掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

润滑油用添加剂组合物和润滑油组合物

文献发布时间:2024-04-18 19:48:15



技术领域

本发明涉及润滑油用添加剂组合物和含有该润滑油用添加剂组合物的润滑油组合物。

背景技术

作为代表性的润滑油用添加剂之一,可举出摩擦调节剂。作为摩擦调节剂,例如广泛使用磷酸酯类等磷系化合物、硫化烯烃等硫系化合物、硫代磷酸酯类等硫-磷系化合物。

但是,磷、硫是腐蚀性高的元素。因此,要求创造出不含磷元素、硫元素的新的耐载荷添加剂。作为这样的新的摩擦调节剂,近年来,进行了关于高分子系化合物的研究(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2012-041407号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而,专利文献1中提出的那样的仅包含来自于丙烯酸烷基酯的结构单元和来自于丙烯酸羟基烷基酯的结构单元作为结构单元的高分子系化合物的耐磨损性不充分。

另外,高分子系化合物在溶解于通常用作润滑油基础油的矿物油中时有时发生白浊。在产生白浊的情况下,由于高分子系化合物的溶解性不充分,所以有时无法充分发挥高分子系化合物所具有的功能。另外,有时也会在低温环境下析出。因此,对于用作摩擦调节剂的高分子系化合物还要求在矿物油中的溶解性优异。

因此,本发明的课题在于提供在矿物油中的溶解性和耐磨损性优异、适合作为摩擦调节剂的包含高分子系化合物的润滑油用添加剂组合物、以及含有该润滑油用添加剂组合物的润滑油组合物。

用于解决课题的手段

本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究。其结果发现,包含来自于特定单体的结构单元的共聚物能够解决上述课题,从而完成了本发明。

即,本发明涉及下述[1]~[3]。

[1]一种润滑油用添加剂组合物,其含有包含下述结构单元(a)~(c)的共聚物(X),

·结构单元(a):来自于具有(甲基)丙烯酰基和碳原子数6以上且24以下的直链或支链的烷基的单体(A)的结构单元

·结构单元(b):来自于具有(甲基)丙烯酰基和极性基团的单体(B)的结构单元

·结构单元(c):来自于具有聚合性官能团和环状结构基团的单体(C)的结构单元

上述结构单元(a)的含量以上述共聚物(X)的全部结构单元为基准计为43摩尔%以上,

上述共聚物(X)的质均分子量(Mw)为5000以上且90000以下。

[2]一种润滑油组合物,其含有上述[1]所述的润滑油用添加剂组合物和润滑油基础油。

[3]一种制造方法,其是制造上述[1]所述的润滑油用添加剂组合物的方法,

包括使下述单体(A)~(C)聚合而制造共聚物(X)的工序(S)。

·单体(A):具有(甲基)丙烯酰基和碳原子数6以上且24以下的直链或支链的烷基的单体

·单体(B):具有(甲基)丙烯酰基和极性基团的单体

·单体(C):具有聚合性官能团和环状结构基团的单体

发明效果

根据本发明,能够提供在矿物油中的溶解性和耐磨损性优异、适合作为摩擦调节剂的包含高分子系化合物的润滑油用添加剂组合物、以及含有该润滑油用添加剂组合物的润滑油组合物。

具体实施方式

本说明书中记载的数值范围的上限值和下限值可以任意组合。例如,在记载“A~B”和“C~D”作为数值范围的情况下,“A~D”和“C~B”的数值范围也包含在本发明的范围内。

另外,本说明书中记载的数值范围“下限值~上限值”只要没有特别说明,则是指下限值以上且上限值以下。

另外,在本说明书中,实施例的数值是可以用作上限值或下限值的数值。

在本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,其他类似的术语也是同样的含义。

在本说明书中,“成环碳原子数”表示原子键合成环状的结构的化合物的构成该环本身的原子中的碳原子的数量。在该环被取代基取代的情况下,取代基中包含的碳不包括在成环碳原子数中。关于以下记载的“成环碳原子数”,只要没有另外记载则是相同的。例如,苯环的成环碳原子数为6。另外,在苯环上取代有例如烷基作为取代基的情况下,该烷基的碳原子数不包括在苯环的成环碳原子数中。因此,取代有烷基的苯环的成环碳原子数为6。

在本说明书中,“成环原子数”表示原子键合成环状的结构的化合物的构成该环本身的原子的数量。不构成环的原子(例如,将构成环的原子的键封端的氢原子)、该环被取代基取代时的取代基中包含的原子不包括在成环原子数中。关于以下记载的“成环原子数”,只要没有另外记载则是相同的。例如,吡啶环的成环原子数为6。另外,吡啶环上键合的氢原子、或构成取代基的原子的数量不包括在吡啶环的成环原子数的数量中。因此,键合有氢原子或取代基的吡啶环的成环原子数为6。

[润滑油用添加剂组合物的方式]

本实施方式的润滑油用添加剂组合物含有共聚物(X)。

共聚物(X)包含下述结构单元(a)~(c)。

·结构单元(a):来自于具有(甲基)丙烯酰基和碳原子数6以上且24以下的直链或支链的烷基的单体(A)的结构单元

·结构单元(b):来自于具有(甲基)丙烯酰基和极性基团的单体(B)的结构单元

·结构单元(c):来自于具有聚合性官能团和环状结构基团的单体(C)的结构单元

并且,共聚物(X)中的结构单元(a)的含量以共聚物(X)的全部结构单元为基准计为43摩尔%以上,质均分子量(Mw)为5000以上且90000以下。

本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究。其结果发现,包含来自于具有(甲基)丙烯酰基和碳原子数6以上且24以下的直链或支链的烷基的单体(A)的结构单元(a)、来自于具有(甲基)丙烯酰基和极性基团的单体(B)的结构单元(b)、和来自于具有聚合性官能团和环状结构基团的单体(C)的结构单元(c),将结构单元(a)的含量调整为上述范围,将质均分子量(Mw)调整为上述范围的共聚物(X)在润滑油基础油中的溶解性和耐磨损性优异。

共聚物(X)在润滑油基础油中的溶解性和耐磨损性优异的理由推测如下。

(1)通过包含一定量以上的上述结构单元(a)来确保适当的油溶性(在矿物油中的溶解性)。

(2)通过包含上述结构单元(b)而成为多点吸附型的共聚物。

(3)通过包含上述结构单元(c),产生基于环状结构基团的分子间相互作用。其结果,在共聚物(X)吸附于相对的两构件的表面时,在构件间产生适度的斥力,发挥摩擦降低效果。

(4)通过将共聚物(X)的质均分子量(Mw)调整为一定范围,从而共聚物(X)变得容易进入相对的两构件间,充分发挥由共聚物(X)带来的摩擦降低效果。

在本实施方式中,共聚物(X)可以仅由来自于单体(A)的结构单元(a)、来自于单体(B)的结构单元(b)和来自于单体(C)的结构单元(c)构成,但在不损害本发明效果的范围内,也可以包含除了结构单元(a)、(b)和(c)以外的其他结构单元。

在本实施方式中,共聚物(X)中的结构单元(a)、(b)和(c)的合计含量以共聚物(X)的全部结构单元为基准计优选为70摩尔%~100摩尔%,更优选为80摩尔%~100摩尔%,进一步优选为90摩尔%~100摩尔%。

以下,对单体(A)~(C)进行详细说明。

<单体(A)、结构单元(a)>

本实施方式中使用的单体(A)具有(甲基)丙烯酰基和碳原子数6以上且24以下的直链或支链的烷基。

来自于单体(A)的结构单元(a)在共聚物(X)中主要承担发挥油溶性(在矿物油中的溶解性)的功能。

需要说明的是,单体(A)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。因此,共聚物(X)可以单独包含1种来自于单体(A)的结构单元(a),也可以包含2种以上。

