JPH01249894A - 分散剤特性を有する粘度指数改善剤を含有する潤滑剤組成物 - Google Patents

分散剤特性を有する粘度指数改善剤を含有する潤滑剤組成物

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JPH01249894A
JPH01249894A JP1035990A JP3599089A JPH01249894A JP H01249894 A JPH01249894 A JP H01249894A JP 1035990 A JP1035990 A JP 1035990A JP 3599089 A JP3599089 A JP 3599089A JP H01249894 A JPH01249894 A JP H01249894A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、新規な選択的に水素添加した官能化(fun
ctionaliZed)ブロックコポリマーに関する
より特定的には、本発明は、ポリエステル、ポリウレタ
ン及びポリアミドのような第−又は第二アミンを含有す
る縮合ポリマーである工業用熱可塑物と混合したときに
、このような混合物からできた物品の耐衝撃性を増強す
ることが期待される新規な熱可塑性ポリマーに係る。更
に、これらのブロックコポリマーは、潤滑剤、燃料など
の粘度指数改善剤及び分散剤としての有用性を見出すこ
とが期待されている。ポリマーは、選択的に水素添加し
た共役ジエン化合物とアルケニルアレーン化合物とから
なるブロックコポリマーを、主としてアルケニルアレー
リブロックにグラフトするアミド又は第一もしくは第二
アミンを含有する官能基で修飾することにより得られる
有機アルカリ金属開始剤を使用することによる共役ジエ
ン化合物とアルケニルアレーン化合物とのアニオン共重
合によりブロックコポリマーが得られることは公知であ
る。一般式A−−B及びA−−B−−Δ[式中、ポリマ
ーブロックAはポリスチレンのよう、なアルケニルアレ
ーンの熱可塑性ポリマーブロックからなり、ブ[」ツク
Bは選択的に水素添加した共役ジエンのポリマーブロッ
クである]を有するものから主としてなるブロックコポ
リマーが製造されてきた。熱可塑性ブロック対エラスト
マーポリマーブロックの比及びこれらブロックの各々の
相対分子量を調整すると、独特な性能特性を有するゴム
が得られる。アルケニルアレーン8有が少ないとぎには
、WAJ造されたブロックコポリマーはいわゆる熱可塑
性ゴムである。
このようなゴムでは、ブロックAが熱動力学的にブロッ
クBと相性が悪り、ヤ#幸≠ヲ2つの相、すなわち、連
続的なエラストマー相(ブロックB)とドメインと呼ば
れる基本的に不連続な硬い、ガラス様可塑性相(ブロッ
クA)からなるゴムが得られる。A−B−Aブロックコ
ポリマーはBブロックにより分けられている2つのAブ
ロックを有しているので、ドメイン形成により、Aブロ
ックが効果的に8ブロツク及びその固有の網をきらんと
固定して網目構造が形成されることになる。
これらのドメインは多くのブロックコポリマー鎮の末端
を固定する物理的な架m結合として作用する。このよう
な現象によってA−B −Aゴムは非加硫化状態下で従
来の加硫化ゴムと同様な作用を示すことができ、このよ
うな現象は種々の用途にも利用しうる。例えば、これら
の網目形成ポリマーは、靴の底などの成形;ポリスチレ
ン樹脂及び工業用熱可塑物用の衝撃改変剤;粘着剤及び
結合剤処方中に;アスファルトの改変;等の用途に利用
しうる。
−・方、A−8ブロツクコポリマーはAブロックを1つ
だけしか持っていないので、Aブロックのドメイン形成
によりBブロック及びその固有の網を固定することはな
い。更に、アルケニルアレーン含量が小さいときには、
持続的なエラストマーB相が得られる。このようなポリ
マーの強度は、主としてその中の種々のBブロックの固
有の網に由来し、少しだけその中のAブロックの固有の
網に由来している。しかしながら、網目非形成ポリマー
は粘度指数改善剤としての特別な用途が見出されている
(米国特許第3.700.748号。
第3,763,044号;第3,772,196号;第
3.965.019号及び第4,036,910号)。
網目非形成ポリマーは粘度剤及び結合剤の処方中に、そ
して、ポリスチレン樹脂及び工業用熱可塑性物質の改変
剤又は可塑剤としても使用されている〈米国特許第4.
584,338号)。
例えば70重量%以上の高いアルケニルアレーン化合物
含量を有する網目形成コポリマーは、優秀な耐衝撃性と
透明度との両者を兼ね備えた樹脂を提供し、このような
樹脂は包装の分野で広く使用されている。このような型
のブロックコポリマーの製法に関して多くの提案が成さ
れてぎた(米国特許第3.639.517号)。
網目形成ポリマー(A−B−A)と網目非形成ポリマー
(A−B)の両者は物理的に架橋結合し、これらのポリ
マーは熱可塑剤形成装置内で扱うことができ、種々の比
較的安価な溶媒に可溶である。
一般に、これらのブロックコポリマーは多くの顕著な技
術的な利点を有しているが、これらの上な制約条件の1
つは酸化に対する感受性である。
この作用は、高分子ジエンブロックからなるエラストマ
一部分に存在する不飽和結合によるものである。例えば
、米国特許Re27,145号や上記に参照したVl改
善剤に関する特許に開示されているように、ジエンブロ
ック内のコポリマーに選択的に水素添加することにより
酸化を最小にすることができる。例えば、水素添加の前
に、ブロックコポリマーは、例えば、1.2−配置で縮
合ブタジェン単位を好ましくは35〜55モル%含有し
ているブタジェンポリマーブロック又はイソプレンポリ
マーブロックのようなA−8又はA−B−AC式%式% であり、Bは共役ジエンポリマーブロックである]の分
子構造を有している。
網目非形成(A−8>ブロックコポリマーは、良好な機
械的完全性(integri℃y)と耐変形性が求めら
れる用途には特に不適当である。その作用は、本 種々のBゴム次ブロックの固体の網が欠除し、A /ブ
ロックの網も少ないことによるものであり、これは張力
変形下での強度を調整しているものである。更に、これ
ら網目非形成コポリマー、特にA−B]コポリマー、高
温では厚化効果が失なわれてしまい、粘度指数(vl)
改善剤への用途にも不適である。このように、このよう
な特性は、ポリマー鎖に沿って相互作用する官能基を導
入することによりアルケニルアレーンドメインとエラス
トマーマトリックスとの統合性を強化することにより改
浜できる。
一方、網目形成コポリマーは、ゴム状のBブロックマト
リックス内で固有の網を固定する物理的な架橋結合とし
て作用するガラス相アレーンブロックドメインの形成に
より、室温で特に高い引っ張り強さを有していることは
知られている。これらのドメインの機械的完全性と形成
された網目構造とがこれらコポリマーの引っ張り強度を
調整するようである。更に、高温では、ブロックコポリ
マーの機械的完全性は硬相アレーンブ[1ツクドメイン
の完全性に限定される。例えば、ポリスチレンのアレー
ンブロックを有する網目形成コポリマーの礪械特性は高
温では不良であり、このために100℃のガラス転移温
度(Tg)以上ではポリスチレンドメインが弱くなるの
かもしれない。高温でのアルケニルアレーンドメインの
完全性を増強することにより、網目形成ブロックコポリ
マーの高温特性を改善しつる。
これらの選択的に氷水添加したブロックコポリマーは他
の物質との相互作用が必要な多くの用途にも、又、不適
当である。粘着特性の改善により性能の改善が促進され
うる用途には、(1)■栗用熱可塑性物質のような極性
ポリマーの硬化及び前記極性ポリマーへの分散:(2)
水素添加ブロックコポリマーエラストマーをベースとす
る高温粘着剤、シール剤又は被覆材中の高コネルギー基
体への粘着;及び(3)再強化ポリマー系における水素
添加エラストマーの使用を含んでいる。ブロックコポリ
マー上に官能基を配置すると、炭化水素ポリマーとは不
可能な相互作用を提供することができ、従って、この物
質を適用しうる範囲を拡大することができる。
重合の結果として極性部分を含有する、又は種種のグラ
フト手法により極性部分を含有するよう修飾した低モジ
ユラス改変剤を加えることによりポリアミドの耐衝撃性
を改善する多くの試みがなされてきた。例えば、E I
)Steinが米国特許第4、174.358号に;ト
4 ergenrotherらが米国特許第4、427
.828号に;そして13 eeverらが米国特許第
4.588,756号に、この目的のための、窒素含有
官能基を有するこのような改変剤を用いる種々の組成物
の使用を提起してきた。
E psteinは、特定の七ツマ−と酸含有モノマー
とを遊11を基共重合することにより製造した広範囲の
低モジユラスポリアミド改変剤を開示している。
又、E psteinは、特定のカルボン酸含有モノマ
ーをグラフトすることによるポリマーの改変を開示して
いる。そこに使用されているグラフト手法は熱付加(エ
ン反、応(ene reaction)及びC−H結合
へのニトレン挿入又はC=C結合(エチレン性不飽和結
合)へのニトレン付加に限定される。これらのグラフト
手法を介して、E pSteinは窒素含有官能基を有
する改変剤を製造しうる。ニトレン挿入により、そこに
使用される芳香族スルホニルアジドは改変剤にカルボン
酸基をグラフトする手段として使用される。このように
、ポリアミドと改変剤との間の相互作用はこれらの窒素
含有官能基のカルボン酸基を介して行われる。他方、ジ
カルボン酸又はその誘導体く例えば無水物)基を熱付加
を介してグラフトすると、ジカルボン酸はグラフト反応
を介してポリアミドと直接相互作用しえ、或いは、先ず
ジカルボン酸をカブE」ラクトンと反応させて修飾し、
ペンダントポリアミドオリゴマー鎖を有する環状イミド
を形成し、これが続いて、ポリアミド又は可能なアミド
基転移グラフト部位との融和剤として作用することによ
りポリアミドと間接的に相互作用しうる。
E psteinは広範囲のポリアミド改変剤を開示し
ているにもかかわらず、E 1lsteinは、ポリア
ミド改変剤としてのアルケニルアレーンと共役ジエンと
の水素添加コポリマー、より特定的にはアルケニルアレ
ーンと共役ジエンの修飾された選択的に水素添加された
コポリマーの使用は開示も示唆もの窒素部分ではなくカ
ルボン酸部分にたよっている。
Her(lenrotherらは、ポリアミド改変剤と
して修飾し部分的に水素添加した芳香族ビニル化合物/
共役ジエンブロックコポリマーを含有するポリアミド組
成物を開示している。耐候性および耐熱老化を改善する
ために、HerClenrotherらは、水素添加前
のブロックコポリマーに含有されているエチレン性不飽
和の20%未満のエチレン性不飽和度となるまで各々の
混合物中のブロックコポリマーを部分的に水素添加して
いる。ブロックコポリマーを部分的に水素添加すれば、
ブロックコポリマーはジカルボン酸基又はその誘導体(
例えば無水物部分)をグラフトすることにより修飾され
る。
HerClenrQtherらは、ブロックコポリマー
中の利用しうる残留不飽和を使用する熱付加(エン反応
)を介したグラフト化を開示している。このように、H
erQenrotherらはエン反応の可逆性に伴う欠
陥を持ち続けていた。E psteinにおけると同様
に、その中の無水部分はポリアミドの末端アミンとグラ
フト反応して環状イミドを形成し、それによって官能基
を窒素含有官能基に変換すると信じられている。しかし
ながら、Hergenrotherらはポリアミドの衝
撃改変を行うのに、窒素含有官能基とは対照的に、これ
