℃動粘度及び粘度指数は、JIS K2283:2000に準拠して測定又は算出した。
Waters社製の「1515アイソクラティックHPLCポンプ」、「2414示差屈折率(RI)検出器」に、東ソー社製のカラム「TSKguardcolumn SuperHZ-L」を1本、及び「TSKSuperMultipore HZ-M」を2本、上流側からこの順で取り付け、測定温度:40℃、移動相:テトラヒドロフラン、流速:0.35mL/分、試料濃度1.0mg/mLの条件で測定し、標準ポリスチレン換算にて求めた。
以下に説明する製造例1~11、比較製造例1~5により、各種共重合体を製造した。
(モノマー(A))
・「ドデシルアクリレート」:上記一般式(a-1)中、Ra1が水素原子であり、Ra2がn-ドデシル基(炭素数12の直鎖のアルキル基)である化合物である。
・「ドデシルメタクリレート」:上記一般式(a-1)中、Ra1がメチル基であり、Ra2がn-ドデシル基(炭素数12の直鎖のアルキル基)である化合物である。
・「2-エチルヘキシルアクリレート」:上記一般式(a-1)中、Ra1が水素原子であり、Ra2が2-エチルヘキシル基(炭素数8の分岐のアルキル基)である化合物である。
・「ステアリルアクリレート」:上記一般式(a-1)中、Ra1が水素原子であり、Ra2がステアリル基(炭素数18の直鎖のアルキル基)である化合物である。
・「2-ヒドロキシエチルアクリレート」:アクリロイル基と、極性基として水酸基とを有するモノマーである。構造式を以下に示す。
・「2-ヒドロキシエチルメタクリレート」:メタクリロイル基と、極性基として水酸基とを有するモノマーである。構造式を以下に示す。
・「アクリル酸カルボキシエチル」:アクリロイル基と、極性基としてカルボキシル基とを有するモノマーである。構造式を以下に示す。
・「N-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミド(別名:N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド)」:アクリロイル基と、極性基として窒素原子含有基とを有するモノマーである。構造式を以下に示す。
・「ベンジルアクリレート」:重合性官能基がアクリロイル基であり、環状構造がベンゼンであるモノマーである。詳細には、上記一般式(c-1)中、Yはアクリロイル基であり、Lはオキシメチレン基であり、Zはフェニル基であるモノマーである。
・「ベンジルメタクリレート」:重合性官能基がメタクリロイル基であり、環状構造がベンゼンであるモノマーである。詳細には、上記一般式(c-1)中、Yはメタクリロイル基であり、Lはオキシメチレン基であり、Zはフェニル基であるモノマーである。
・「シクロヘキシルアクリレート」:重合性官能基がアクリロイル基であり、環状構造がシクロヘキサンであるモノマーである。詳細には、上記一般式(c-1)中、Yはアクリロイル基であり、Lは-О-であり、Zはシクロヘキシル基であるモノマーである。
・「フルフリルアクリレート」:重合性官能基がアクリロイル基であり、環状構造がフランであるモノマーである。詳細には、上記一般式(c-1)中、Yはアクリロイル基であり、Lはオキシメチレン基であり、Zはフリル基であるモノマーである。
・「テトラヒドロフルフリルアクリレート」:重合性官能基がアクリロイル基であり、環状構造がテトラヒドロフランであるモノマーである。詳細には、上記一般式(c-1)中、Yはアクリロイル基であり、Lはオキシメチレン基であり、Zはテトラヒドロフリル基であるモノマーである。
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、滴下ロート、及び窒素吹き込み管を備えた反応容器内に、モノマー(A)としてドデシルアクリレートを20g(83mmоl)、モノマー(B)として2-ヒドロキシエチルアクリレートを3g(26mmоl)、モノマー(C)としてベンジルアクリレートを5g(31mmоl)、溶媒としてセバシン酸ビス(2-エチルヘキシル)を28g仕込んだ。
次いで、反応容器内を窒素置換し、開始剤として2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)を0.1g(0.4mmоl)とドデシルメルカプタンを0.08g(0.4mmоl)添加した後、撹拌しながらゆっくり昇温し、75~85℃の温度で6時間反応させた。反応終了後、未反応の単量体を減圧留去することにより、共重合体(X)-1を得た。