需要说明的是,在本说明书中,单体(A)不被包括在单体(B)和单体(C)中。因此,来自于单体(A)的结构单元(a)也不被包括在来自于单体(B)的结构单元(b)和来自于单体(C)的结构单元(c)中。

(单体(A1)、结构单元(a1))

在本实施方式中,从更容易发挥本发明效果的观点出发,单体(A)优选包含下述通式(a-1)所示的单体(A1)。即,结构单元(a)优选包含来自于单体(A1)的结构单元(a1)。

[化学式1]

上述通式(a-1)中,R

R

需要说明的是,从容易进一步提高耐磨损性的观点出发,R

上述通式(a-1)中,R

在该烷基的碳原子数小于6的情况下、该烷基的碳原子数超过24的情况下,均难以确保共聚物(X)的油溶性(在矿物油中的溶解性)。

作为能够选作R

作为碳原子数6以上且24以下的支链烷基,例如可举出异辛基、叔辛基、2-乙基己基、异壬基、异癸基和异十八烷基等。

在此,从更容易确保聚(甲基)丙烯酸酯系共聚物(X)的油溶性的观点出发,该烷基的碳原子数优选为7以上,更优选为8以上。另外,优选为22以下,更优选为20以下。

单体(A1)的结构单元(a1)可以单独包含1种,也可以包含2种以上。

需要说明的是,在本说明书中,单体(A1)不被包括在单体(B)和单体(C)中。因此,来自于单体(A1)的结构单元(a1)也不被包括在来自于单体(B)的结构单元(b)和来自于单体(C)的结构单元(c)中。

(结构单元(a1)的含量)

在本实施方式中,结构单元(a1)的含量以结构单元(a)的全部结构单元为基准计优选为50摩尔%~100摩尔%,更优选为60摩尔%~100摩尔%,进一步优选为70摩尔%~100摩尔%,更进一步优选为80摩尔%~100摩尔%,再进一步优选为90摩尔%~100摩尔%。

<单体(B)、结构单元(b)>

本实施方式中使用的单体(B)具有(甲基)丙烯酰基和极性基团。

推测来自于单体(B)的结构单元(b)承担使共聚物(X)成为多点吸附型的共聚物的功能,有利于耐磨损性的提高。

需要说明的是,单体(B)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。因此,共聚物(X)可以单独包含1种来自于单体(B)的结构单元(b),也可以包含2种以上。

需要说明的是,在本说明书中,单体(B)不被包括在单体(A)和单体(C)中。因此,来自于单体(B)的结构单元(b)也不被包括在来自于单体(A)的结构单元(a)和来自于单体(C)的结构单元(c)中。

(单体(B1)、结构单元(b1))

在本实施方式中,从更容易发挥本发明效果的观点(特别是容易提高共聚物(X)在矿物油中的溶解性的观点)出发,单体(B)优选包含具有选自含氮原子的基团、羟基和羧基中的1种以上的基团作为极性基团的单体(B1)。即,结构单元(b)优选包含来自于具有(甲基)丙烯酰基和这些极性基团的单体(B1)的结构单元(b1)。

·具有(甲基)丙烯酰基和含氮原子的基团的单体

作为具有(甲基)丙烯酰基和含氮原子的基团的单体,例如可举出含酰胺基的丙烯酸系单体、含伯氨基的丙烯酸系单体、含仲氨基的丙烯酸系单体、含叔氨基的丙烯酸系单体、含腈基的丙烯酸系单体、含脲基的丙烯酸系单体、含氨酯基的丙烯酸系单体等。

作为含酰胺基的丙烯酸系单体,例如可举出(甲基)丙烯酰胺;N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁基(甲基)丙烯酰胺、和N-异丁基(甲基)丙烯酰胺等单烷基氨基(甲基)丙烯酰胺;N-甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基氨基正丁基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁基氨基正丁基(甲基)丙烯酰胺、和N-异丁基氨基正丁基(甲基)丙烯酰胺等单烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺;N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二异丙基(甲基)丙烯酰胺、和N,N-二正丁基(甲基)丙烯酰胺等二烷基氨基(甲基)丙烯酰胺;N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、和N,N-二正丁基氨基丁基(甲基)丙烯酰胺等二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺等。

作为含伯氨基的丙烯酸系单体,可举出(甲基)丙烯酸氨基乙酯等具有碳原子数2~6的烷基的(甲基)丙烯酸氨基烷基酯等。

作为含仲氨基的丙烯酸系单体,例如可举出(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯和(甲基)丙烯酸甲基氨基乙酯等(甲基)丙烯酸单烷基氨基烷基酯等。

作为含叔氨基的丙烯酸系单体,例如可举出(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯和(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯等(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯等。

作为含腈基的丙烯酸系单体,例如可举出(甲基)丙烯腈等。

作为含脲基的丙烯酸系单体,可举出(甲基)丙烯酸2-异氰酸基乙酯等。

作为含氨酯基的丙烯酸系单体,可举出单官能氨基甲酸酯丙烯酸酯等。

·具有(甲基)丙烯酰基和羟基的单体

作为具有(甲基)丙烯酰基和羟基的单体,例如可举出含羟基的丙烯酸系单体等。

作为含羟基的丙烯酸系单体,例如可举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、和(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯或(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯;N,N-二羟基甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二羟基丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二-2-羟基丁基(甲基)丙烯酰胺等单羟基烷基取代(甲基)丙烯酰胺或二羟基烷基取代(甲基)丙烯酰胺等。

·具有(甲基)丙烯酰基和羧基的单体

作为具有(甲基)丙烯酰基和羧基的单体,例如可举出含羧基的丙烯酸系单体等。

作为含羧基的丙烯酸系单体,例如可举出(甲基)丙烯酸;(甲基)丙烯酸羧基乙酯等(甲基)丙烯酸羧基烷基酯。

·优选的丙烯酸系单体

上述丙烯酸系单体中,从更容易发挥本发明效果的观点出发,优选选自二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羟基烷基酯和(甲基)丙烯酸羧基烷基酯中的1种以上。

需要说明的是,这些单体具有的烷基的碳原子数优选为1~6,更优选为1~4。

来自于单体(B 1)的结构单元(b 1)可以单独包含1种,也可以包含2种以上。

需要说明的是,在本说明书中,单体(B 1)不被包括在单体(A)和单体(C)中。因此,来自于单体(B 1)的结构单元(b 1)也不被包括在来自于单体(A)的结构单元(a)和来自于单体(C)的结构单元( c)中。

(结构单元(b 1)的含量)

在本实施方式中,结构单元(b 1)的含量以结构单元(b)的全部结构单元为基准计优选为50摩尔%~100摩尔%,更优选为60摩尔%~100摩尔%,进一步优选为70摩尔%~100摩尔%,更进一步优选为80摩尔%~100摩尔%,再进一步优选为90摩尔%~100摩尔%。

(单体(B2)、结构单元(b2))

在本实施方式中,从提高共聚物( X)的油溶性(在矿物油中的溶解性)的观点出发,优选来自于具有聚氧亚烷基作为极性基团的单体(B2)的结构单元(b2)的含量少。

具体而言,来自于具有(甲基)丙烯酰基和聚氧亚烷基的单体(B2)的结构单元(b2)的含量以结构单元(b)的全部结构单元为基准计优选小于5摩尔%,更优选小于1摩尔%,进一步优选小于0.1摩尔%,最优选不含有结构单元(b2)。

作为具有(甲基)丙烯酰基和聚氧亚烷基的单体(B2),可举出聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、月桂醇环氧乙烷加成物(甲基)丙烯酸酯等。