らの無水物部分に重きを置いていることは非常に明らか
である。
ポリアミド改変剤としてアルケニルアレーン/共役ジエ
ンブロックコポリマーを使用する前述の従来技術のポリ
アミド組成物から容易に明らかとなるように、修飾ジエ
ンブロックとポリアミドとの間の特異的な相互作用を介
して特定のポリアミドの衝撃改変が改善される。従って
、衝撃改変及び強度の機構がコポリマーのジエンブロッ
クのエラストマー特性に依存する程度まで、これらの特
性はこの方法でジエンブロックを*iすることにより反
効果的な作用を受けていた。
Beeverは、米国特許第4.145,298号にT
repkaが記載したもののような、油溶性の、有機窒
素化合物をグラフトした水素添加共役ジエン/モノビニ
ルアレーンコポリマーを含有するポリアミド組成物を開
示している。このコポリマーは、(1)水素添加した共
′役ジエン炭化水素/モノビニルアレーン炭化水素コポ
リマーをメタル化し、そして (2)得られたメタル化した水素添加コポリマーを少な
くとも1つの窒素含有有機化合物の有効量と反応させ、
それによってグラフトコポリマーを製造する ことからなる方法で製造されたことを特徴とする。
好適な窒素含有有機化合物は一般式 %式%) )] [式中、各Rは同じでも異ってもよいアルキル、シクロ
アルキル、アリール又はそれらの組合せであり、Qは原
子価がn+1の炭化水素基であり、飽和脂肪族、飽和環
状脂肪族もしくは芳香族基又はそれらの組合せであり、
Xはポリマーリヂウムの1当量と1対1で反応しうる官
能基であり、Yはボリマーリヂウムの1当量と1対1で
反応しうる官能基である又は前記官能基を含有し、nは
少なくとも1であり、mは2又は3である]で特定的に
表わされる。Xには、。
[式中、R−は水素、又はアルキル、シクロアルキルも
しくはアリール基、又は組合せの塁である]: NミC−;及びRN=CH−を含んでいる。このように
、その中の好適な窒素含有有機化合物は3つの部分、す
なわち:1)X(リチウム反応性の官能基);2)NR
(分子(第三アミン)の窒η 素含有部分):3)Q(XとNRを結合する)を必要と
する親電子性のグラフト可能な分子であることは容易に
明らかである。アミン基をブロックコポリマーに結合さ
せる経路として、付加されたアミン部位を有する親電子
性のグラフト可能な分子を使用するこの方法には、Xと
リチウム化したポリマーとの反応生成物がそれ自体官能
性部位(例えばケトン又はアルコール)であるという欠
点がある。この第二の官能性(反応性)部位の導入(他
の官能性部位であるアミンを有している)は必要なアミ
ン官能性の取り込み過稈に特に望よしくない作用をもた
らすかもしれない。
粘度指数改善剤に関しては、種々のグラフト手法の結果
として極性部分を含有する改変剤を加えることにより潤
滑剤等の粘度指数を改善する多(の試みがなされてきた
。改変剤への窒素含有官能基の導入により潤滑剤、燃料
等に分散特性を付与する。この目的のために、例えば、
K 1OVskVらが英国特許第1.548.464号
に、Hayashiらが米国特許第4,670,173
号に、及びT repkaが米国特許第4□145.2
98号及び第4.328.202号に、窒素含有官能基
を有する種々の粘度指数改善剤/分散改変剤を提起して
いる。
K 1ovsky及び)l ayashiらの両者は、
ポリマーのジエン部分にカルボン酸基(又はその無水物
)をグラフトした部分的又は選択的に水素添加した芳香
族ビニル化合物/共役ジエンブロックコポリマーを開示
している。遊離基で開始する反応を介してグラフトを行
う。カルボキシル官能基で修飾した後、これらのカルボ
キシル基又は官能基をアミン含有物質、例えば七ノー又
はポリアミンと反応させることにより修飾ポリマーを更
に修飾する。
このように修飾したポリマーは、分散特性を付与する窒
素含有官能基を含んでいる。
Trepkaは、油溶性の、有機窒素化合物をグラフト
した水素添加共役ジエン/モノビニルアレーンコポリマ
ーを開示している。このポリマーは前述の米国特許用4
.588.756号中で3 eeverらの衝撃改変ポ
リアミドに使用されている。このようなポリマーをml
改変ポリアミドに使用するときの欠点は、粘度指数改善
剤及び分散剤の用途にも同様に適用されるものである。
特に重要なものは、他の官能性部位であるアミンと共に
、第2の官能性(反応性)部位(例えば、ケトン又はア
ルコ−ろ過酷な条件下で、ポリマーからのアミン官能基
の開裂と酸化とを特に受けやすい。
このようなことが起るとポリマーの分散剤活性が顕著に
減少することが予期される。
一方、本発明は、メタル化法を用いて少なくとも1つの
官能基とグラフトした、熱に安定な、修飾した選択的水
素添加共役ジエン/アルケニルアレーンコポリマーに関
する。ここでは、官能基は、コポリマーのアルケニルア
レーン部分に主としてグラフトしているアミド又はアミ
ン官能基である。
3 eeverにおける親電子性のグラフトしつる分子
物質とはイソシアネート又はイミンであり、これらはリ
チウム化したポリマーと反応したり、プロトン源と接触
する際に、各々アミド官能基又はアミン官能基となる。
又、アミド官能基はリブ−ラム化したポリマーと親電子
物質の二酸化炭素とを反応させ、得られたカルボン酸官
能化ブロックコポリマーを第−又は第二アミンと共に加
熱することによっても製造されうる。この組成物におい
て、綜合ポリマーとコポリマーとの間の相互作用はアル
ケニルアレーリブロックを介して行われると思われる。
当業者にとっては、グラフト反応及び相の大きざの減少
が生じ、それにより界面間の接着が促進される程度や混
合物中のゴムの分布が混合物の衝撃強化に典型的に寄与
している。ここで予期される結果は、アルケニルアレー
ン部分の官能化が修飾ブロックコポリマーと縮合工業用
熱可塑性物質(ETP) 、ポリマー例えばポリアミド
との間の共有結合を促進するであろうということである
更に、ブロックコポリマーがポリアミド相内に良好に分
布することも期待されている。
本発明によれば、アミド又はアミン官能基が主としてア
ルケニルアレーリブロックにグラフトした、熱安定性の
ある、選択的に水素添加したブロックコポリマーを提供
する。
より特定的には、 (a)大量の潤滑油、及び (b)粘度の改善に有効な少量のアミド又は第一もしく
は第二アミン官能基がグラフトした、油溶性の、官能化
した、選択的に水素添加したブロックコポリマー からなる潤滑油組成物を提供し、前記官能化ブロックコ
ポリマーは (1) (i)少なくとも大部分がアルケニルアレーリ
ブロックポリマーである、少なくとも1つのポリマーブ
ロックA1及び (11)水素添加前には、少なくとも大部分が共役ジエ
ンブロックポリマーである、少なくとも1つのポリマー
ブロックB とからなるベースブロックコポリマーからなり、(2)
実質的に全てのアミド又はアミン官能基がベースブロッ
クコポリマーのAブロックにグラフトしている。
官能化ブロックコポリマーは (i)ベースブロックコポリマーをメタル化し;(mm
られたメタル化ベースブロックコポリマーを少なくとも
1つの一般式R4−N=C=Oのイソシアネート又は、
一般式: のイミンと反応させ; (iii)得られたメタル化中間体を水又は希酸吠*#
水溶液のようなプロトン源と接触させて、官能化ブロッ
クコポリマーを製造する ことからなる方法で製造されたことを特徴とするのが好
ましい。ここで、R、R、R及びRは同じ基でも異なる
基でもよく、アルキル。
シクロアルキルもしくはアリール基又はそれらの組合せ
である。更に、Rは水素又は一般式:%式% [式中、R、R及びRは同じ又は異なる75    8
       フ ルキシ、シクロアルキルもしくはアリール基又はそれら
の組合せであり、例えば、メチル、エチル。
フェニルなどである]で表わされるシリル基でもよい。
操作能に関する限り、R、R、R。
R,R,R又はRのいずれの炭素数についても公知の限
定はない。酸性水素原子を持たないこのような基は、メ
タル化(例えばリチウム化)したポリマーの有害な陽子
化の可能性を回避するために特に好ましい。
又、アミド官能化ブロックコポリマーは、(1)ベース
ブロックコポリマーをメタル化し、(ii)得られたメ
タル化ベースブロックコポリマーを親電子物質、すなわ
ち二酸化炭素と反応させ、(iii) 得られたカルボ
キシル化ベースブロックコポリマーを第−又は第二アミ
ンと反応させるが、ここでカルボキシル はカルボン酸型であり、それにより第四アンモニウム塩
を形成し、そして (iv)第四級アンモニウム塩を加熱して官能化ブロッ
クコポリマーを製造する ことからなる方法で製造できる。上記ステップ(11)
でカルボン酸金属塩が形成された場合には、上記ステッ
プ(tti)の前に次のステップを含有しうる: カルボキシル化ベースブロックコポリマーを再び酸性化
して、そこにグラフトしているカルボキシル基をカルボ
ン酸型に変換し、 得られた酸性化したカルボキシル化ベースブロックコポ
リマーを洗浄してpH7とし、そして乾燥させる。
更に、官能化ブロックコポリマーは直鎖状でも分校状で
もよい。「分枝状」という用語は対称又は非対称の基及
び星形構造も含んでいる。
好ましくは、 (a)水素添加前に、各Aブロックの少なくとも大部分
が平均分子量的1,000〜約125,000、好まし
くは約1 、 000〜約60,000のモノアルケニ
ル単環アレーンブロックポリマーであり、 (b)水素添加前に、各日ブロックの少なくとも大部分
が、平均分子量的io,ooo〜約450, 000好
ましくは、約10,000〜約1 50, 000の兵
役ジエ#中ンブロツクボリマーであり、 (C) Aブロックがコポリマーの約1〜約99、好ま
しくは約2〜約10、より好ましくは約20〜約70重
量%を構成し、 (d) Bブロックの不飽和は、Bブロックの元の不飽
和の約10%未満、好ましくは約5%未満、より好まし
くは精々2%である。
(e) Aブロックの不飽和は、Aブロックの元の不飽
和の約50%以上、好ましくは約90%以上であり、そ
して (f)アミド又はアミン官能基が平均、好ましくはコポ
リマー分子当り約1個の官能基からAブロックの芳香環
当り約1個の官能基まで、より好ましくはコポリマー分
子当り約3個の官能基からAブロックの芳香環当り約1
個の官能基までで存在する上記の官能化した、選択的に
水素添加したブロックコポリマーを提供する。    
′ブロックコポリマーに好適な分散性を付与するために
は、ブロックコポリマーにグラフトする窒素の有効Yは
、ベースブロックコポリマーの少なくとも約0.01重
量%、より好ましくは約0.01〜約5重邑%、更に好
ましくは約O,OS約〜0.5重量%である。
不溶性の不純物を分散させ、粘度特性を改善するための
官能化ブロックコポリマーの有効量は、通常、潤滑剤全
重量の約0.01〜約10重邑%、好ましくは約0.5
〜約5mff1%である。
好ましくは、これらのブロックコポリマーを実厚液は、
通常、濃厚液全重量の約5〜約90重■%の官能化ブロ
ックコポリマーを含有している。
本発明の特徴は、熱に安定で:残留不飽和度が低く;溶
液及び/又は溶融物中で加工でき;室温及び高温でその
各々の前駆体(修飾していない)ブロックコポリマーに
比べ改善された機械特性、例えば引張り強度及び耐変形
性を有することが期待される等の修飾ブロックコポリマ
ーを提供することにある。
本発明のもう1つの特徴は、混合したときに、ポリエス
テル、ポリアミド及びポリウレタンのような縮合生成物
である工業用熱可塑性物質の耐衝撃性を改善することが
期待される修飾ブロックコポリマーを提供することにあ
る。
本発明の更にもう1つの特徴は、潤滑剤等の粘度指数を
改善し、潤滑剤、燃料等に分散性を提供することが期待