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、滴下ロート、及び窒素吹き込み管を備えた反応容器内に、モノマー(A)としてドデシルアクリレートを20g(83mmоl)、溶媒としてセバシン酸ビス(2-エチルヘキシル)を28g仕込んだ。
次いで、反応容器内を窒素置換し、開始剤として2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)を0.1g(0.4mmоl)とトリチオ炭酸ドデシルシアノメチルを0.13g(0.4mmоl)添加した後、撹拌しながらゆっくり昇温し、75~85℃の温度で6時間反応させた。ドデシルアクリレートが96%以上ポリマーに転化したのを確認後、モノマー(C)としてベンジルアクリレートを5g(31mmоl)と2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)を0.05g(0.2mmоl)添加し、75~85℃の温度でさらに6時間反応させた。ベンジルアクリレートが96%以上ポリマーに転化したのを確認後、モノマー(B)として2-ヒドロキシエチルアクリレートを3g(26mmоl)と2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)を0.05g(0.2mmоl)添加し、75~85℃の温度でさらに6時間反応させた。反応終了後、未反応の単量体を減圧留去することにより、共重合体(X)-2を得た。
モノマー(B)をアクリル酸カルボキシエチルに変更し、表1に示す質量比及びモル比となるようにモノマー(A)~(C)の添加量を調整して、製造例1と同様の方法により、共重合体(X)-3を製造した。
モノマー(B)をN-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミドに変更し、表1に示す質量比及びモル比となるようにモノマー(A)~(C)の添加量を調整して、製造例1と同様の方法により、共重合体(X)-4を製造した。
モノマー(A)としてドデシルアクリレートと2-エチルヘキシルアクリレートを併用し、表1に示す質量比及びモル比となるようにモノマー(A)~(C)の添加量を調整して、製造例1と同様の方法により、共重合体(X)-5を製造した。
モノマー(A)としてドデシルアクリレートとステアリルアクリレートを併用し、表1に示す質量比及びモル比となるようにモノマー(A)~(C)の添加量を調整して、製造例1と同様の方法により、共重合体(X)-6を製造した。
表1に示す質量比及びモル比となるようにモノマー(A)~(C)の添加量を調整して、製造例1と同様の方法により、共重合体(X)-7を製造した。
モノマー(C)をシクロヘキシルアクリレートに変更し、表1に示す質量比及びモル比となるようにモノマー(A)~(C)の添加量を調整して、製造例1と同様の方法により、共重合体(X)-8を製造した。
モノマー(A)をドデシルメタクリレートに変更し、モノマー(B)を2-ヒドロキシエチルメタクリレートに変更し、モノマー(C)をベンジルメタクリレートに変更し、表1に示す質量比及びモル比となるようにモノマー(A)~(C)の添加量を調整して、製造例1と同様の方法により、共重合体(X)-9を製造した。
モノマー(C)としてベンジルアクリレートとともにフルフリルアクリレートを加え、表1に示す質量比及びモル比となるようにモノマー(A)~(C)の添加量を調整して、製造例1と同様の方法により、共重合体(X)-10を製造した。
モノマー(C)としてベンジルアクリレートとともにテトラヒドロフルフリルアクリレートを加え、表1に示す質量比及びモル比となるようにモノマー(A)~(C)の添加量を調整して、製造例1と同様の方法により、共重合体(X)-11を製造した。
モノマー(C)を添加せず、モノマー(B)をN-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミドに変更し、表2に示す質量比及びモル比となるようにモノマー(A)及び(B)の添加量を調整して、製造例1と同様の方法により、共重合体(X’)-1を製造した。
モノマー(B)及びモノマー(C)を添加せず、製造例1と同様の方法により、重合体(X’)-2を製造した。
なお、比較製造例2で得られた合成物は厳密には共重合体ではなく重合体であるが、説明の簡略化のため、以降の説明では当該重合体もまとめて共重合体と呼ぶこととする。