需要说明的是,聚氧亚烷基的亚烷基链的碳原子数例如为2以上且4以下,聚合度为2以上(例如2~50)。

<具有聚合性官能团和环状结构基团的单体(C)>

在本发明中使用的单体(C)具有聚合性官能团和环状结构基团。

推测来自于单体(C)的结构单元(c)在共聚物(X)中承担发挥摩擦降低效果的功能。具体而言,推测通过基于结构单元(c)具有的环状结构基团的分子间相互作用,在共聚物(X)吸附于相对的两构件的表面时,在构件间产生适度的斥力,发挥摩擦降低效果。

需要说明的是,单体(C)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。因此,共聚物(X)可以单独包含1种来自于单体(C)的结构单元(c),也可以包含2种以上。

需要说明的是,在本说明书中,单体(C)不被包括在单体(A)和单体(B)中。因此,来自于单体(C)的结构单元(c)也不被包括在来自于单体(A)的结构单元(a)和来自于单体(B)的结构单元(b)中。

作为单体(C)具有的聚合性官能团,只要能够与单体(A)和单体(B)形成共聚物(X)就没有特别限定,可优选举出丙烯酰基、甲基丙烯酰基、或乙烯基。

需要说明的是,从容易进一步提高耐磨损性的观点出发,聚合性官能团优选为丙烯酰基或甲基丙烯酰基,更优选为丙烯酰基。

(单体(C1)、结构单元(c1))

在本实施方式中,从更容易发挥本发明效果的观点出发,单体(C)优选包含具有选自下述(I)~(III)中的1种以上环状结构作为环状结构基团中的环状结构的单体(C1)。

(I)成环碳原子数6以上且14以下的芳香环

(II)成环碳原子数3以上且14以下的脂环式环

(III)包含选自氮原子和氧原子中的1种以上杂原子的成环原子数为3以上且14以下的杂环

即,结构单元(c)优选包含聚合性官能团和来自于具有选自下述(I)~(III)中的1种以上环状结构的单体(C1)的结构单元(c1)。

·(I)成环碳原子数6以上且14以下的芳香环

作为成环碳原子数6以上且14以下的芳香环,例如可举出苯、萘、蒽、菲等。

需要说明的是,从更容易发挥本发明效果的观点出发,芳香环的成环碳原子数优选为6以上且10以下。具体而言,芳香环优选为苯。

·(II)成环碳原子数3以上且14以下的脂环式环

作为成环碳原子数3以上且14以下的脂环式环,可举出环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、环癸烷、环十二烷基等单环结构的饱和脂环式环;环丙烯、环丁烯、环戊烯、环己烯、环庚烯、环辛烯、环癸烯、环十二烯等单环结构的不饱和脂环式环;降冰片烷、金刚烷等多环结构的饱和脂环式环;降冰片烯、金刚烷烯(Adamantene)等多环结构的饱和脂环式环等。

需要说明的是,从更容易发挥本发明效果的观点出发,脂环式环的成环碳原子数优选为5以上且14以下,更优选为5以上且10以下。

另外,从更容易发挥本发明效果的观点出发,脂环式环优选为单环结构的饱和脂环式环或单环结构的不饱和脂环式环,更优选为单环结构的饱和脂环式环。

具体而言,脂环式环优选为环己烷或环己烯,更优选为环己烷。

·(III)包含选自氮原子和氧原子中的1种以上杂原子的成环原子数为3以上且14以下的杂环

作为包含选自氮原子和氧原子中的1种以上杂原子的成环碳原子数为3以上且14以下的杂环,作为单环结构的杂环,可举出氮丙啶、环氧乙烷、二氮丙啶、氧杂吖丙啶(日文:オキサジリジン)、二氧杂环丙烷(日文:ジオキシラン)等饱和3元环杂环;吖丙因(日文:アジリン)、环氧乙烯、二吖丙因(日文:ジアジリン)等不饱和3元环杂环;氮杂环丁烷、氧杂环丁烷、二氮杂环丁烷、二氧杂环丁烷等饱和4元环杂环;氮杂环丁二烯(日文:アゼト)、氧杂环丁二烯(日文:オキセト)、二氮杂环丁二烯(日文:ジアゼト)、二氧杂环丁二烯(日文:ジオキセト)等不饱和4元环杂环、吡咯烷、四氢呋喃、咪唑烷、吡唑烷、噁唑烷、异噁唑烷、二氧戊环等饱和5元环杂环;吡咯、呋喃、咪唑、吡唑、噁唑、异噁唑、三唑、呋咱、噁二唑、二噁唑、四唑、氧杂四唑、五唑等不饱和5元环杂环;哌啶、四氢吡喃、哌嗪、吗啉、二噁烷、六氢-1,3,5-三嗪、三噁烷等饱和6元环杂环;吡啶、四氢吡喃、二嗪、噁嗪、二氧杂芑(dioxin)、三嗪、四嗪、五嗪等不饱和6元环杂环;氮杂环庚烷(日文:アゼパン)、氧杂环庚烷(日文:オキセパン)、二氮杂环庚烷(日文:ジアゼパン)等饱和7元环杂环;氮杂环庚三烯(azepine)、氧杂环庚三烯(oxepine)、二氮杂环庚三烯等不饱和7元环杂环等。

作为多环结构的杂环,可举出1H-吡咯烷、吲嗪、异吲哚、吲哚、吲唑、嘌呤、4H-喹嗪、异喹啉、喹啉、酞嗪、萘啶、喹喔啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、咔唑、β-咔啉、菲啶、吖啶、咱啶(perimidine)、菲咯啉、吩嗪、吩噁嗪等。

需要说明的是,从更容易发挥本发明效果的观点出发,杂环的成环原子数优选为5以上且14以下,更优选为5以上且10以下。

·取代基

上述(I)~(III)的环状结构可以未经取代,也可以具有取代基。

作为取代基,只要是发挥本发明效果的范围就没有特别限制,例如可举出碳原子数1~30的有机基团,该有机基团可以具有氮原子和氧原子中的至少任一种原子。

具体而言,例如可举出选自碳原子数1~30(优选为1~16、更优选为1~8、进一步优选为1~4)的烷基、具有碳原子数1~30(优选为1~16、更优选为1~8、进一步优选为1~4)的烷基的烷氧基、氨基;氰基;硝基;具有碳原子数1~30(优选为1~16、更优选为1~8、进一步优选为1~4)的烷基的烷基羰氧基;羟基;烷基取代羰基;羧基中的基团。

取代基可以进一步被上述任意的取代基取代。

需要说明的是,从更容易发挥本发明效果的观点出发,上述(I)~(III)的环状结构优选未经取代。

·单体(C1)的优选方式

从更容易发挥本发明效果的观点出发,单体(C1)优选为下述通式(c-1)所示的单体。

Y-L-Z (c-1)

上述通式(c-1)中,Y表示聚合性官能团,L表示直接键合或连接基,Z表示具有上述(I)~(III)的环状结构的环状结构基团。

作为能够选作Y的聚合性官能团,例如可举出丙烯酰基、甲基丙烯酰基、或乙烯基。需要说明的是,从容易进一步提高耐磨损性的观点出发,聚合性官能团优选为丙烯酰基。

作为能够选作L的连接基,例如可举出亚甲基、亚乙基、亚正丙基和亚正丁基等碳原子数1~4的二价脂肪族烃基;苯基亚乙基和亚苯基等具有环状结构的碳原子数6~10的二价基团;-O-;氧亚烷基(亚烷基的碳原子数优选为1~4);聚氧亚烷基(亚烷基的碳原子数优选为1~4)等。

作为能够选作Z的环状结构基团,例如可举出从上述(I)~(III)中的任一环状结构中除去1个氢原子而成的1价环状结构基团。需要说明的是,从容易进一步提高耐磨损性的观点出发,环状结构基团优选为从上述(I)或(II)的环状结构中除去1个氢原子而得到的1价环状结构基团。