される修飾ブロックコポリマーを提供することにある。
従って、本発明のこれら及び他の特徴並びに利点は以下
の詳細な説明から明らかになるであろう。
本発明に使用される、選択的に水素添加したブロックコ
ポリマーは種々の幾何学構造を有していてよい。何故な
らば、本発明は特別の幾何学構造に依存するものではな
く、むしろ各々のポリマーブロックの化学組成及びその
後のブロックコポリマーの修飾に依存しているからであ
る。本発明組成物に使用するブロックコポリマーの前駆
物質は、好ましくは熱可塑性エラストマーであり、少な
くとも1つのアルケニルアレーンポリマーブロックAと
少なくとも1つのエラストマー共役ジエンポリマーブロ
ックBとを有している。ブロックコポリマー中のブロッ
クの数は特に重要なものではなく、高分子立体配置は、
ブロックコポリマーを形成する方法に応じて、直鎖状で
も、グラフト基又は星形配置を含む分校状でもよい。
本発明に使用する前駆物質ブロックコポリマーの種々な
構造の典型例は次のように表わされる:(A−8)。
(A−8)。A (B−A)nB [(A−8) 、 ] l1lX [(B−A)n]、X [(A−B)  A]。X p 及び [(B−A)  B]mX [式中、Aはアルケニルアレーンのポリマーブロックで
あり、Bは共役ジエンのポリマーブロックであり、Xは
2つ以上の官能基を有する多官能性カップリング剤残基
であり、nとpは独立して1〜20の整数であり、mは
2〜40の整数である]。
また、上述の分校状配置はXから放射状に広がるブロッ
クに関して対称でも非対称でもよい。
前記の前駆物質ブロックコポリマーの特定の小集合体は
網目非形成ブロックコポリマーである。
本発明に従って修飾すると、このような修飾ブロックコ
ポリマーは分散特性を有する優れた粘度指数改善剤であ
り、又、結合生成物である工業用熱可塑性物質の衝撃を
改変する効果があることが期待される。
「網目非形成ブロックコポリマー」とは、効果的に唯一
のアルケニルアレーンポリマーブロック八を有している
これらのポリマーを意味する。その構造的配置は次のよ
うに表わされる:(1)B−A (2)B−A−8 (3)  (8−A+−nX (4)  (B −A−)−y X−4−B ) 2[
式中、Aはアルケニルアレーンのポリマーブロックであ
り、Bは共役ジエンのポリマーブロック、であり、Xは
2つ以上の官能基を有する多官能性カップリング剤残基
であり、yと2は独立して1〜20の整数であり、nは
2〜40の整数である]。
さらに、上記の分子状配置は、Xから放射状に広がるブ
ロックに関しては、対称でも非対称でもよい。
前記の構造から容易に明らかなように、「効果的に」唯
一のアルケニルアレーンポリマーブロックAがある。構
造(1)及び(2)には、各々、唯一つのブロックAが
ある。構造(3)及び(4)では、ブロックAの各々は
多官能性カップリング剤を介して互いに分子的に結合し
ており、このように、実際はそこから放射状に広がるB
を有する唯一のブロックAとなっている。このように、
ドメインを利用するA−B−A型ポリマーで形成される
網目構造は、これらの網目非形成ブロックコポリマー中
では不可能である。最も簡単な配置(上記構造(1))
の典型的なブロックコポリマーはポリスヂレンーボリブ
タジエン(S−B )及びポリスチレン−ポリイソプレ
ン(S−1)であろう。
ブロックA及びBの両方共、各ブロックの少なくとも大
部分が前記定義のブロックを特徴付ける少なくと61つ
の種類のモノ?−である限り、ホモポリマーでも無作為
(random)又は先細(tapered)コポリマ
ーでもよい。例えば、ブロックAは、ブロックの各々の
少なくとも大部分がアルケニルアレーンである限り、ス
ブレン/α−メチルスヂレンコボリマーブロック又はス
チレン/ブタジェン無作為又は先細コポリマーブロック
からなってよい。Aブロックがモノアルケニルアレーン
であるのが好ましい。「モノアルケニルアレーン」とい
う用語は、スチレン及び0−メチルスチレン、p−メチ
ルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、1.3−
ジメチルスチレン、α−メチルスチレン及び他の環状ア
ルキル化スチレン、特に環状メチル化スチレンのような
同族体及び相同体のようなベンゼン類並びにビニルナフ
タレン。
ビニルアントラセンなどのような他のモノアルケニル多
環芳香族化合物のものを特に含むように解する。好まし
いモノアルケニルアレーンはモノビニル単環アレーン、
例えばスチレン及びα−メチルスチレンであり、スチレ
ンが特に好ましい。
ブロックBは、少なくともその大部分が共役ジエン単位
である限りは、共役ジエンモノマーのホモポリマー、2
つ以上の共役ジエンのコポリマー及びモノアルケニルア
レーンとジエンの1つとのコポリマーからなっていてよ
い。共役ジエンが4〜8個の炭素原子を含有しているの
が好ましい。
このような好適共役ジエンモノマーには:1.3−ブタ
ジェン(ブタジェン)n2−メチル−1゜3−ブタジェ
ン(イソプレン)n2.3−ツメブール−1,3−ブタ
ジエン、1.3−ペンタジェン(ピペリレン)n1.3
−へキサジエンなどを含んでいる。このような共役ジエ
ンの混合物も使用しつる。好ましい共役ジエンはブタジ
ェン及びイソプレンである。
好ましくは、使用しうる共役ジエンとアルケニルアレー
ン炭化水素とのブロックコポリマーはエラストマー特性
を示すもの;及び水素添加前に、約7〜約100%、好
ましくは約25〜約65%、より好ましくは約35〜約
55%の1,2−微細構造を含有するこれらのブタジェ
ン由来エラストマーを含有している。このようなブロッ
クコポリマーは種々の比で共役ジエンとアルケニルアレ
ーンを含みうる。アルケニルアレーリブロックの割合は
、マルチブロックコポリマーの約1〜約99重量%、好
ましくは約2〜約60重量%、より好ましくは約2〜約
55重量%、特に好ましくは約2〜約40重間%である
。アルケニルアレーン含量が約60重量%以下、好まし
くは約55重量%以上であるときには、前駆物質ブロッ
クコポリ7−は熱可塑性エラストマーとしての特徴を有
している;そして、アルケニルアレーン含量が約60重
問%より大きい、好ましくは約70重量%より大きいと
きには、前駆物質ブロックコポリマーは樹脂状ポリマー
の特性を有している。
粘度指数改善剤の目的のためには、アルケニルアレーン
合端は約2〜約70、好ましくは約20〜約70重間%
の範囲である。
各ブロックの平均分子量はある限度内で変化しうる。は
とんどの場合、モノアルケニルアレーリブロックは約i
、ooo〜約125,000、好ましくは約1 、00
0〜約60.000のオーダーの平均分子量を有し、一
方、水素添加の前でも後でも共役ジエンブロックは約 
io、oo〜約450.000、好ましくは約10,0
00〜約150.000のオーダーの平−均分子猜を有
するであろう。マルチブロックコポリマーの全平均分子
量は典型的には約11.000〜約2,500゜000
のオーダーである。これらの分子量はゲル浸透クロマト
グライー又はゲル浸透−小角光散乱によりもっとも正確
に測定される。
ブロックコポリマーは、例えば参考のために本明細書に
含む米国特許第3,251,905号、第3.390.
207@ 、第3.598.887号及び第4,219
,627号に記載されているような、カップリング法、
七ツマ−の増分付加法又はモノマーの連続付加法といっ
た良く知られている方法を含む任意の良く知られている
ブロック重合又は共重合法で製造しつる。ブロックコポ
リマーの業界では良く知られているように、共重合反応
速度の違いを利用して共役ジエンとアルケニルアレーン
モノマーの混合物を共重合させることにより先細コポリ
マーブロックをマルチブロックコポリマー内に取り込ま
せることもできる。米国特許第3,251,905号、
第3、265.765号、第3,639,521号及び
第4,208,356号を含め種々の特許明細書に、先
細コポリマーブロックを含有するマルチブロックコポリ
マーの製造が示されており、これら明細書の開示も参考
文献として水明IR書に含むものとする。又、米国特許
第3,231,635号、第3.265.765号、第
3,322,856号、第4,391,949号及び第
4.444.953号を含む多くの特許明細書には、対
称及び非対称の放射状並びに星形ブロックコポリマーの
製造が示されており、これら明細書の開示も参考文献と
して本明細書に含むものとする。
前述の特許明IB書が網目形成ブロックコポリマー(例
えばA−B−A)の製造に向けられていたにもかかわら
ず、本発明の網目非形成ブロックコポリマーは明らかに
これらの方法の変法又は修飾により製澗しうる。すなわ
ち、例えば(1)A−B又はB −A−8ブロツクコポ
リン−の連続重合:(2)B−A−8ブロツクコポリマ
ー製造用のジー開始剤(di−initiator)の
使用;(3)B−A−L’+リビングコポリマ一部分を
結合させて(B−A+o−Xポリマー[式中、Xはポリ
マーの一部として取り込まれている多官能性カップリン
グ剤の残留部分であって、ポリマー内に存在しても得ら
れたポリマーの性質には顕著に作用しないものであり、
nはXに結合したブロックコポリマ一部分又は腕の数で
ある1を形成するための多官能性カップリング剤の使用
;及び(4)同様に、B−A−Liリビングポリマ一部
分とS−+−tリビングホモポリマー又はジエンコポリ
マ一部分と゛を結合させて(B−A)  −−X−(B
)zポリマー[式中、Xは前記と同義であり、y及びl
はXに結合する各断片又は腕の数を表わす]を形成、す
るための多官能性カップリング剤の使用である。
所望であれば、上記のポリマー及び]コポリマは上記の
方法で容易に製造しうろことに注目すべきである。しか
しながらこれらのポリマー及びコポリマーの多くは市販
されているので、全工程の処理ステップの数を減すこと
ができるため通常は市販のポリマーを使用することが好
ましい。
これらのポリマー及びコポリマーは水素添加し−て熱安
定性及び耐酸化性を増すのが好ましい。ラネーニッケル
、白金、パラジウム等の貴金属及び可溶性の遷移金属触
媒のような触媒の存在下での水素添加を含む多くの確立
された方法で、これらのポリマー及びコポリマーを水素
添加することができる。使用しうる好適な水素添加法は
、ジエン含有ポリマー又はコポリマーを、シクロヘキサ
ンのような不活性炭化水素希釈剤に溶解し、可溶性水添
触媒の存在下で水素と反応させて水素添加を行うもので
ある。このような方法は、米国特許第Re、27.14
5号;第 3,113,986号;第 3.700.6
33号;第3.700.748号;第3,763,04
4号;第3.772.196号;第3,965,019
号;第4,036,910号;及び第4.226,95
2号に開示されており、これらの開示は参考文献として
本明細書に含むこととする。ポリマー及びコポリマーは
、水素添加前の元のエチレン性不飽和の約20%以]Z
、好ましくは約10%未満、より好ましくは約5%未満
、更に好ましくは精々約2%のエチレン性不飽和がポリ
ジエンブロック内にある水素添加ポリマー及びコポリマ
ーを製造するような方法で水素添加される。
本発明に従う修飾ブロックコポリマーは、後述のメタル
化法によりアルケニルアレーリブロック内でグラフト又
は置換されているのが好ましい。
典型的なメタル化反応を下記に示すが、好適なブロック
コポリマーのポリスチレン部分からの典型的なスヂレン
単位を使用している: HRLi+アミン Hl−1 (CH−C)  バラ  (CH−C)  メタi 式中:RL i=アルキルリチウム  t 次に、イソシアネート又はイミンのような親電子物質を
メタル化ブロックコポリマーと反応させて、プロトン源