モノマー(B)を添加せず、表2に示す質量比及びモル比となるようにモノマー(A)及び(C)の添加量を調整して、製造例1と同様の方法により、共重合体(X’)-3を製造した。
モノマー(C)を添加せず、表2に示す質量比及びモル比となるようにモノマー(A)及び(B)の添加量を調整して、製造例1と同様の方法により、共重合体(X’)-4を製造した。
表2に示す質量比及びモル比となるようにモノマー(A)~(C)の添加量を調整し、製造例1と同様の方法により、共重合体(X’)-5を製造した。
潤滑油基油と、製造例1~11及び比較製造例1~5にて製造した各共重合体とを、十分に混合し、実施例1~11、比較例1~5の潤滑油組成物をそれぞれ調製した。
潤滑油組成物中の潤滑油基油の含有量は、潤滑油組成物の全量基準で、99質量%とした。
潤滑油組成物中の共重合体(溶剤込み)の含有量は、潤滑油組成物の全量基準で、1質量%とした。したがって、潤滑油組成物中の共重合体の含有量(溶剤を含まない共重合体の含有量)は、潤滑油組成物の全量基準で、0.5質量%である。
以下に説明する試験を実施し、鉱物油への溶解性及び耐摩耗性について評価を行った。
上記鉱物油(100℃動粘度:5.3mm2/s、粘度指数:104、API分類:グループII)に、製造例1~11及び比較製造例1~5にて製造した各共重合体(溶剤を含まない共重合体)を1質量%添加した。次いで、鉱物油を80℃に加熱し、30分間撹拌してから、室温(25℃)になるまで静置した。そして、室温になったときの油の状態を目視で評価した。評価基準は以下のとおりとした。
・評価「A」:透明である。
・評価「B」:沈殿や白濁がみられる。
高速往復動摩擦試験機TE77(Phoenix Tribology社製)を用いて、試験プレートと試験球との間に潤滑油組成物を導入し、下記の条件にて、試験球を動かして試験を行い、試験後の試験球の摩耗痕径を測定した。
・試験プレート 材質:SUJ2、形状:長さ58mm×幅38mm×厚さ3.9mm
・試験球 材質:SUJ2、直径10mm
・給油条件:油浴、油量3mL
・荷重:50N(5分間)→100N(5分間)→150N(5分間)→200N(5分間)
・温度:100℃
・振幅:10mm
・振動数:10Hz
当該摩耗痕径の値が小さい程、耐摩耗性に優れた潤滑油組成物であるといえる。
本実施例では、摩耗痕径が520μm未満である潤滑油組成物を合格と判断した。
実施例1~11に示す結果から、(メタ)アクリロイル基と炭素数6以上24以下の直鎖又は分岐のアルキル基とを有するモノマー(A)由来の構成単位(a)と、(メタ)アクリロイル基と極性基とを有するモノマー(B)由来の構成単位(b)と、重合性官能基と環状構造基とを有するモノマー(C)に由来する構成単位(c)とを含み、構成単位(a)の含有量が、共重合体(X)の全構成単位基準で、43モル%以上であり、質量平均分子量(Mw)が、5,000以上90,000以下である共重合体は、潤滑油基油(鉱油)への溶解性に優れるとともに、潤滑油組成物に十分な耐摩耗性を付与できることがわかる。
比較例2に示す結果から、(メタ)アクリロイル基と炭素数6以上24以下の直鎖又は分岐のアルキル基とを有するモノマー(A)由来の構成単位(a)を含み、(メタ)アクリロイル基と極性基とを有するモノマー(B)由来の構成単位(b)と、重合性官能基と環状構造基とを有するモノマー(C)に由来する構成単位(c)とを含まない共重合体は、潤滑油基油への溶解性には優れるものの、潤滑油組成物に十分な耐摩耗性を付与できないことがわかる。
比較例1及び4に示す結果から、(メタ)アクリロイル基と炭素数6以上24以下の直鎖又は分岐のアルキル基とを有するモノマー(A)由来の構成単位(a)と、(メタ)アクリロイル基と極性基とを有するモノマー(B)由来の構成単位(b)とを含み、重合性官能基と環状構造基とを有するモノマー(C)に由来する構成単位(c)を含まない共重合体も、潤滑油基油への溶解性には優れるものの、潤滑油組成物に十分な耐摩耗性を付与できないことがわかる。
比較例3に示す結果から、(メタ)アクリロイル基と炭素数6以上24以下の直鎖又は分岐のアルキル基とを有するモノマー(A)由来の構成単位(a)と、重合性官能基と環状構造基とを有するモノマー(C)に由来する構成単位(c)とを含み、(メタ)アクリロイル基と極性基とを有するモノマー(B)由来の構成単位(b)を含まない共重合体も、潤滑油基油への溶解性には優れるものの、潤滑油組成物に十分な耐摩耗性を付与できないことがわかる。