上述(I)中,优选成环碳原子数为6以上且10以下的芳香环。

上述(II)中,优选为单环结构的饱和脂环式环或单环结构的不饱和脂环式环,更优选为单环结构的饱和脂环式环。成环碳原子数优选为6以上且10以下。

如果例示作为单体(C 1)而优选的化合物,则可举出丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、苯乙烯等。

来自于单体(C 1)的结构单元(c 1)可以单独包含1种,也可以包含2种以上。

例如,来自于单体(C 1)的结构单元(c 1)可以包含来自于环状结构基团不同的2种以上单体的2种以上结构单元。具体而言,可以包含来自于具有上述(I)的环状结构基团的单体的结构单元和来自于具有上述(II)的环状结构基团的单体的结构单元,也可以包含来自于具有上述(I)的环状结构基团的单体的结构单元和来自于具有上述(III)的环状结构基团的单体的结构单元,还可以包含来自于具有上述(II)的环状结构基团的单体的结构单元和来自于具有上述(III)的环状结构基团的单体的结构单元,还可以包含来自于具有上述(I)的环状结构基团的单体的结构单元、来自于具有上述(II)的环状结构基团的单体的结构单元和来自于具有上述(III)的环状结构基团的单体的结构单元。

需要说明的是,在本说明书中,单体(C 1)不被包括在单体(A)和单体(B)中。因此,来自于单体(C 1)的结构单元(c 1)也不被包括在来自于单体(A)的结构单元(a)和来自于单体(B)的结构单元(b)中。

(结构单元(c 1)的含量)

在本实施方式中,结构单元(c 1)的含量以结构单元(c)的全部结构单元为基准计优选为50摩尔%~100摩尔%,更优选为60摩尔%~100摩尔%,进一步优选为70摩尔%~100摩尔%,更进一步优选为80摩尔%~100摩尔%,再进一步优选为90摩尔%~100摩尔%。

<结构单元(a)的含量>

在本实施方式中,来自于单体(A)的结构单元(a)的含量以共聚物(X)的全部结构单元为基准计需要为43摩尔%以上。

如果结构单元(a)的含量小于43摩尔%,则有时无法使共聚物(X)在矿物油中的溶解性充分。

需要说明的是,从更容易发挥本发明效果的观点出发,来自于单体(A)的结构单元(a)的含量以共聚物(X)的全部结构单元为基准计优选为50摩尔%以上,更优选为55摩尔%以上。

另外,从通过确保来自于单体(B)的结构单元(b)和来自于单体(C)的结构单元(c)的含量来取得各结构单元的含量的平衡,从而更容易发挥本发明效果的观点出发,来自于单体(A)的结构单元(a)的含量以共聚物(X)的全部结构单元为基准计优选为84摩尔%以下,更优选为80摩尔%以下,进一步优选为76摩尔%以下。这些数值范围的上限值和下限值可以任意组合。具体而言,优选为50摩尔%~84摩尔%,更优选为50摩尔%~80摩尔%,进一步优选为55摩尔%~76摩尔%。

需要说明的是,在本说明书中,共聚物(X)中的各结构单元的含有比例通常与构成共聚物(X)的各单体的比率(投料比)一致。

<结构单元(b)的含量>

在本实施方式中,从更容易发挥本发明效果的观点出发,来自于单体(B)的结构单元(b)的含量以共聚物(X)的全部结构单元为基准计优选为9摩尔%以上,更优选为10摩尔%以上,进一步优选为12摩尔%以上。

另外,从通过确保来自于单体(A)的结构单元(a)和来自于单体(C)的结构单元(c)的含量来取得各结构单元的含量的平衡,从而更容易发挥本发明效果的观点出发,来自于单体(B)的结构单元(b)的含量以共聚物(X)的全部结构单元为基准计优选为50摩尔%以下,更优选为40摩尔%以下,进一步优选为30摩尔%以下,更进一步优选为25摩尔%以下。这些数值范围的上限值和下限值可以任意组合。具体而言,优选为9摩尔%~50摩尔%,更优选为10摩尔%~40摩尔%,进一步优选为12摩尔%~30摩尔%。

<结构单元(c)的含量>

在本实施方式中,从更容易发挥本发明效果的观点出发,来自于单体(C)的结构单元(c)的含量以共聚物(X)的全部结构单元为基准计优选为7摩尔%以上,更优选为8摩尔%以上,进一步优选为10摩尔%以上。

另外,从通过确保来自于单体(A)的结构单元(a)和来自于单体(B)的结构单元(b)的含量来取得各结构单元的含量的平衡,从而更容易发挥本发明效果的观点出发,来自于单体(C)的结构单元(c)的含量以共聚物(X)的全部结构单元为基准计优选为30摩尔%以下,更优选为28摩尔%以下,进一步优选为26摩尔%以下,更进一步优选为25摩尔%以下。这些数值范围的上限值和下限值可以任意组合。具体而言,优选为7摩尔%~30摩尔%,更优选为8摩尔%~28摩尔%,进一步优选为1 0摩尔%~26摩尔%,更进一步优选为10摩尔%~25摩尔%。

<各结构单元的含有比率>

(结构单元(b)与结构单元(a)的含有比率)

本实施方式的共聚物(X)中,从更容易发挥本发明效果的观点出发,结构单元(b)与结构单元(a)的含有比率[(b)/(a)]以摩尔比计优选为0.15以上,更优选为0.20以上,进一步优选为0.25以上,更进一步优选为0.30以上。另外,优选为0.50以下,更优选为0.45以下,进一步优选为0.40以下。这些数值范围的上限值和下限值可以任意组合。具体而言,优选为0.15~0.50,更优选为0.20~0.45,进一步优选为0.25~0.40,更进一步优选为0.30~0.40。

(结构单元(c)与结构单元(a)的含有比率)

本实施方式的共聚物(X)中,从更容易发挥本发明效果的观点出发,结构单元(c)与结构单元(a)的含有比率[(c)/(a)]以摩尔比计优选为0.10以上,更优选为0.20以上,进一步优选为0.30以上,更进一步优选为0.40以上。另外,优选为0.48以下,更优选为0.46以下,进一步优选为0.45以下。这些数值范围的上限值和下限值可以任意组合。具体而言,优选为0.10~0.48,更优选为0.20~0.46,进一步优选为0.30~0.45,更进一步优选为0.40~0.45。

<其他单体>

共聚物(X)除了含有上述结构单元(a)、(b)、和(c)以外,在不阻碍本发明效果的范围内,还可以含有来自于其他单体的结构单元。作为该其他单体,可举出单体(A)、(B)和(C)以外的含官能团的单体。作为该其他含官能团的单体,例如可举出除了单体(A)、(B)和(C)以外的含官能团的(甲基)丙烯酸酯。

其中,从更容易发挥本发明效果的观点出发,共聚物(X)中,来自于单体(A)、(B)和(C)以外的含官能团的单体的结构单元的含量以全部结构单元为基准计优选小于30摩尔%,更优选小于20摩尔%,进一步优选小于J0摩尔%,更进一步优选小于1摩尔%,再进一步优选小于0.1摩尔%。

<共聚物(X)的性状和聚合方式>

(质均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn))

本实施方式的共聚物(X)的质均分子量(Mw)需要为5000以上且90000以下。

如果共聚物(X)的质均分子量(Mw)小于5000,则难以提高耐磨损性。

另外,如果共聚物(X)的质均分子量(Mw)超过90000,则有时在矿物油中的溶解性差。另外,共聚物(X)难以侵入两构件间的间隙,难以发挥耐磨损性提高效果。

在此,从更容易发挥本发明效果的观点和更容易提高在润滑油基础油中的溶解性的观点出发,优选为5500以上,更优选为6000以上,进一步优选为7000以上。另外,优选为80000以下,更优选为60000以下,进一步优选为50000以下。