で制止(quench )  (接触)させて上記のメ
タル化部位にアミド又は第一もしくは第三アミン官能基
を生成させる。又は、親電子性二酸化炭素をメタル化ブ
ロックコポリマーと反応させて上記のメタル化部位にカ
ルボン酸基を生じさせ、次に、第−又は第二アミンと反
応させて四級アンモニウム塩を生じさせるが、これは加
熱すると上記と同じ部位にアミド官能基を生じさせる。
アルケニルアレーリブロックに官能性を局在させること
により特定的に決定される置換ブロックコポリマーの構
造は、より大きな熱安定性をブロックコポリマーに付与
づる。
一般にメタル化ベースポリマーと反応しうるどんな物質
も本発明の目的のために使用できる。
メタル化ベースポリマーに官能基を取り込ませるために
は、メタル化ベースポリマーと反応しうる親電子物質が
必要である。反応剤は重合可能なものでも重合不可能な
もので必ってもよいが、好ましい親電子物質は、本明I
I中に使用しているもののように、メタル化ポリマーと
反応するときに重合不可能なものである。
(1)リヂウム化ブロック」ポリマーと反応でき、そし
て、(2)アミン官能性部位を有している多くの親電子
物質及び親電子性のグラフト可能な分子がある。例えば
、N、N−ジアルキルアミノMIステルが親電子性のグ
ラフト可能な分子として考えられる。このltd型的な
分子 R″0 R’ −C−C−OR″’ の親電子性部位はエステル部分(−COR)であり、こ
れはリチウム化ポリマーと反応してケトン(−C−)と
付加した第三アミン部位 I〈″ (R’ −C−)  を与えることが期待されうる。
暇 / \ R ブロックコポリマーに窒素含有基を結合させる杼路とし
て、付加したアミン部位を有する親電子性のグラフト可
能な分子を使うこの方法には、分子の親電子性部分とリ
チウム化ポリマーとの反応生成物身が官能性部位(この
例ではケトン、−C−)であるという欠点がある。ある
用途では、アミンを取り込む工程で、この第二の官能性
部位を導入することは望ましいものではない。更に、こ
のような第三アミン官能基は第−又は第二アミン3有ポ
リマーとグラフト化反応することは期待できdい。
アミド又はアミンを直接取り込む方法では、リチウム化
ポリマーを好適なイソシアネート又はイミンの各々と反
応させた後にプロトン源(例えば、水)で制止(接触)
させる( ” The  Chemistryof  
Oraanolithium  Compounds”
 、 B、 J。
Wakefield、  Pergamon  Pre
ss、  0xford  。
Enaland、 1974. p 109及び128
)。従って:く O″ Q                 壬、フ[式中、
R,R,R及びRはアルキル、シクロアルキル又はアリ
ール基である]。又、R3は水素又は−Si (CH)
  、−8i (CH2−CH)  及び−8i(CI
−1)  のようなシリル基でもよい。上式に示すよう
に、この方法では、第二の官能性化学種を導入してしま
うという望ましくないn1作用を伴うことなく、アミド
又はアミン官能性部位(特に、第−又は第一アミン官能
性部位)を導入することができる。
又、リチウム化ブロックコポリマーを二酸化炭素と反応
させてリチウム化部位にカルボン酸基を形成することに
より、アミド官能基を間接的に導入することもできる。
これらのカルボン酸基を次に第−又は第二アミンと反応
させ、カロ熱してアミド官能基を得る。この方法でも、
第二の官能性部位を導入するという望ましくない副作用
を伴うことなく、アミド官能基を8人しうる。
アミド官能性で修飾したブロックコポリマーは、例えば
下記に概説するアミド基転移反応のような、本発明の修
飾ブロックコポリマーのアミド官能基上の活性化カルボ
ニル炭素中心での求核性置換反応を介して、アミン末端
を有するポリアミド及びアミン末端を有するポリラクト
ンを含む工業用熱可塑性物質のような、第−又は第二ア
ミン含有ポリマーと反応することが期待される。
第−又は第一アミン官能性部位を有するブロックコポリ
マーも同様に、例えば下記に[脱したアミド基転移反応
のような、多くの縮合ポリマーで見出されるような活性
化カルボニル炭素中心での求核置換反応を介して、ポリ
エステル、ポリアミド及びポリウレタンのような縮合ポ
リマーと反応することが期待される。好適なポリエステ
ル、ポリアミド及びポリウレタンは米国特許筒4、08
0.357号;第 4,429,076号;第 4,6
28,072号;第4.657.970号;及び第4,
657,971丹に開示されており、これらの開示も参
考文献として本明細書に含むものとする。
R−r−二              ヘソ11 =              gh>○      
  剛濾コ ↑         ;に*ボ [式中、波線はポリマー鎖の残りを簡略化したものであ
る]。(” A dVanCed OrganicCh
ellliStrV−ReactiOns、 Mech
anisms 、 andS tructure” 、
第3版、J、 March、 JOhnWiley  
&5ons 、 New  York 、 1985.
 p 376及びその中の参考文献参照)。この方法で
は、ナ第−又は第三アミンを必要とし、第三アミンは使
用しえないことを記しておく。
修飾ブロックコポリマー中のアミド又はアミン官能基の
量は、その中のアルケニルアレーンの含量及び芳香族構
造に依存する。これらのパラメータを決定すれば、存在
するこのような基の数は、これらのパラメータに基く官
能性の最小と最大の間で、望ましい官能性の程度に依存
する。最小の官能性は、ブロックコポリマー分子当り平
均少なくとも約1個、好ましくは少なくとも約3個のア
ミド又はアミン官能基である。現在の所、Aブロックの
芳香環1つ当り約1個の親電子物質の添加というのが限
度であると信じられている。従って、1つのアミド又は
アミン官能基のみを有している親電子物質イソシアネー
ト(R−N=C=O)又はイミン(RRC=NR>を使
用すると、最大の官能性レベルとして芳香環当り約1個
のアミド又はアミン基に転換させる。官能性レベルは、
平均して、コポリマー分子当り約1個のアミド又はアミ
ン官能基からAブロックの芳香環者り約1個のアミド又
はアミン官能基であるのが好ましく、コポリマー分子当
り約3個のアミド又はアミン官能基からAブロックの芳
香環当り約1個のアミド又はアミン官能基であるのがよ
り好ましい。
修飾したブロックコポリマーは、以前は修飾していない
物質(ベースポリマー)が使用されていたいずれの目的
にも使用でき、すなわち、粘着剤及びシール剤、潤滑油
、燃料等の改変剤として使用でき、あるいは通常の方法
で混合、押出し及び成形しつる。
ポリマーは任意の慣用法で製造しうる。好ましくは、メ
タル化を介して主としてアルケニルアレーリブロックの
芳香族部分上で官能基をブロックコポリマーに取り込む
ような方法で製造する。
極性のメタル化促進剤と、R′ (Li)xで表わされ
るリチウム成分を組合せて形成した錯体を使用してメタ
ル化を実施しうる。極性化合物とリチウム成分とは別々
に加えても、水素添加二重ポリマーの溶液に加える前に
予め混合又は反応させて付加物を形成させてもよい。R
’(Li)  で表× わされる化合物では、R′は通常どんな長さでもよいが
元来20個までの炭素原子を含有している飽和炭化水素
基であり、又、例えば炭素原子数5〜7個の飽和環状炭
化水素基でもJ:い。式R’  (Li)xにおいて、
Xは1〜3の整数を表わす。代表的なものとしては、例
えば、メチルリチウム、イソプロピルリチウム、5ec
−ブチルリチウム、n−ブチルリチウム、t−ブチルリ
チウム、n−ドデシルリチウム、1.4−ジリヂオブタ
ン、1.3.5−トリリチオペンタン等がある。
アルキルリチウムは生成物のメタル化ポリマーアルキル
よりも塩基性でなければならない。もちろん、他のアル
カリ金属又はアルカリ土類金属も使用しうるが、現在の
所、容易に市販品を入手できることからアルキルリチウ
ムが好ましい。同径に、水素化金属もメタル化試薬とし
て使用しうるが、水素化物は適当な溶媒中で限られた溶
解度しか持っていない。従って、アルキル金属は溶解度
がより高く、そのために処理しやすいので好ましい。
リチウム化合物のみで、芳香族のオレフィン性官能基を
含有するコポリマーをメタル化することは通常かなり困
難であり、コポリマーを分解する傾向のある高温で実施
する。しかしながら、第三ジアミン及び橋頭モノアミン
の存在下では、メタル化は迅速に順調に進行する。
一般に、リチウムは不飽和ポリマー中の二重結合に対し
てアリル位をメタル化する。オレフィン基及び芳香族基
の両者を有するポリマーのメタル化では、(1)二重結
合に対するアリル位、(2)芳香族が結合している炭素
、(3)芳香族基上、又は(4)これらの部位のうち1
つ以上の部位でのように、メタル化が最も容易に起る部
位でメタル化が起る。本発明で好ましい、芳香t!に基
を有する飽和ポリマーのメタル化では、メタル化は主と
して芳香族基上で起り、芳香族基が結合している炭素で
は少ししか起らない。どんな場合でも、反応性の又はリ
チウム化しうる部位の分布に応じた方法で、非常に多数
のリチウム原子は、ポリマー鎖に沿って種々な位置にあ
り、ポリマーの背骨に沿って又はそこからぶらさがって
いる基土に、又はその両者で、ポリ?−の末端炭素原f
から離れた内部炭素原子に結合することが示されている
。このことにより、リチウム又はポリリチウム開始剤を
重合に使用し、連続的な結合に利用しつる部位の数及び
局在を限定することにより製造した単純な末端反応性ポ
リマーとリチウム化コポリマーとを区別する。本明細書
に記載したメタル化法を使用すると、リチウム化度は使
用したメチル化剤及び/又はメタル化に利用しうる丼の
母に依存する。tert−ブチルリチウムのようなより
塩基性のアルキルリチウムを使用するときには極性メタ
ル化促進剤を使用する必要はない。
極性化合物の促進剤には神々の第三アミン、橋頭アミン
、エーテル及び金属アルコキシドを含む。
メタル化段階に有用な第三アミンは各窒素に結合した3
つの飽和脂肪族炭化水素基を有しており、例えば、 (a)キレート第三ジアミン、好ましくは、式RN+C
H2−)T−NR2c式中、各Rは同じでも異っていて
もよく、20個まで又はそれ以上の炭素原子を含有する
どんな鎖長でもよい直鎖又は分枝鎖アルキル基であり(
これらは全て本発明に含まれる)nyは2〜10のいず
れでもよい]のもの、特にアルキル置換基全部が同じで
あるエチレンジアミン。これらには、例えば:テトラメ
チルエチレンジアミン、テトラエチルエヂレンジアミン
、テトラデシレンジアミン、テトラオクチルヘキシレン
ジアミン、テトラ−(混合アルキル)エチレンジアミン
等を含む (b)例えば、N、N、N’ 、N’−テトラアルキル
1,2−ジアミノシクロヘキサン、N、N。
N’ 、N’−テトラアルキル1.4−ジアミノシクロ
ヘキサン、N、N’ −ジメチルピペラジン等の環状ジ
アミンが使用できる (C)例えば、スバルテイン、トリエチレンジアミン等
を含む有用な橋頭ジアミン を含んでいる。
トリエチルアミンのような第三モノアミンは−・般にリ
チウム化反応では余り有効ではない。しかしながら、1
−アザビシクロ[2,2,2]オクタン及びその置換相
同体のような橋頭モノアミンは効果的である。
次のグラフト反応でコポリマーの背骨上に官能基含有化
合・物を取り込むレベルが幾分低いため、現在の所、メ
タル反応の活性化剤としては、エーテル及びアルカリ金
属アルコギシドはギレートアミン程好ましくない。
一般に、飽和炭化水素のような不活性溶媒中でリチウム
化反応を行うのが最も好ましい。ベンゼンのような芳香