比較例5に示す結果から、(メタ)アクリロイル基と炭素数6以上24以下の直鎖又は分岐のアルキル基とを有するモノマー(A)由来の構成単位(a)と、(メタ)アクリロイル基と極性基とを有するモノマー(B)由来の構成単位(b)と、重合性官能基と環状構造基とを有するモノマー(C)に由来する構成単位(c)とを含む共重合体であっても、構成単位(a)の含有量が、共重合体の全構成単位基準で、43モル%未満であると、潤滑油基油への溶解性が劣ることがわかる。
Claims (12)
- 下記構成単位(a)~(c)を含む共重合体(X)を含有し、
・構成単位(a):(メタ)アクリロイル基と炭素数6以上24以下の直鎖又は分岐のアルキル基とを有するモノマー(A)由来の構成単位
・構成単位(b):(メタ)アクリロイル基と極性基とを有するモノマー(B)由来の構成単位
・構成単位(c):重合性官能基と環状構造基とを有するモノマー(C)に由来する構成単位
前記構成単位(a)の含有量が、前記共重合体(X)の全構成単位基準で、43モル%以上であり、
前記共重合体(X)の質量平均分子量(Mw)が、5,000以上90,000以下である、潤滑油用添加剤組成物。 - 前記構成単位(b)が、前記極性基として窒素原子含有基、ヒドロキシル基、及びカルボキシル基からなる群から選択される1種以上の基を有するモノマー(B1)に由来する構成単位(b1)を含む、請求項1又は2に記載の潤滑油用添加剤組成物。
- 前記構成単位(b)の全構成単位基準で、前記極性基としてポリオキシアルキレン基を有するモノマー(B2)に由来する構成単位(b2)の含有量が5モル%未満である、請求項1~3のいずれか1項に記載の潤滑油用添加剤組成物。
- 前記モノマー(C)が有する重合性官能基が、(メタ)アクリロイル基又はビニル基である、請求項1~4のいずれか1項に記載の潤滑油用添加剤組成物。
- 前記構成単位(c)が、前記環状構造基中の環状構造として、下記(I)~(III)からなる群から選択される1種以上の環状構造を有するモノマー(C1)に由来する構成単位(c1)を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の潤滑油用添加剤組成物。
(I)環形成炭素数6以上14以下の芳香環
(II)環形成炭素数3以上14以下の脂環式環
(III)窒素原子及び酸素原子からなる群から選択される1種以上のヘテロ原子を含む環形成原子数3以上14以下の複素環 - 前記モノマー(B)に由来する前記構成単位(b)の含有量が、前記共重合体(X)の全構成単位基準で、9モル%以上である、請求項1~6のいずれか1項に記載の潤滑油用添加剤組成物。
- 前記モノマー(C)に由来する前記構成単位(c)の含有量が、前記共重合体(X)の全構成単位基準で、7モル%以上30モル%以下である、請求項1~7のいずれか1項に記載の潤滑油用添加剤組成物。
- 摩擦調整剤として用いられる、請求項1~8のいずれか1項に記載の潤滑油用添加剤組成物。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載の潤滑油用添加剤組成物を、摩擦調整剤として使用する、使用方法。
- 請求項1~9のいずれか1項に記載の潤滑油用添加剤組成物と、潤滑油基油と、を含有する、潤滑油組成物。
- 請求項1に記載の潤滑油用添加剤組成物を製造する方法であって、
下記モノマー(A)~(C)を重合させて、共重合体(X)を製造する工程(S)を含む、製造方法。
・モノマー(A):(メタ)アクリロイル基と炭素数6以上24以下の直鎖又は分岐のアルキル基とを有するモノマー
・モノマー(B):(メタ)アクリロイル基と極性基とを有するモノマー
・モノマー(C):重合性官能基と環状構造基とを有するモノマー
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WWE | Wipo information: entry into national phase |
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ENP | Entry into the national phase |
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NENP | Non-entry into the national phase |
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