这些数值范围的上限值和下限值可以任意组合。具体而言,优选为5500~80000,更优选为6000~60000,进一步优选为7000~50000。

另外,从更容易发挥摩擦降低效果的观点出发,本实施方式的共聚物(X)的分子量分布(Mw/Mn)优选为3.5以下,更优选为3.0以下,进一步优选为2.8以下。需要说明的是,本实施方式的共聚物(X)的分子量分布(Mw/Mn)可以为1.01以上,也可以为1.3以上,还可以为1.5以上。

质均分子量(Mw)和分子量分布(Mw/Mn)是利用后述的实施例中记载的方法测定或算出的值。

(聚合方式)

本实施方式的共聚物(X)的聚合方式没有特别限定,可以为嵌段共聚、无规共聚、嵌段/无规共聚中的任一种。

[润滑油用添加剂组合物的制造方法]

本实施方式的润滑油用添加剂组合物的制造方法包括使下述单体(A)~(C)聚合来制造共聚物(X)的工序(S)。

·单体(A):具有(甲基)丙烯酰基和碳原子数6以上且24以下的直链或支链的烷基的单体

·单体(B):具有(甲基)丙烯酰基和极性基团的单体

·单体(C):具有聚合性官能团和环状结构基团的单体

以下,对制造共聚物(X)的工序(S)进行详细说明。

<制造共聚物(X)的工序(S)>

共聚物(X)的制造方法(聚合方法)没有特别限定,可以应用公知的方法中的任一种来制造。作为这样的方法,例如可举出乳液聚合法、悬浮聚合法、溶液聚合法等。

在此,从本发明中的共聚物(X)的用途、即作为润滑油用添加剂组合物的用途的观点出发,作为共聚物(X)的制造方法(聚合方法),优选采用将可溶解于润滑油基础油中的溶剂作为溶剂使用的溶液聚合法。

(溶液聚合法)

溶液聚合法例如通过将单体(A)、(B)和(C)、以及溶剂和引发剂投入到反应器中,对反应器内进行氮置换后,在60℃~100℃下搅拌2小时~10小时使其反应来进行。在反应器中还任选地投入有除了单体(A)、(B)和(C)以外的其他单体。

作为溶液聚合法中使用的溶剂,没有特别限定,例如优选使用多元醇酯、二元酸酯、受阻酯、单酯等酯类。

这些可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。

作为溶液聚合法中使用的引发剂,例如可举出2,2’-偶氮双(异丁腈)、2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2’-偶氮双-(N,N-二亚甲基异丁基脒)二盐酸盐、1,1’-偶氮双(环己基-1-甲腈)、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)等偶氮系引发剂;过氧化氢;过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢、甲基乙基酮过氧化物、过苯甲酸等有机过氧化物;过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵等过硫酸盐;过氧化氢-Fe

作为溶液聚合法中使用的链转移剂,例如可举出硫醇类、硫代羧酸类、异丙醇等仲醇类、二丁胺等胺类、次磷酸钠等次磷酸盐类、含氯的化合物、烷基苯化合物等。

需要说明的是,共聚物(X)的分子量可以通过公知的方法进行控制。例如,可以通过反应温度、反应时间、引发剂的量、各单体的投料量、溶剂的种类、链转移剂的使用等来控制共聚物(X)的分子量。

(单体(A)的投入量)

本实施方式的制造方法中,从容易调整为上述结构单元(a)的含量的观点出发,单体(A)的投入量以所投入的全部单体为基准计优选为57质量%以上、65质量%以上,进一步优选为7O质量%以上。另外,优选为90质量%以下,更优选为87质量%以下,进一步优选为85质量%以下。

这些数值范围的上限值和下限值可以任意组合。具体而言,优选为57质量%~90质量%、65质量%~87质量%,进一步优选为70质量%~85质量%。

需要说明的是,作为单体(A)优选的化合物如上所述。

(单体(B)的投入量)

本实施方式的制造方法中,从容易调整为上述结构单元(b)的含量的观点出发,单体(B)的投入量以所投入的全部单体为基准计优选为5质量%%以上,更优选为6质量%以上,进一步优选为7质量%以上。

另外,优选为38质量%以下,更优选为30质量%以下,进一步优选为20质量%以下,更进一步优选为15质量%以下。这些数值范围的上限值和下限值可以任意组合。具体而言,优选为5质量%%~38质量%,更优选为6质量%~20质量%,进一步优选为7质量%~15质量%。

需要说明的是,作为单体(B)优选的化合物如上所述。

(单体(C)的投入量)

本实施方式的制造方法中,从容易调整为上述结构单元(c)的含量的观点出发,单体(C)的投入量以所投入的全部单体为基准计优选为5质量%%以上,更优选为6质量%以上,进一步优选为7质量%以上。

另外,优选为27质量%以下,更优选为23质量%以下,进一步优选为20质量%以下。这些数值范围的上限值和下限值可以任意组合。具体而言,优选为5质量%%~27质量%,更优选为6质量%~23质量%,进一步优选为7质量%~20质量%。

需要说明的是,作为单体(C)优选的化合物如上所述。

<润滑油用添加剂组合物中的共聚物(X)的含量>

本实施方式的润滑油用添加剂组合物中,从添加到润滑油基础油中时更容易发挥本发明效果的观点出发,共聚物(X)的含量以润滑油用添加剂组合物的总量为基准计优选为50质量%以上,更优选为60质量%以上,进一步优选为70质量%以上,更进一步优选为80质量%以上,再进一步优选为90质量%以上,又进一步优选为95质量%以上。另外,如果考虑到共聚物(X)的纯度,则共聚物(X)的含量以润滑油用添加剂组合物的总量为基准计通常小于99质量%。

需要说明的是,从操作性的观点出发,本实施方式的润滑油用添加剂组合物可以利用稀释溶剂进行稀释。需要说明的是,润滑油用添加剂组合物中的共聚物(X)的含量是指相对于不包括稀释溶剂的润滑油用添加剂组合物中的有效成分的总量基准的含量。

作为稀释溶剂,优选使用与上述聚合溶剂同样的溶剂。

<润滑油用添加剂组合物的用途>

本实施方式的润滑油用添加剂组合物在润滑油基础油中的溶解性优异、且耐磨损性优异。因此,作为摩擦调节剂是有用的。

因此,在本实施方式中,提供使用该润滑油用添加剂组合物作为摩擦调节剂的使用方法。

[润滑油组合物]

本实施方式的润滑油组合物含有润滑油用添加剂组合物和润滑油基础油,所述润滑油用添加剂组合物含有共聚物(X)。

关于润滑油用添加剂组合物的含量,从良好地发挥润滑油用添加剂组合物的添加效果的观点出发,以共聚物(X)的含量以润滑油组合物的总量为基准计优选成为0.1质量%以上、更优选成为0.2质量%以上、进一步优选成为0.3质量%以上的方式进行调整。另外,以共聚物(X)的含量以润滑油组合物的总量为基准计优选成为10质量%以下、更优选成为5质量%以下、进一步优选成为3质量%以下的方式进行调整。

这些数值范围的上限值和下限值可以任意组合。具体而言,优选为0.1质量%~10质量%,更优选为0.2质量%~5质量%,进一步优选为0.3质量%~3质量%。

<润滑油基础油>

润滑油基础油可以没有特别限制地使用润滑油组合物中使用的通常的基础油。具体而言,例如可举出选自矿物油和合成油中的1种以上。

润滑油基础油在100℃下的运动粘度优选处于1mm

润滑油基础油的运动粘度和粘度指数是依据JIS K2283:2000测定或算出的值。

以下列举润滑油基础油的具体例。

作为矿物油,例如可举出将石蜡基原油、中间基原油、或环烷基原油进行常压蒸馏和/或减压蒸馏而得到的馏出油;将该馏出油按照常规方法精制而得到的精制油等。作为用于得到精制油的精制方法,例如可举出溶剂脱蜡处理、加氢异构化处理、加氢精制处理、白土处理等。