族溶媒はリチウム化しうるちのであり、水素添加コポリ
マーの望ましいリチウム化を妨げる。都合のよい溶ts
/コポリマー重量比は一般に約5=1〜約20:1の範
囲である。塩素化炭化水素、ケトン及びアルコールのよ
うな溶媒はリチウム化する化合物を破壊するので使用す
べきではない。
極性のメタル化促進剤は、例えば、アルキルリチウム1
当量当り約0.01〜100、より好ましくは約0.1
〜約10当量の、メタル化を発生させつるに十分な諺を
存在させるのがよい。
所望の量のリチウム化を行うために使用するリチウムの
当量は、一般に、コポリマー中のアルケニルアレーン炭
化水素単位当り約0.001〜約3.0当Mの範囲であ
り、現在の所、好ましくは、修飾すべきコポリマー中の
アルケニルアレーン炭化水素単位当り約0.01〜約1
.0当量である。活性リチウム対極性促進剤のモル比は
約0.01〜約10.0で変化させつる。好ましい比は
約0.5〜約2.0である。
使用するアルギルリチウムの量は、アルキルリチウム対
アルケニルアレーン炭化水素のモル比で表わす。この比
は1(アルケニルアレーン炭化水素中位当り1個のアル
キルリチウム)から1x10  (1000個のアルケ
ニルアレーン炭化水素単位当り1個のアルキルリチウム
)の範囲でありうる。
リチウム化の工程は、約−70℃〜約+ 150℃の範
囲、現在の所好ましくは約り5℃〜約75℃の範囲で実
施しうるが、温度の上限はリチウム化合物の溶解度で限
定される。温度のl;限は、生産経費や、低温では反応
速度が非常に遅くなること考慮して決める。リチウム化
及び次の反応を完rするのに必要な時間は混合条件や温
度に大きく依存する。
一般に、数分から約72時間の範囲でありえ、現在の所
、約1分から約1時間が好ましい。
修飾ブロックコポリマーの製法の次のステップは、リチ
ウム部位を破壊する方法で制止することを避け、リチウ
ムアニオンと反応しうる化学種を用いて、溶液中で、リ
チウム化した水素添加コポリマーを処理することである
。これらの物質は親電子物質と呼ばれる種類から選択で
き、リチウムアニオンによる求核的攻撃を受けうる官能
基を有していなければならない。特に、各々所望のアミ
ン又はアミド官能基になるイミン及びイソシアネートと
呼ばれる親電子物質が本発明には重要である。このよう
に、本発明の修飾ブロックコポリマーは、その芳香族基
質上での非活性化ベースブロックコポリマーと親電子物
質(強いルイス酸)との反応生成物ではなく、その芳香
族基質上での主としてリチウムアニオン部位での活性化
ベース(非修飾水素添加)ブロックコポリマーと親電子
物質の反応生成物である。
本発明の強化熱可塑性ポリマー組成物は、ポリマー物質
の混合又は混和に通常使用する任意慣用の混合装置を使
用して容易に製造しうる。このような装置の例は、単又
は多スクリュー押出機、混合ローラ、バラベンダー(3
rabcndcr)nB anburyミル、混練線等
がある。又、混合した溶液から共沈させ、混合し又は成
分を一緒に乾燥混合させてから、乾燥混合物を押出しに
より溶融製造することによって混合物を製造しつる。
例えば、ポリアミド、ポリエステル及びポリウレタンの
ような縮合生成物である工業用熱可塑性物質(FTP)
と本発明の修飾ブロックコポリマーとの混合物は、各々
、約1〜約99%の所望の割合のFTPとそれに対応す
る約99〜約1%の所望の割合の修飾ブロックコポリマ
ーとを溶融混合することにより製造しうる。これらの範
囲では、本発明の修飾ブロックコポリマーを使用するE
TP/修飾ブロックコポリマー混合物は、成分(a>と
しての熱可塑性ポリマーと成分(b)としての修飾ブロ
ックコポリマーとの比及び、成分(b)としての修飾ブ
ロックコポリマーのベースブロックコポリマーのアルケ
ニルアレーン含量とに応じ、樹脂様組成物、ゴム様組成
物又は皮革/様組成物でありうる。樹脂様組成物が得ら
れる場合、ベースブロックコポリマーのアルケニルアレ
ーン含量が60重量%〜99(この数値を含む)重量%
、好ましくは65〜90重量%であるときには、成分(
a)/成分(b)の重量比を90/10〜5/95、好
ましくは85/ 15〜10/ 90.より好ましくは
80/ 20〜15/85に調整し、ベースブロックコ
ポリマーのアルケニルアレーン含量が1〜60重呈%、
好ましくは10〜55重貧%、より好ましくは15〜5
0重量%のときには、成分(a)/成分(b)の重量比
を50150〜99/1(この数値を含む)n好ましく
は60/40〜9515、より好ましくは70/ 30
〜90/10に調整する。成分(b)の槍が少なすぎ、
上記の範囲以下のときには、耐衝撃性及び染料粘着性の
改善に実質的な効果は期待できず、成分(b)の量が多
くなりすぎると、剛性が破壊されるであろう。
ゴム又は皮革様の組成物を製造する場合、ベースブロッ
クコポリマーのアルケニルアレーン含量が1〜60重量
%、好ましくは10〜55重j%、より好ましくは15
〜55重量%のときには、成分(a)/成分(b)の重
量比を1/99〜50/ 50未満、好ましくは5/9
5〜40/ 60、より好ましくは10/90〜30/
 70の範囲に調整する。成分(a)の川が少なすぎて
上記範囲以下であると、ゴム又は皮革様組成物としての
改善が実質的に得られない。成分(a)が多すぎるとき
には、ゴム又は皮革様の特性が失われ、組成物は樹脂状
になる。
本発明の修飾ブロックコポリマーを使用する樹脂様混合
物の衝撃特性は、特にブロックコポリマーのアルケニル
アレーン含量が約1〜約60tlft%のとき、ポリア
ミドのみ又はベース(非修飾、水素添加)コポリマーと
の混合物より高い切欠きアイゾツト値が期待されること
を特徴とする改善を示すと信じられている。このような
組成物に使用する修飾ブロックコポリマーの官能性の伍
は、所望の衝撃特性の程度により異なる。50150〜
99/1(この数値も含む)(成分(a)/成分(b)
)の広い範囲内で、前述の市販の好ましい範囲とは対応
しないようであるが、「超強化」混合物が得られる。室
温での6.3mm切欠きアイゾツトが13□5J/2.
5ca+以上で、混合物が脆性破壊されずに延性破壊さ
れるときに混合物は「超強化」されると思われる。
このような組成物の強痕の改善は修飾ブロックコポリマ
ー成分の粘着部位の量をブロックコポリマー分配又は分
散の程度に関係する。
粘着の機構及びコポリマー/ETr’界面のゴム(ブロ
ックコポリマー)分配又は分散を促進する働きは完全に
は理解されない。しかしながら、グラフト反応とゴムの
分散は相互関係があると信じられている。ある程度、反
応の程度を強めるとゴムの分配又は分散を促進すると思
われる。さらに、ブロック−1ポリマ一/ETP界面を
増加させることにより、より多くの部位を、ここで使用
する未知の機構に使用しうるようになる。このような混
合物から作った物品の形態については、ブロックコポリ
マーが連続的なものであるか、部分的に連続的なもので
あるか、ETPの中に分散しているのかは知られていな
い。
同様に、本発明の修飾ブロックコポリマーを含有するポ
リマー組成物は、その中の修飾ブロックコポリマーと反
応しない熱可塑性ポリマーも含みうる。非反応性熱可塑
性ポリマーはスチレンポリマー及びオレフィンポリマー
のように非極性″Cあることが好ましく、分離した状態
好ましくはその中の分散相として存在する。これらの熱
可塑性ポリマーを適宜本発明ポリマー組成物に加えて、
その中の修飾ブロックコポリマーの必須の特性を実質的
に損うことなく組成物の加工能を改善することができる
。非反応性熱nJ塑性ポリマーの量は連続相の修飾ポリ
マー100重量部に対して好ましくは100重量部以下
、より好ましくは1〜50重間部である。
スチレンポリマーは、ポリスチレン、スチレン−α−メ
ヂルスチレンコポリマー、ブタジェン−スチレンブロッ
クコポリマー及びその水素添加誘導体、インプレン−ス
チレンブロックコポリマー及びその水素添加誘導体、ゴ
ム状修飾高衝撃性ポリスチレン及びそれらの混合物のよ
うなスチレンを50重量%含有するポリマー物質である
オレフィンポリマーは、エチレン、プロピレン。
ブテン等を含む、オレフィンモノマー単位を50小吊%
以上含むポリマー物質である。このようなポリマーの典
型例は、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリブテン、エヂレン、プロピレンコポ
リマー等及びそれらの混合物である。
本発明の修飾ブロックコポリマーを含有するポリマー組
成物は更に他の従来の添加剤を含んでいてもよい。この
ような添加剤の例としては、シリ」二 力、カーボンブラック、粘Lグラスファイバー、有機繊
維、炭酸カルシウム等のような補強物質並びに安定化剤
、酸化、熱及び紫外線による分解の阻害剤、潤滑剤及び
鋳型離型剤、染料及び色素を含む着色剤、増核剤、難燃
剤、可塑剤等がある。
熱可塑性組成物製造のどの段階でこれらの組成物に安定
化剤を混合してもよい。好ましくは、初期に安定化剤を
混ぜて、組成物が保護されうる前に分解が始まるのを予
め防ぐ。このような安定化剤は組成物と混和性でなけれ
ばならない。
本発明の修飾ブロックコポリマーのみからなる又はこれ
を含む組成物は慣用の鋳造、射出成形。
吹込み成形、加圧形成1回転成形等を使用して種々の種
類の有用な物品に成形又は形成することができる。物品
の例は、シート、フィルム、発泡製品並びに種々の形状
の射出成形物品、吹込み成形物品、加圧形成物品並びに
回転成形物品である。
このような物品は、例えば、自動車部品、電気部品、1
a械の部品、くっ、医療用機器及び付属品。
包装材料、建築材料等の分野で使用できる。
本発明の修飾ブロックコポリマーは潤滑剤用の添加剤と
して使用することも予期され、主として分散剤及び粘度
改変剤として働く。これらのポリマーは、天然及び合成
潤滑油及びそれらの氾合物を含む、潤滑剤としての粘度
を有する多様な油をベースとする種々の潤滑剤に使用し
うる。このような潤滑油の例は米国特許第4,145,
298号;第4.357,250号;及び第4.670
.173号に開示されており、これらの開示は参考文献
として本明1+111 ?lに含むものとする。このよ
うな潤滑油の説明的なリストには、自動車及びトラック
のエンジン、2サイクルエンジン、航空機のピストンエ
ンジン、般及び鉄道のジーゼルエンジン等を含むスパー
ク点火及び圧縮点火内部燃焼エンジン用のクランクケー
ス潤滑油を含んでいる。このような潤滑組成物は、ガラ
スエンジン、定置動力エンジン及びタービン等にも使用
しろる。自動変速機液、トランスアクスル潤滑物、ギア
潤滑物、金属用潤滑物、水圧ポンプ用液体及び他の潤滑
油並びにグリース組成物も、本発明の修飾ブロックコポ
リマーを混合することにより効果が得られる。
本発明の修飾ブロックコポリマーは、粘度指数改善剤と
して好ましい、ブロックコポリマーに好適な分散性を付
与するために有効な量の窒素を含有していると好ましい
。このような$!飾プL】ツクコポリマーは、ここでは
アミド又はアミン基である窒素含有官能基を介して有効
量の窒素とグラフトしている網目非形成ブロックコポリ
マーであると好ましい。グラフトする窒素の有効hNは
ベースブロックコポリマーの少なくとも約0,01重量
%、より好ましくは約0.01〜約5重量%、更に好ま
しくは約0.05〜約0.51昂%である。修飾に適し
た市販の網目非形成ベースブロック」ポリマーは商標3
 hellvis 40及び50として5hell  
Chem+ca+から入手できる。
一般に、本発明の潤滑剤は不溶性不純物を分散させ、粘
度特性を改善するために本発明の修飾ブロックコポリマ
ーを有効m含有する。通常は、この量は潤滑剤の全重量
に対して約0.01〜約10車呈%、好ましくは約0.