作为合成油,例如可举出烃系油、芳香族系油、酯系油、醚系油等。另外,作为合成油,可以使用通过对利用费托法等由天然气制造的蜡(GTL蜡,Gas To Liquids WAX,天然气合成蜡)进行异性化而得到的GTL(天然气合成油,Gas To Liquids)。

<其他添加剂>

本实施方式的润滑油组合物可以在不损害上述润滑油用添加剂组合物的效果的范围内含有抗氧化剂、油性剂、清净分散剂、粘度指数提高剂、防锈剂、金属钝化剂和消泡剂等其他添加剂。它们可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。

另外,在本实施方式中,还提供含有包含共聚物(X)的润滑油用添加剂组合物、并且含有选自抗氧化剂、油性剂、清净分散剂、粘度指数提高剂、防锈剂、金属钝化剂和消泡剂等中的1种以上添加剂作为含有共聚物(X)的润滑油用添加剂组合物以外的其他添加剂的润滑油组合物用的添加剂包。

(抗氧化剂)

作为抗氧化剂,可以使用以往的润滑油组合物中使用的胺系抗氧化剂、酚系抗氧化剂等。这些抗氧化剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。

作为胺系抗氧化剂,例如可举出单辛基二苯基胺和单壬基二苯基胺等单烷基二苯基胺系化合物;4,4’-二丁基二苯基胺、4,4’-二戊基二苯基胺、4,4’-二己基二苯基胺、4,4’-二庚基二苯基胺、4,4’-二辛基二苯基胺和4,4’-二壬基二苯基胺等二烷基二苯基胺系化合物;四丁基二苯基胺、四己基二苯基胺、四辛基二苯基胺和四壬基二苯基胺等多烷基二苯基胺系化合物;α-萘胺、苯基-α-萘胺、丁基苯基-α-萘胺、戊基苯基-α-萘胺、己基苯基-α-萘胺、庚基苯基-α-萘胺、辛基苯基-α-萘胺和壬基苯基-α-萘胺等萘胺系化合物。

作为酚系抗氧化剂,例如可举出2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚等单酚系化合物;4,4’-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)和2,2’-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)等双酚系化合物。

抗氧化剂的含量只要加入保持润滑油组合物的氧化稳定性所需的最低量即可。具体而言,例如以润滑油组合物的总量为基准计优选为0.01~1质量%。

(油性剂)

作为油性剂,可举出脂肪族醇;脂肪酸和脂肪酸金属盐等脂肪酸化合物;多元醇酯、脱水山梨糖醇酯和甘油酯等酯化合物;脂肪族胺等胺化合物等。

从添加效果的方面出发,油性剂的含量以润滑油组合物的总量为基准计通常为0.1~20质量%,优选为0.5~10质量%。

(清净分散剂)

作为清净分散剂,可举出金属磺酸盐、金属水杨酸盐、金属酚盐和丁二酰亚胺等。

从添加效果的观点出发,清净分散剂的含量以润滑油组合物的总量为基准计通常为0.01~10质量%,优选为0.1~5质量%。

(粘度指数提高剂)

作为粘度指数提高剂,例如可举出聚甲基丙烯酸酯、分散型聚甲基丙烯酸酯、烯烃系共聚物(例如乙烯-丙烯共聚物等)、分散型烯烃系共聚物、苯乙烯系共聚物(例如苯乙烯-二烯氢化共聚物等)等。

粘度指数提高剂的含量以润滑油组合物的总量为基准计优选为0.3~5质量%。

(防锈剂)

作为防锈剂,可举出金属系磺酸盐、琥珀酸酯、以及烷基胺和单异丙醇胺等烷醇胺等。

从添加效果的方面出发,防锈剂的含量以润滑油组合物的总量为基准计通常为0.01~5质量%,优选为0.03~3质量%。

(金属钝化剂)

作为金属钝化剂,可举出苯并三唑和噻二唑等。

从添加效果的观点出发,金属钝化剂的优选含量以润滑油组合物的总量为基准计通常为0.01~5质量%,优选为0.01~1质量%。

(消泡剂)

作为消泡剂,可举出甲基硅油、氟硅油和聚丙烯酸酯等。

从添加效果的方面出发,消泡剂的含量以润滑油组合物的总量为基准计通常为0.0005~0.01质量%。

<润滑脂组合物>

本实施方式的润滑油用添加剂组合物也可以配合在润滑脂组合物中使用。

即,在本实施方式中,还可以提供含有上述润滑油用添加剂组合物、增稠剂和润滑油基础油的润滑脂组合物。

<润滑油组合物的物性等>

(运动粘度、粘度指数)

本实施方式的润滑油组合物的100℃运动粘度优选为1.0mm

本实施方式的润滑油组合物的粘度指数优选为90以上,更优选为100以上,进一步优选为110以上。

润滑油组合物的运动粘度和粘度指数是依据JIS K2283:2000测定或算出的值。

(耐磨损性)

本实施方式的润滑油组合物的由后述的实施例中记载的球盘试验得到的磨痕直径优选小于520μm,更优选小于500μm,进一步优选为480μm以下,更进一步优选为460μm以下,再进一步优选为440μm以下。

[润滑油组合物的用途]

由于本实施方式的润滑油组合物含有共聚物(X),所以耐磨损性优异。

因此,本实施方式的润滑油组合物例如可以适宜地用于以齿轮油(手动变速器油、差速器油等)、自动变速器油(自动变速器(Automatic Transmission)油等)、无级变速机油(带式CVT油、环式CVT油等)、动力转向油、减震器油、和电动机油等驱动系油;汽油发动机用、柴油发动机用和燃气发动机用等内燃机(发动机)用油;液压工作油;透平油;压缩机油;流体轴承油;滚动轴承油;冷冻机油等为代表的各种用途,可以适宜地用作填充到这些各用途中使用的装置中以对该装置的各部件间进行润滑的润滑油组合物。

[使用润滑油组合物的润滑方法]

作为使用本实施方式的润滑油组合物的润滑方法,可优选举出将上述润滑油组合物填充至上述各用途所使用的装置中,对该各装置所涉及的各部件间进行润滑的方法。

[提供的本发明的一个方式]

根据本发明的一个方式,提供下述[1]~[12]。

[1]一种润滑油用添加剂组合物,其含有包含下述结构单元(a)~(c)的共聚物(X),

·结构单元(a):来自于具有(甲基)丙烯酰基和碳原子数6以上且24以下的直链或支链的烷基的单体(A)的结构单元

·结构单元(b):来自于具有(甲基)丙烯酰基和极性基团的单体(B)的结构单元

·结构单元(c):来自于具有聚合性官能团和环状结构基团的单体(C)的结构单元

上述结构单元(a)的含量以上述共聚物(X)的全部结构单元为基准计为43摩尔%以上,

上述共聚物(X)的质均分子量(Mw)为5000以上且90000以下。

[2]根据上述[1]所述的润滑油用添加剂组合物,其中,上述结构单元(a)包含来自于下述通式(a-1)所示的单体(A1)的结构单元(a1)。

[化学式2]

[上述通式(a-1)中,R

[3]根据上述[1]或[2]所述的润滑油用添加剂组合物,其中,上述结构单元(b)包含来自于具有选自含氮原子的基团、羟基和羧基中的1种以上的基团作为上述极性基团的单体(B1)的结构单元(b1)。

[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的润滑油用添加剂组合物,其中,以上述结构单元(b)的全部结构单元为基准计,来自于具有聚氧亚烷基作为上述极性基团的单体(B2)的结构单元(b2)的含量小于5摩尔%。

[5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的润滑油用添加剂组合物,其中,上述单体(C)具有的聚合性官能团为(甲基)丙烯酰基或乙烯基。