5〜約5重旦%であろう。種々の潤滑剤用途のための処
方が当業界では公知であり、例えば、米国特許第4,1
45,298号、特に第10欄の第16行〜第32行に
示されているが、参考文献としてこの開示も本明l!A
Iに含むものとする。
本発明の潤滑剤は本発明の修飾ブ[jツクコポリマーと
共に他の添加剤を使用することも意図している。このよ
うな添加剤は、例えば、灰を生成する型又は生成しない
型の補助的な表面活性剤又は分散剤、腐食及び酸化阻害
剤、流動点降下剤、極圧添加剤1発色安定化剤及び抗発
泡材を含んでぃる。このような添加剤の例は米国特許用
4.145.298号;第4,357,250号;及び
第4.670.173号に開示されており、これらの開
示は参考文献として本明細書に含むものとする。
本発明の修飾ブロックコポリマーは直接潤滑剤に加える
ことができる。しかしながら、それらの開示は参考文献
として本明細書に含むものとする、米国特許用4,14
5,298号;第4,357,250号;及び第4,5
94,378号に開示されているような、実質的に不活
性の、通常は液体の有機希釈剤でこれらのブロックコポ
リマーを希釈するのが好ましい。これらの濃厚液は、通
常濃厚液全員沿に対して約5〜約90重量%の本発明の
修飾ブロックコポリマーを含有している。更に、これら
の濃厚液は少なくとも1つの、当業界で公知の又は上記
の他の添加剤も含んでよい。
又、修飾ブロックコポリマーはガソリン添加剤としての
用途も見出しうる。処方のガイドライン及びそこに含ま
れる他の添加剤は、例えば米国特許用4.328.20
2号(T repkaら)に開示されており、この開示
も参考文献として木目IIに含むものとする。
当業者による本発明の実施を助けるために、説明として
以下の実施例を示す。本明細書及び特許請求の範囲では
、特記しない限り、ETP又はブロックコポリマーの量
がfnffi%で表わされているときにはこれらの物質
の全量に対する重量%を意味しているものと解する。又
、特記しない限り、アミド又はアミノ官能基の吊が重量
%(%W)で表わされているときには、ベースブロック
コポリマーに対する重量%を意味しているものと解する
。これらの組成物の射出成形した棒を成形状態で乾燥し
て次のテスト手法を使用してテストしうる。
切欠きアイゾツト強度:各末端、ASTHD−256抗
折モジュラス: ASTHD−790このように本発明
を広範囲に記載してきたが、以下の予言的な実施例を参
照して本発明が更により明らかなものとなるであろうと
信じている。しかしながら、実施例は説明のためだけの
ものであり、本発明を限定すべきものではないと理解さ
れよう。
使用したベース(非修飾)ブロックコポリマーは、第1
表に示すポリスチレン−ポリ(エチレン/ブチレン)−
ポリスブレン(S−EB−8)ブロックコポリマーであ
った。ベースブロックコポリマーは、アルミニウムアル
キル化合物とカルボン酸ニッケルとの反応生成物からな
る触媒を使用して、ポリスチレンーポリブタジェンーポ
リスチレン(S−B−8)ブロックコポリマーを選択的
に水素添加した生成物であった。ベースブロックコポリ
マーは、ポリブタジェンブロック中に元来の不飽和の約
2%以1この残留エチレン性不飽和を有しており、ポリ
スチレンブロック中には元来の不飽和の95%以上の残
留芳香族不飽和を有している。
次の実施例1から3を通して、ベースブロックコポリマ
ーは、先ず、本明細書中に記載中のメタル化法を介して
ポリスチレンブロック上にカルボキシル基をグラフトす
ることにより、特定の程度のカルボキシル基官能性(含
])まで修飾した。
次に、修飾ブロックコポリマーを第−又は第二アミンと
反応させてポリマー上にアミド官能基を形成することに
より更に修飾した。
実施例1: 修飾ブロックコポリマーーーカルボキシル官能牲この実
験では、修飾ブロックコポリマーrBJはベースブロッ
クコポリマーrAJを使って製造した。窒素−トの密閉
容器内で、メタル化促進剤、N、N、N’ 、N’ −
テトラメヂルエチレンジアミン(TMEDA)  (6
,4K9.55IIlofJ)及び滴定指示Eli、1
.1−ジフェニルエチレン(217゜0.1 mo、Q
 )により、シクロヘキサン(1400)(!?)中の
ポリマーA(第1表参照)の5%(wt/wt)溶液を
処理した。この溶液を攪拌しながら50℃に加熱し、旦
−ブチルリチウム溶液で滴定して不純物を除去した。滴
定のR侵に、ベンジルアニオンを形成する指示薬にやや
過剰の旦−ブチルリチウム溶液を加えると溶液が負担々
色になった。この負担々色が続いているときには溶液が
無水で嫌気性であることを示していた。これらの条件を
実験の残りの間中維持した。
15分間かけて、メタル化試薬である、S−プチルリヂ
ウム(シクロヘキサン中の12%(wt/ wt )溶
液18.6/rl 35moJ )を反応混合物に加え
た。リチウム化したポリマーのセメントは非常に粘性で
あり、黄色であった。セメントのアリコートを取り、過
剰のDoで処理した。この手順により、ポリマーのリチ
・クム化した部位に重水素原子を配置した。重水素NM
R法を使用した重水素化ポリマーの分析から、89%の
重水素が芳香環に結合していることが判った。適当な対
照実験から、重水素ラベルの残りはポリスチレン部分の
ベンゼン中心(約5%)とポリマーゴムのアリル中心(
約6%)にあることが示された。これらの結果は、ポリ
マーはスチレンブロック中で主として(少なくとも94
%)リチウム化されることを示した。
リチウム化反応器中(60℃)に1時間門いた後、炭酸
化した(64.5KgのCo  、 1500mON 
)テトラヒドロフラン(THF)(約1400.0 )
を含有する密閉容器にセメントを移した。リチウム化ポ
リマーのセメントをCo2/T)−IF混合物の界面下
に導入した。カルボキシル化はほとんど瞬時のものであ
ったが、混合物を室温で4時間攪拌した。酢酸11.8
Kg (200moρ)の添加により反応器の生成物を
酸性化した。修飾ブロックコポリマーBを蒸気凝固で回
収し、真空オーブン中50〜60℃で乾燥させた。
ポリマーBのポリマーに結合したカルボン酸(−COO
H)含呈を測定するために、完成したポリマーのアリコ
ートをTHFに溶解し、メタンール中の0.01N  
KOHを使用してフェノールフタレインの終了点まで滴
定した。滴定により1.15%wtの一〇〇〇Hが検出
された。
ル 全カルボキシ峯中含量即ちポリマーBの−COO−及び
−〇〇〇H部分の両者を測定するために、完成したポリ
?−のアリコートを10%の固体レベルでシクロヘキサ
ンに溶解し、等量の酢酸で処理した。対照実験は、酸処
理がポリマーに結合した一〇〇〇 −を−〇 〇 〇 
Hに変換させることを示した。洗浄サンプルが中性にな
るまで酸性化混合物をHOで繰返し洗い、過剰の酢酸及
び酢酸塩を除去した。完全に酸性化したポリマーをイソ
プロパツール中で沈殿させ、乾燥させ、上記のように滴
定した。滴定により1.15%Wtの−COOHが検出
され、これは完成したポリマーについて観察されたもの
とI]じ結果であった。違いから、我々は、完成生成物
のポリマーBはカルボン酸塩を含有せず、全て一〇〇〇
Hの酸の型であると結論した。
特長的な一〇〇〇H種(1690cm  )及ヒホリス
チレン(1590α 〉 (本質的な内部標準信号)に
ついてのIRバンドに基く赤外線吸収分析は滴定の結果
を裏付けた。IRのデータはポリマーBの溶液鋳造フィ
ルムからのものであった。
実施例2: 修飾ブロックコポリマー第四級アンモニ ム塩この実験
では、カルボキシル化ブロックコポリマーrBJの第四
級アンモニウム塩を製造した。
1219.4gのTHF(シクロヘキサンも使用しうる
)中にポリマー381.69を溶解させてポリマー「B
」 (第2表参照)の6.27%(wt/wt )溶液
をInした。この溶液の中から174.8gのアリコー
トを300mのガラス管に入れ、ラウリルアミン(,0
042モル、0,8グ、50%過剰に相当)を加えた。
回洗浄することにより、反応生成物、ポリマーCを単離
した。その後、ポリマーCを真空オーブン中、70℃で
乾燥させた。
ポリマーBをIRで特徴化しく1570cm、 C=0
伸縮)n化学ルミネセンス法を使って窒素(N)含有に
ついて分析した。変換は約68%であり、すなわち、2
つのポリスチレン末端ブロックの間に約9つの第四級ア
ンモニウム塩部位が分散していることが判った。
この実験では、コポリマーのスチレン部分にアミド官能
性を有するブロックコポリマー、ポリマーDを製造した
。THF35gにポリマーC1,539を溶解してポリ
マーCの3.8%(wt/wt)溶液を調製した。得ら
れた溶液を12個のアリコートに分け、各々を再結晶化
用ガラス皿に入れた。24時間溶液から溶媒を蒸発させ
ると、ポリマーCの薄層が形成された。次に、排気オー
ブン中、約り65℃〜約200℃の温度でフィルムを加
熱した。第四級アンモニウム塩からアミドへの変換はI
Rでモニターした(1570cm  のピークは、アミ
ドのト11及びC−Oの各々に関する3 420 cm
  及び1715 cm  のピークの出現に対応して
消散した)。約175℃で約90分後に、第四級アンモ
ニウム塩からアミドへの100%の変換が起ることが判
った。
別の可能な方法は次の通りである。
コポリマーのスチレン部分にアミド官能性を有するブロ
ックコポリマーの形成は、又、(1)出発物質のブロッ
クコポリマーのリチウム化、次に、(2)イソシアネー
トとの反応の2つのステップで進行すると思われる。生
成物を水で仕上げると、N−アルキル、N−シクロアル
キル又はN−アリールアミド官能性をポリマー鎖のスチ
レン部分に有しているブロックコポリマーをもたらすで
あろう。
この反応に好適なベースブロックコポリマーは、35%
以上の1,2〜ブタジエン付加含量を有するアニオン重
合したスチレン−ブタジェン−スチレン(7,700−
36,100−7,700のブロック分子量)であり、
これは、分子量が同じで、出発物質のジエンポリマーの
エチレン性不飽和(C=C)を5%以下有するスヂレン
ーエチレン/ブヂレンースチレンブロックコポリマーを
提供するように選択的に水素添加されたものであった。
この物質、ポリマーAは次の手法を使用するリチウム化
反応に進めた。
窒素下の密閉容器内で、シクロヘキサン(1400Kg
>中のポリマーEの5%(wt/ vt )溶液を、メ
タル化促進剤、N、N、N’ 、N’ −テトラメチル
エヂレンジアミン(TMEDΔ)(6,4Kg、55m
oρ)及び滴定指示薬、1.1−ジフェニルエチレン(
213,0,1mol )で処理した。この溶液を攪拌
しながら50℃まで加熱し、旦−ブチルリチウム溶液で
滴定して不純物を除去した。滴定の終了点で、ベンジル
アニオンを形成する指示薬とやや過剰の旦−ブチルリチ
ウム試薬を反応させると溶液が負担々色になり、この色
が存続している間は溶液が、無水で嫌気性であることを