[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的润滑油用添加剂组合物,其中,上述结构单元(c)包含来自于具有选自下述(I)~(III)中的1种以上的环状结构作为上述环状结构基团中的环状结构的单体(C1)的结构单元(c1)。

(I)成环碳原子数6以上且14以下的芳香环

(II)成环碳原子数3以上且14以下的脂环式环

(III)包含选自氮原子和氧原子中的1种以上的杂原子的成环原子数3以上且14以下的杂环

[7]根据上述[1]~[6]中任一项所述的润滑油用添加剂组合物,其中,来自于上述单体(B)的上述结构单元(b)的含量以上述共聚物(X)的全部结构单元为基准计为9摩尔%以上。

[8]根据上述[1]~[7]中任一项所述的润滑油用添加剂组合物,其中,来自于上述单体(C)的上述结构单元(c)的含量以上述共聚物(X)的全部结构单元为基准计为7摩尔%以上且30摩尔%以下。

[9]根据上述[1]~[8]中任一项所述的润滑油用添加剂组合物,其用作摩擦调节剂。

[10]一种使用方法,其中,使用上述[1]~[8]中任一项所述的润滑油用添加剂组合物作为摩擦调节剂。

[11]一种润滑油组合物,其含有上述[1]~[9]中任一项所述的润滑油用添加剂组合物和润滑油基础油。

[12]一种制造方法,其是制造上述[1]所述的润滑油用添加剂组合物的方法,

包括使下述单体(A)~(C)聚合而制造共聚物(X)的工序(S)。

·单体(A):具有(甲基)丙烯酰基和碳原子数6以上且24以下的直链或支链的烷基的单体

·单体(B):具有(甲基)丙烯酰基和极性基团的单体

·单体(C):具有聚合性官能团和环状结构基团的单体

实施例

通过以下的实施例对本发明进行具体说明,但本发明并不限定于以下的实施例。

[各种物性值的测定方法]

各实施例和各比较例中使用的各原料以及各实施例和各比较例的润滑油组合物的各性状的测定按照以下所示的要领进行。

(1)运动粘度、粘度指数

基础油和润滑油组合物的100℃运动粘度和粘度指数按照JIS K2283:2000测定或算出。

(2)质均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)

在Waters公司制的“1515等度HPLC泵”、“2414差示折射率(RI)检测器”上,从上游侧起依次安装1根东曹公司制的柱“TSKguardcolumn SuperHZ-L”和2根“TSKSuperMultipore HZ-M”,在测定温度:40℃、流动相:四氢呋喃、流速:0.35mL/分钟、试样浓度1.0mg/mL的条件下进行测定,通过标准聚苯乙烯换算而求出。

[制造例1~11、比较制造例1~5]

通过以下说明的制造例1~11、比较制造例1~5制造各种共聚物。

<所使用的单体>

(单体(A))

·“丙烯酸十二烷基酯”:上述通式(a-1)中R

·“甲基丙烯酸十二烷基酯”:上述通式(a-1)中R

·“丙烯酸2-乙基己酯”:上述通式(a-1)中R

·“丙烯酸硬脂酯”:上述通式(a-1)中R

(单体(B))

·“丙烯酸2-羟基乙酯”:具有丙烯酰基和作为极性基团的羟基的单体。将结构式示于以下。

[化学式3]

·“甲基丙烯酸2-羟基乙酯”:具有甲基丙烯酰基和作为极性基团的羟基的单体。将结构式示于以下。

[化学式4]

·“丙烯酸羧乙酯”:具有丙烯酰基和作为极性基团的羧基的单体。将结构式示于以下。

[化学式5]

·“N-[3-(二甲基氨基)丙基]丙烯酰胺(别名:N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺)”:具有丙烯酰基和作为极性基团的含氮原子的基团的单体。将结构式示于以下。

[化学式6]

(单体(C))

·“丙烯酸苄酯”:聚合性官能团为丙烯酰基、环状结为苯的单体。详细而言,是上述通式(c-1)中Y为丙烯酰基、L为氧亚甲基、Z为苯基的单体。

·“甲基丙烯酸苄酯”:聚合性官能团为甲基丙烯酰基、环状结构为苯的单体。详细而言,是上述通式(c-1)中Y为甲基丙烯酰基、L为氧亚甲基、Z为苯基的单体。

·“丙烯酸环己酯”:聚合性官能团为丙烯酰基、环状结构为环己烷的单体。详细而言,是上述通式(c-1)中Y为丙烯酰基、L为-O-、Z为环己基的单体。

·“丙烯酸糠酯”:聚合性官能团为丙烯酰基、环状结构为呋喃的单体。详细而言,是上述通式(c-1)中Y为丙烯酰基、L为氧亚甲基、Z为呋喃基的单体。

·“丙烯酸四氢糠基酯”:聚合性官能团为丙烯酰基、环状结构为四氢呋喃的单体。详细而言,是上述通式(c-1)中Y为丙烯酰基、L为氧亚甲基、Z为四氢呋喃基的单体。

<制造例1:共聚物(X)-1的制造>

在具备搅拌装置、加热冷却装置、温度计、滴液漏斗和氮吹入管的反应容器内投入作为单体(A)的丙烯酸十二烷基酯20g(83mmol)、作为单体(B)的丙烯酸2-羟基乙酯3g(26mmol)、作为单体(C)的丙烯酸苄酯5g(31mmol)、作为溶剂的癸二酸双(2-乙基己基)酯28g。

接下来,对反应容器内进行氮置换,添加作为引发剂的2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)0.1g(0.4mmol)和十二烷基硫醇0.08g(0.4mmol)后,一边搅拌一边缓慢升温,在75~85℃的温度下反应6小时。反应结束后,通过减压蒸馏除去未反应的单体,从而得到共聚物(X)-1。

<制造例2:共聚物(X)-2的制造>

在具备搅拌装置、加热冷却装置、温度计、滴液漏斗和氮吹入管的反应容器内投入作为单体(A)的丙烯酸十二烷基酯20g(83mmo1)、作为溶剂的癸二酸双(2-乙基己基)酯28g。

接下来,对反应容器内进行氮置换,添加作为引发剂的2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)0.1g(0.4mmol)和三硫代碳酸十二烷基氰基甲酯0.13g(0.4mmol)后,一边搅拌一边缓慢升温,在75~85℃的温度下反应6小时。确认丙烯酸十二烷基酯的96%以上转化为聚合物后,添加作为单体(C)的丙烯酸苄酯5g(31mmol)和2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)0.05g(0.2mmol),在75~85℃的温度下进一步反应6小时。确认丙烯酸苄酯的96%以上转化为聚合物后,添加作为单体(B)的丙烯酸2-羟基乙酯3g(26mmol)和2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)0.05g(0.2mmol),在75~85℃的温度下进一步反应6小时。反应结束后,通过减压蒸馏除去未反应的单体,得到共聚物(X)-2。

<制造例3:共聚物(X)-3的制造>

将单体(B)变更为丙烯酸羧基乙酯,以成为表1所示的质量比和摩尔比的方式调整单体(A)~(C)的添加量,通过与制造例1同样的方法制造共聚物(X)-3。

<制造例4:共聚物(X)-4的制造>

将单体(B)变更为N-[3-(二甲基氨基)丙基]丙烯酰胺,以成为表1所示的质量比和摩尔比的方式调整单体(A)~(C)的添加量,通过与制造例1同样的方法制造共聚物(X)-4。

<制造例5:共聚物(X)-5的制造>

组合使用丙烯酸十二烷基酯和丙烯酸2-乙基己酯作为单体(A),以成为表1所示的质量比和摩尔比的方式调整单体(A)~(C)的添加量,通过与制造例1同样的方法制造共聚物(X)-5。