示していた。
残りの実験の間、これらの条件を維持した。
15分間に亘り、メタル化試薬、旦−ブチルリチウム(
シクロヘキサン中12%(wt/wt)の溶液18.6
1’(5F、35m0n )を反応混合物に加えた。リ
チウム化したポリマーのセメントは非常に粘性であり、
黄色であった。セメントのアリコートを取り、過剰のD
 oで処理した。この手順により、ポリマ−のリチウム
化した部位に重水素原子を配置した。
重水素N M R法を使用する手水素化ポリマーの分析
は、重水素の約89%が芳香環に結合していることを示
すと予期された。適当な対照実験は、重水素ラベルの残
りはポリスチレン部分のベンジル中心(約5%)及びポ
リマーゴムのアリル中心(約6%)にあることを示した
。これらの結合から、ポリマーは主としてスチレンブロ
ック中で(少なくとも94%)リチウム化されることが
示された。
リチウム化ポリマーEとイソシアネートとの反応手法は
r The  Chemistry of Oraan
olithiumCompoundsJ B 、 J 
、 Wakefield、 Pergamonr)re
ss、 0xford 、英国1914の128ベージ
(その参考文献も春型)に記載されているアルキルイソ
シアネートと非ポリマー性アルキルリチウム試薬との反
応手法の変法である。
リチウム化反応器(60℃)に1時間置いた後、無水テ
トラヒドロフラン(TI−IF)(約140ON )中
のフェニルイソシアネート<4.6Ky、38.6mo
fJ)を含有する密閉容器にメタル化ポリマーセメント
を移した。リチウム化ポリマーセメントはイソシアネー
ト/THF混合物の界面下に導入した。反応はほとんど
瞬時のものであったが、混合物を室温で4時間攪拌した
。フェノールフタレイン終点まで酢酸を加えて、反応器
の生成物を中和した。
生成物、ポリマーFを蒸気凝固で単離し、真空オーブン
内50〜60℃で乾燥させた。
化学ルミネッセンス法を使って、ポリマーFのアリコー
トをN含量について分析した。分析によりポリマーの約
0,36%wtがNと結合していることが判った。この
レベルの官能性はポリマー1分子当り13個のN−フェ
ニルアミド部分に相当した。
ポリマーFは2つのポリスチレン末端部分の間に分配さ
れている約13個のN−フェニルアミド部位を有するア
ミド化ブロックコポリマーと思われた。
同様に、修飾ブロック」ポリマーは、例えばナイロン6
.6及びナイロン6のようなポリアミドである第−又は
第二アミンを末端に有するETP中で衝撃改変剤として
使用しえた。この実施例に使用すべき熱可塑性ポリアミ
ドは、[) upontから市販の成形板のナイロンZ
ytel 101.ナイロン6.6であろう。今加ニス
テップに先立ち、窒素を除去した真空下、60℃で4時
間、ナイロン6゜6及びその混合物を乾燥させた。組成
物は30ニア0に固定されたブロックコポリマ一対ナイ
ロンの比を有していた。製造される号ンブルには、ベー
スブロックコポリマー(対照、ポリマーE)及び分子当
り13個のアミド官能性部位を有する修飾ブロックコポ
リマー〈ポリマーF)を使用した。
ナイロン6.6と非修飾及び修飾ブロックコポリマー両
者との混合物は直径30mmの共回転ツウインスクリュ
ー押出機で製造した。混合物の成分をポリスチレン袋中
で上下に振ることによって予め混合し、次いで押出様に
入れる。押出機の溶融温度プロフィールは供給域で約2
40℃、胴部で約270℃、ダイで約250℃であった
。350rpmのスクリュー速度を使用した。押出物を
ベレット化した。
射出成形テスト用検体を、A rburgfJA出成形
機(モデルNα221−55−250)を使ってベレッ
ト化した押出物から作った。加工操作の間、各々約り6
0℃〜約300℃及び約55バール〜約69バールの射
出温度及び圧力を使用した。
アミド官能性ブロックコポリマー(ポリマーF)を含有
する混合物は、非修飾ベースブロックコポリマー(ポリ
マーE)を含有する混合物より優れた衝撃特性を有して
いると思われた。更に、非修飾ベースブロックコポリマ
ーを含有する混合物と比べると、修飾ブロックコポリマ
ー/ナイロン混合物では衝撃強度を改善しても曲げ係数
を犠牲にしたり悪化させたりすることはないと思われた
同様に、修飾ブロックコポリマーとナイロン6(AIl
iedからのCapron 8200)とを合せて耐衝
撃性のポリアミド混合物組成物を形成することもできた
。今加ニステップに先立ち、窒素を除去した真空下、6
0℃で4時間、ナイロン6及びその混合物を乾燥させた
。組成物は30ニア0に固定されたブロックコポリマ一
対ナイロン比を有していた。
ポリアミドのみ並びに70:30の比のポリアミド及び
非修飾ブロックコポリマーEを使用した検体も対照とし
て製造した。同じポリアミド対ブロックコポリマー比で
、修飾ブロックコポリマーとしてポリマーFを使用した
ポリアミドと非修飾及び修飾ブロックコポリマー両者と
の混合物を@ aakeeの直径30mmの共回転ツウ
インスクリュー押出機で製造した。混合物の成分をポリ
エチレン袋中で上下に撮って予め混合し、次に押出□に
入れた。押出機の溶融温度プロフィールは供給域で約2
20℃、胴部で約245℃。
ダイで約215℃であった。スクリュー速度ば約350
rpHlを使用した。射出成形テスト用検体は△rbu
ro射出成形機(モデルNo、 221−55−250
)を使用してペレット化した押出物から作った。加工操
作の間、各々、約り40℃〜約270℃及び約41バー
ル〜約69バールの)1出温度及び圧力を使用した。
非修飾ブロックコポリマー含有混合物に比べ、修飾ブロ
ックコポリマーを使用したときにナイロン6混合物の耐
’flJM性が改善されることが期待された。更に、衝
撃強度の増加につれて修飾ブロックコポリマー/ポリア
ミド混合物の曲げ係数が悪くなることはなかった。アミ
ド官能性を含有する修飾ブロックコポリマ〜はポリアミ
ド樹脂の衝撃改変剤としての用途を示している。
修飾ブロックコポリマーを、アミン末端ポリエステル、
特に、米国特許第4.379.914号及び第4、46
7、168@に開示されたアミン末端を有するポリカプ
ロラクトンと合せて耐衝撃性ポリエステル混合物組成物
を形成することもできた。今加ニステップの前に、窒素
を除去した真空下、60℃で4時間、ポリエステル及び
その混合物を乾燥させた。
組成物は30ニア0に固定したブロックコポリマ一対ポ
リエステル比を有していた。対照として、ポリエステル
のみ並びに70:30のポリエステル及び非修飾ブ[]
ツクコポリマーEを使用する検体も製造した。ポリエス
テル対ブロックコポリマーと同じ比で、修飾ブロックコ
ポリマーとしてポリマーFを使用した。
ポリエステルと非修飾及び修飾ブロックコポリマー両者
との混合物をHaakeeの直径30Mの共回転ツウイ
ンスクリュー中で製造した。混合物の成分をポリエチレ
ン袋中で上五に振って予め混合してから押出機に入れた
。押出機の溶融温度プロフィールは、供給域で約230
℃、胴部で約240℃。
ダイで約240℃であった。約350rpmのスクリュ
ー速度を使用した。射出成形テスト用検体は、A rb
urgの射出成形機(モデルNQ 221−55−25
0)を使って、ペレット化した押出物から作った。加工
操作の間、各々、約220°〜約240℃及び約55バ
ール〜約83バールの射出温度及び圧力を使用した。
非修飾ブロックコポリマー含有混合物と比べ、修飾ブロ
ックコポリマーを使用したときには、アミン末端ポリエ
ステル混合物の耐衝撃性が改善されることが期待された
。又、′fjj131強度の強化につれて、修飾ブロッ
クコポリマー/ポリエステル混合物の曲げ係数が悪化す
ることはなかった。アミド官能性を含有する修飾ブロッ
クコポリマーは、アミン末端ポリエステル樹脂用の衝撃
改変剤としての有用性を示すことが期待される。
修飾ブロックコポリマー−アミン官能性コポリマーのス
ヂレン部分にアミン官能性を有するブロックコポリマー
は2つのステップ、(1)出発ブロックコポリマーのリ
ヂウム化、次に(2)アリールイミンとの反応で形成さ
れると思われる。
生成物を水で仕上げると、ポリマー鎖のスチレン部分に
第二アミン官能性を有するブロックコポリマーが得られ
た。
この反応に適したベースブロックコポリマーは、分子槍
は同じだが、出発ジエンポリマーのエヂレン性(C=C
)不飽和の5%以下を有するスチレン−エチレン/ブヂ
レンースヂレンブロックコポリマーを提供するよう選択
的に水素添加した、1.3−ブタジェン添加含量が35
%以上である、アニオン性重合スチレン−ブタジェン−
スチレン(7,700−・36.100・−7,700
ブ[1ツク分子恒)ブロック」ポリマーであった。この
物質、ポリマーAを次の手順を使ってリヂウム化反応に
進めた。
窒素下の密閉容器内で、シクロヘキサン(1400Kg
>中のポリマーAの5%(wt/wt)溶液を、メチル
化促進剤、N、N、N’ 、N’ −テトラメチルエチ
レンジアミン(TMEDA)(6,4Kg、55mo、
Q及び滴定指示薬、1.1−ジフェニルエヂーレン(2
1g、0.1 mo、Q )で処理した。この溶液を攪
拌しながら50℃に加熱し、旦−プチルリヂウム溶液で
滴定して不純物を除去した。滴定の終点で、少し過剰の
旦−ブデルリチウム試薬をベンジルアニオン形成指示薬
と反応させて、溶液を負担々色とした。この色が続いて
いる間は溶液が無水の嫌気的状態であることを示してい
た。残りの実験の間これらの条件を維持した。
15分間かけて、反応混合物にメタル化試薬、旦−ブチ
ルリヂウム(シクロヘキサン中の12%(wt/ wt
 )溶液186Kg、35mo!J)を加えた。リチウ
ム化したポリマーセメントは非常に粘性で、寅色であっ
た。セメントのアリコートを取り、過剰のDoで処理し
た。この手順により、ポリマーのリチウム化した部位に
重水素原子を配置した。
重水素NMRf=法を使用する重水素化ポリマーの分析
から、重水素の約89%が芳香環に結合していることが
示された。適当な対照実験から、重水素ラベルの残りは
ポリスチレン部分のベンジル中心(約5%)及びポリマ
ーのゴムのアリル中心(約6%)にあることが示された
。これらの結果は、ポリマーは主としてスチレンブロッ
ク(少なくとも94%)でリチウム化されたことを示し
ている。
リチウム化ポリマーAと7リールイミンとの反応手法は
「1−he  Chemistry of Oraan
olithiumCompoundsJ  B  、 
 J  、  Wakefield、  Perqam
onPress、 0xford 、英国1974の1
09ベージ(その参考文献も参照)に記載されているベ
ンゾフェノンN−フェニルイミンと非ポリマー性リチウ
ムアルキルとの反応手法の変法である。
リヂウム化反応器(60℃)に1時間置いた後、無水テ
トラヒドロフラン(THF)(約140ON )中のベ
ンゾフェノンN−フェニルイミン(9,9に9.38.
5moj )を含有する密閉容器にメタル化ポリマーセ
メントを移した。リチウム化ポリマーセメントはイミン
/THF混合物の界面下に導入した。
反応はほとんど瞬時のものであったが、混合物を室温で
4時間攪拌した。フェノールフタレイン終点まで酢酸を
加えて、反応器の生成物を中和した。
生成物、ポリマーBを蒸気凝固で単離し、真空オーブン
内50〜60℃で乾燥させた。化学ルミネッセンス法を
使って、単離ポリマ、−8のアリコートをN含量につい
て分析した。分析によりポリマーの約0.36%wtが
Nと結合していることが判った。このレベルの官能性は
ポリマー鎖当り13個のN−フェニルアミン部分に相当
した。ポリマーBは2つのポリスチレン末端部分の間に
分配されている約13個のN−フェニルアミン部位を有
するアミン化ブロックコポリマーと思われた。
同様に、修飾ブロックコポリマーはポリアミドのような
縮合生成物であるETP中でW撃改変剤として使用しえ
た。この実施例に使用すべき熱可塑性ポリアミドは、O
upontから市販の成形級のナイロンZ l/lel
 101.ナイロン6.6であろう。
今加ニステップに先ヴち、窒素を除去した真空下、60
℃で4時間、ナイロン6.6及びその混合物を乾燥させ
た。組成物は30ニア0に固定されたブロックコポリマ
一対ナイロンの比を有していた。製造されるサンプルに
は1.ベースブロックコポリマー(対照、ポリマーA)
及び分子当り13個のアミン官能性部位を有する修飾ブ
ロックコポリマー(ポリマーB)を使用した。
ナイロン6.6と非修飾及び修飾ブロックコポリマー両
者との混合物は直径30mの共回転ツウインスクリュー
押出機で製造した。混合物の成分をポリエチレン袋中で
上下に振ることによって予め混合し、次いで押出機に入
れる。押出機の溶融温度プロフィールは供給域で約24
0℃、胴部で約270℃、ダイで約250℃であった。
350ppmのスクリュー速度を使用した。押出物をペ
レット化した。
射出成形テスト用検体を、A rburg射出成形機(
モデルNα221−55−250)を使ってペレット化
した押出物から作った。加工操作の間、各々約り60℃
〜約300℃及び約55バール〜約69バールの射出温
度及び圧力を使用した。
アミン官能性ブロックコポリマー(ポリマーB)を含有
する混合物は、非修飾ベースブロックコポリマー(ポリ
マーA)を含有する混合物より優れた衝撃特性を有して
いると思われた。更に、非修飾ベースブロックコポリマ
ーを含有する混合物と比べると、修飾ブロックコポリマ
ー/ナイロン混合物では衝撃強度を改善しても曲げ係数
を犠牲にしたり悪化させたりすることはないと思われた
同様に、修飾ブロックコポリマーとナイロン6(All
iedからのCapron 8200)  (縮合生成
物である[ETP)とを合わせて耐衝撃性のポリアミド
混合物組成物を形成することもできた。今加ニステップ
に先立ち、窒素を除去した真空下、60℃で4時間、ナ
イロン6及びその混合物を乾燥させた。
組成物は30ニア0に固定されたブロックコポリマー対
ナイロン比を有していた。ポリアミドのみ並びに70:
30の比のポリアミド及び非修飾ブロックコポリマーA
を使用した検体ら対照として製造した。
同じポリアミド対ブロックコポリマー比で、修飾ブロッ
クコポリマーとしてポリマーBを使用した。
ポリアミドと非修飾及び修飾ブロックコポリマー両者と
の混合物をHaakeeの直径30.の共回転ツウイン
スクリュー押出機で製造した。混合物の成分をポリエチ
レン袋中で上下に振って多め混合し、次に押出機に入れ
た。押出機の溶融温度プ[1フイールは供給域で約22
0℃、l511部で約245℃。
ダイで約215℃であった。スクリュー速度は約35O
rpmを使用した。射出成形テスト用検体はA rbu
rg射出成形機(モデルNQ 221−55−250)
を使用してペレット化した押出物から作った。加工操作
の間、各々、約り40℃〜約270℃及び約41バール
〜約69バールの射出温度及び圧力を使用した。
非修飾ブロックコポリマー含有混合物に比べ、修飾ブロ
ックコポリマーを使用したときにナイロン6混合物の耐
衝撃性が改善されることが期待された。更に、衝撃強度
の増加につれて修飾ブロックコポリマー/ポリアミド混
合物の曲げ係数が悪くなることはなかった。アミン官能
性を含有する修飾ブロックコポリマーはポリアミド樹脂
の衝撃改変剤としての用途を示している。
修飾ブロックコポリマーをポリエステル(縮合生成であ
るFTP) 、例えばポリ(ブチレンテレフタレート)
(PBTl例えばGEから入手できるValox)と合
せて耐1f!j撃性ポリエステル混合組成物を形成する
こともできた。今加ニステップの前に、窒素を除去した
真空下、60℃で4時間、PBT及びその混合物を乾燥
させた。組成物は30ニア0に固定されたブロックコポ
リマ一対PBT比を有していた。対照として、PBTの
み並びに70:30のPBT及び非修飾ブロックコポリ
マーAを使用する検体も製造した。PBT対ブロブロッ
クコポリマーじ比で、修飾ブロックコポリマーとしてポ
リマーBを使用した。
PBTと非修飾及び修飾ブロックコポリマー両者との混
合物を]1aakeeの直径30順の共回転ツウインス
クリュー中で製造した。混合物の成分をポリエチレン袋
中で上下に振って予め混合してから押出機に入れた。押
出機の溶融温度プロフィールは、供給域で約230℃、
胴部で約240℃、ダイで約240℃であった。約35
Orpmのスクリュー速度を使用した。射出成形テスト
用検体は、A rbUroの射出成形機(モデルNo、
 221−55−250)を使って、ベレット化した押
出物から作った。加工操作の間、各々、約り20℃〜約
240℃及び約55バール〜約83バールの射出温度及
び圧力を使用した。
非修飾ブロックコポリマー含有混合物と比べ、修飾ブ[
]ツクコポリマーを使用したときには、ポリエステル混
合物の耐衝撃性が改善されることが期待された。又、衝
撃強度の強化につれて、修飾ブロックコポリマー/ポリ
エステル混合物の曲げ係数が悪化することはなかった。
アミン官能性を含有する修飾ブロックコポリマーは、ポ
リエステル樹脂用の衝撃改変剤としての有用性を示すこ
とが期待される。
代理人弁理士 船  山   武

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)(a)大量の潤滑油;及び (b)少量の粘度改善有効量の、アミド又は第一もしく
    は第二アミン官能基がグラフトした油溶性の官能化され
    た選択的に水素添加されたブロックコポリマーとからな
    る潤滑剤組成物であって、前記官能化されたブロックコ
    ポリマーが (1)(i)少なくとも大部分が重合アルケニルアレー
    リブロックからなる少なくとも1つのポリマーブロック
    A、及び (ii)水素添加前に少なくとも大部分が重合共役ジエ
    ンブロックである少なくとも1つの選択的に水素添加し
    たポリマーブロックBからなるベースブロックポリマー
    からなり、(2)アミド又はアミン官能基の実質的に全
    部がAブロック上のベースブロックコポリマーにグラフ
    トしている 潤滑剤組成物。 2)少量の有効量が組成物全重量の約0.01〜約10
    重量%である請求項1の組成物。3)アミド又はアミン
    官能基が、官能化ブロックコポリマーの窒素含量がベー
    スブロックコポリマーの少なくとも約0.01重量%で
    あるような量で存在する請求項1又は2の組成物。 4)官能化ブロックコポリマーの窒素含量がベースブロ
    ックコポリマーの約0.01〜約5重量%である請求項
    3の組成物。 5)コポリマーがA−B、B−A−B、 (B−A)_n−X並びに(B−A)_y−X−(B)
    _z及び(B−A)_y−X−(A)_z[式中、Xは
    2つ以上の官能基を有する多官能性カップリング剤の残
    基であり、yとz独立して1〜20の整数であり、nは
    2〜40の整数である]からなる群から選択した構造を
    有している請求項1から4のいずれかの組成物。 6)(a)水素添加前のAブロックの各々の少なくとも
    大部分が、平均分子量が約1,000〜約125,00
    0の重合モノアルケニル単環アレーンブロックであり、 (b)水素添加前のBブロックの各々の少なくとも大部
    分が、平均分子量が約10,000〜約450,000
    の重合共役ジエンブロックであり、 (c)Aブロックがベースブロックコポリマーの約2〜
    約70重量%を構成し、 (d)Bブロックの残留エチレン性不飽和が水素添加前
    のBブロックのエチレン性不飽和の約10%未満であり
    、 (e)Aブロックの残留芳香族性不飽和が水素添加前の
    Aブロックの芳香族性不飽和の約90%以上である 請求項1から5のいずれかの組成物。 7)官能化ブロックコポリマーが (i)ベースブロックコポリマーをメタル化し、 (ii)得られたメタル化したベースブロックコポリマ
    ーと親電子物質とを反応させ、但し、前記親電子物質は
    少なくも1つの、一般式R_4−N=C=Oのイソシア
    ネート又は一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼のイミンであり[式
    中、R_1、 R_2及びR_4は同じ又は異なるアルキル、シクロア
    ルキルもしくはアリール基又は組合わせた基であり、R
    _3は水素、アルキル、シクロアルキル、アリール又は
    シリル基である]、 (iii)得られた生成物をプロトン源と接触させて官
    能化ブロックコポリマーを製造する ことからなる方法で製造されたことを特徴とする、請求
    項1から6のいずれかに記載の組成物。 8)希釈油と、約5〜約90%のアミド又は第一もしく
    は第二アミン官能基がグラフトした油溶性の官能化され
    た選択的に水素添加されたブロックコポリマーとを含む
    添加剤濃厚液であつて、前記官能化ブロックコポリマー
    が (1)(i)少なくとも大部分が重合アルケニルアレー
    リブロックである少なくとも1つのポリマーブロックA
    、と (ii)水素添加前には少なくとも大部分が重合共役ジ
    エンブロックである少なくとも1つの選択的に水素添加
    されたポリマーブロックBとからなるベースブロックコ
    ポリマーからなり、 (2)実質的に全部のアミド又はアミン官能基がAブロ
    ック上でベースブロックコポリマーにグラフトしている 添加剤濃厚液。
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