<制造例6:共聚物(X)-6的制造>

组合使用丙烯酸十二烷基酯和丙烯酸硬脂酯作为单体(A),以成为表1所示的质量比和摩尔比的方式调整单体(A)~(C)的添加量,通过与制造例1同样的方法制造共聚物(X)-6。

<制造例7:共聚物(X)-7的制造>

以成为表1所示的质量比和摩尔比的方式调整单体(A)~(C)的添加量,通过与制造例1同样的方法制造共聚物(X)-7。

<制造例8:共聚物(X)-8的制造>

将单体(C)变更为丙烯酸环己酯,以成为表1所示的质量比和摩尔比的方式调整单体(A)~(C)的添加量,通过与制造例1同样的方法制造共聚物(X)-8。

<制造例9:共聚物(X)-9的制造>

将单体(A)变更为甲基丙烯酸十二烷基酯,将单体(B)变更为甲基丙烯酸2-羟基乙酯,将单体(C)变更为甲基丙烯酸苄酯,以成为表1所示的质量比和摩尔比的方式调整单体(A)~(C)的添加量,通过与制造例1同样的方法制造共聚物(X)-9。

<制造例10:共聚物(X)-10的制造>

作为单体(C),与丙烯酸苄酯一起加入丙烯酸糠酯,以成为表1所示的质量比和摩尔比的方式调整单体(A)~(C)的添加量,通过与制造例1同样的方法制造共聚物(X)-10。

<制造例11:共聚物(X)-11的制造>

作为单体(C),与丙烯酸苄酯一起加入丙烯酸四氢糠基酯,以成为表1所示的质量比和摩尔比的方式调整单体(A)~(C)的添加量,通过与制造例1同样的方法制造共聚物(X)-11。

<比较制造例1:共聚物(X’)-1的制造>

不添加单体(C),将单体(B)变更为N-[3-(二甲基氨基)丙基]丙烯酰胺,以成为表2所示的质量比和摩尔比的方式调整单体(A)和(B)的添加量,通过与制造例1同样的方法制造共聚物(X’)-1。

<比较制造例2:聚合物(X’)-2的制造>

不添加单体(B)和单体(C),通过与制造例1同样的方法制造聚合物(X’)-2。

需要说明的是,比较制造例2中得到的合成物严格来说不是共聚物而是聚合物,但为了简化说明,在以后的说明中,将该聚合物也统称为共聚物。

<比较制造例3:共聚物(X’)-3的制造>

不添加单体(B),以成为表2所示的质量比和摩尔比的方式调整单体(A)和(C)的添加量,通过与制造例1同样的方法制造共聚物(X’)-3。

<比较制造例4:共聚物(X’)-4的制造>

不添加单体(C),以成为表2所示的质量比和摩尔比的方式调整单体(A)和(B)的添加量,通过与制造例1同样的方法制造共聚物(X’)-4。

<比较制造例5:共聚物(X’)-5的制造>

以成为表2所示的质量比和摩尔比的方式调整单体(A)~(C)的添加量,通过与制造例1同样的方法制造共聚物(X’)-5。

[实施例1~11、比较例1~5]

将润滑油基础油与制造例1~11和比较制造例1~5中制造的各共聚物充分混合,分别制备实施例1~11、比较例1~5的润滑油组合物。

润滑油基础油为矿物油(100℃运动粘度:5.3mm

润滑油组合物中的润滑油基础油的含量以润滑油组合物的总量为基准计为99质量%。

制造例1~11和比较制造例1~5中制造的各共聚物以溶解于作为聚合溶剂(以下,也称为“溶剂”)的癸二酸双(2-乙基己基)酯的状态配合于润滑油基础油。共聚物与癸二酸双(2-乙基己基)酯的混合比率设为1∶1(质量比)。

润滑油组合物中的共聚物(含溶剂)的含量以润滑油组合物的总量为基准计为1质量%。因此,润滑油组合物中的共聚物的含量(不含溶剂的共聚物的含量)以润滑油组合物的总量为基准计为0.5质量%。

[评价方法]

实施以下说明的试验,对在矿物油中的溶解性和耐磨损性进行评价。

<在润滑油基础油(矿物油)中的溶解性的评价>

向上述矿物油(100℃运动粘度:5.3mm

·评价“A”:透明。

·评价“B”:观察到沉淀、白浊。

<耐磨损性的评价(球盘试验)>

使用高速往复移动摩擦试验机TE77(Phoenix Tribology公司制),在试验板与试验球之间导入润滑油组合物,在下述条件下移动试验球进行试验,测定试验后的试验球的磨痕直径。

·试验板材质:SUJ2,形状:长度58mm×宽度38mm×厚度3.9mm

·试验球材质:SUJ2,直径10mm

·供油条件:油浴,油量3mL

·负荷:50N(5分钟)一100N(5分钟)→150N(5分钟)→200N(5分钟)

·温度:100℃

·振幅:10mm

·频率:10Hz

该磨痕直径的值越小,则可以说是耐磨损性越优异的润滑油组合物。

本实施例中,将磨痕直径小于520μm的润滑油组合物判断为合格。

将结果示于表1和表2。

[表1]

[表2]

表2

根据表1可知以下内容。

根据实施例1~11所示的结果可知,包含来自于具有(甲基)丙烯酰基和碳原子数6以上且24以下的直链或支链的烷基的单体(A)的结构单元(a)、来自于具有(甲基)丙烯酰基和极性基团的单体(B)的结构单元(b)、以及来自于具有聚合性官能团和环状结构基团的单体(C)的结构单元(c)、且结构单元(a)的含量以共聚物(X)的全部结构单元为基准计为43摩尔%以上、质均分子量(Mw)为5000以上且90000以下的共聚物在润滑油基础油(矿物油)中的溶解性优异,并且能够对润滑油组合物赋予充分的耐磨损性。

根据表2可知以下内容。

根据比较例2所示的结果可知,包含来自于具有(甲基)丙烯酰基和碳原子数6以上且24以下的直链或支链的烷基的单体(A)的结构单元(a)、且不包含来自于具有(甲基)丙烯酰基和极性基团的单体(B)的结构单元(b)、以及来自于具有聚合性官能团和环状结构基团的单体(C)的结构单元(c)的共聚物虽然在润滑油基础油中的溶解性优异,但无法对润滑油组合物赋予充分的耐磨损性。

根据比较例1和4所示的结果可知,包含来自于具有(甲基)丙烯酰基和碳原子数6以上且24以下的直链或支链的烷基的单体(A)的结构单元(a)、以及来自于具有(甲基)丙烯酰基和极性基团的单体(B)的结构单元(b)、且不包含来自于具有聚合性官能团和环状结构基团的单体(C)的结构单元(c)的共聚物虽然在润滑油基础油中的溶解性优异,但也无法对润滑油组合物赋予充分的耐磨损性。

根据比较例3所示的结果可知,包含来自于具有(甲基)丙烯酰基和碳原子数6以上且24以下的直链或支链的烷基的单体(A)的结构单元(a)、以及来自于具有聚合性官能团和环状结构基团的单体(C)的结构单元(c)、且不包含来自于具有(甲基)丙烯酰基和极性基团的单体(B)的结构单元(b)的共聚物虽然在润滑油基础油中的溶解性优异,但也无法对润滑油组合物赋予充分的耐磨损性。

根据比较例5所示的结果可知,即使是包含来自于具有(甲基)丙烯酰基和碳原子数6以上且24以下的直链或支链的烷基的单体(A)的结构单元(a)、来自于具有(甲基)丙烯酰基和极性基团的单体(B)的结构单元(b)、以及来自于具有聚合性官能团和环状结构基团的单体(C)的结构单元(c)的共聚物,如果结构单元(a)的含量以共聚物的全部结构单元为基准计小于43摩尔%,则在润滑油基础油中的溶解性也差。

技术分类

06120116309193