JPH02196893A - 潤滑油組成物およびそれに使用する官能性重合体 - Google Patents

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、潤滑油粘度指数向上剤（Ｖｌ）を含有する潤
滑油組成物、このようなＶｌ添加剤を含有する油濃縮物
、および特定のｖＩ添加剤自体に関する。

内燃機関用の潤滑油の粘度指数を改善するための種々の
重合体物質がある。このような物質には、水素化スチレ
ン／イソプレンジブロック共重合体、オレフィン共重合
体、並びにジビニルベンゼン誘導核およびポリオレフィ
ンアームを有する水素化星形（放射形）共重合体を含む
。エンジンの開発が進むにつれ、潤滑油の性能特性に対
する要求も増大し、基本的なＶ１作用に加えて更に有利
な特性を達成するための多くの試みが続けられている。

このような特性の１つは粘弾性挙動であり、本出願人は
、今回、カルボキシル基を重合体鎖上に導入することに
よりこの特性を有利に改良できることを発見した。

従って、本発明は、主要割合の潤滑油および、粘度指数
向上剤としての、スルホンアミド結合（−５Ｏ２ＮＨ−
）を介して重合体鎖に結合したカルボキシル基の存在に
より官能性を付与した水素化ブロック共重合体またはオ
レフィン共重合体を包含する潤滑油組成物を提供する。

このような官能性重合体は、好ましくは構造Ｒ５０２Ｎ
Ｈ−にカルボキシル官能性置換基を有しており、水素化
ブロック共重合体またはオレフィン共重合体を式ＲＳＯ
２Ｎ３　（Ｉ）Ｃ式中、Ｒはカルボキシルを含有する有
機性の基、特にカルボキシ芳香族基、例えばカルボキシ
フェニル基である］のスルホニルアジドと反応させるこ
とにより製造するのが好都合である。

一般式Ｉの有機基Ｒはカルボキシル基以外の置換基を含
有していてもよく、このような置換基の例としては、ハ
ロゲン原子、即ち、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素原
子；シアノ基；水酸基；ジアルキルアミノ基；ニトロ基
またはベンゾイル基である。Ｒで表わされる芳香族基は
、例えば、アルキルまたはシクロアルキル基を担持して
いてよく、またＲで表わされるアルキル基は、例えば、
芳香族またはシクロアルキル基を担持していてよい。

Ｒかへテロ環状基、例えば、チエニル、フリルまたはピ
リジル基を表わしたり、または、これらの括の１つを水
素化することにより得られる基である場合も対象とする
。基Ｒの特定の具体例は、３−カルボキシ−４−ヒドロ
キシフェニル、３−カルボキシ−４−クロロフェニル、
４−（カルボキシメトキシ）フェニル、３，４−ジカル
ボキシフェニル、５−カルボキシナフチル、２−ネオペ
ンチル−５−カルボキシフェニルおよび２−エチル−５
−カルボキシフェニル基である。

本発明の方法は、好ましくは、選択的に水素化したブロ
ック共重合体またはオレフィン共重合体と一般式Ｉのア
ジドとの混合物を、１００℃〜３００℃、詳しくは１５
０℃〜２５０℃の範囲の温度に加熱することにより行な
う。一般式Ｉのアジドは、何らかの適当な方法、例えば
、粉末混合機、溶融器、慣用のラバーミル、または内部
混合機、または押し出し機を用いるなどして、ブロック
共重合体と混合し〆得る。

アジドのほかに、他の成分、例えば安定剤も配合できる
。所望により、本発明方法は、ブロック共１６体の脂肪
族炭素−炭素結合の分解を防止するためにラジカルスカ
ベンジャーの存在下で行なってもよい。ラジカルスカベ
ンジャーの具体例は、４．４゛−メチレン−ビス−２，
６−ジーｔ−ブチルフェノールの商標ｒｌｏｎＯＸ　２
２０　Ｊ　、および、１，３．５−トリメチル−２，４
，８−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキ
シベンジル）ベンゼンの商標ｒ　１ｏｎｏｘ　３３０　
Ｊのような、立体障害を有するフェノールである。

本発明の潤滑油組成物に配合するために改良された水素
化ブロック共重合体はそれ自体ＶＩ向上剤として知られ
ている製品である。従って、このような共重合体は式Ａ
−Ｂ　［式中、Ａは平均分°子ｕ５．ｏｏｏ〜５０．０
００のモノアルケニル芳香族重合体ブロック、好ましく
はポリスチレンであり、および、Ｂ　ハ平均分子ｍ　１
０．０００〜１，０００，０００　（７）　モノαオレ
フィンまたは共役ジエンがら誘導されたオレフィン重合
体ブロックであるコのジブロック共重合体であり得、た
だし、水素化により脂肪族不飽和の少なくとも８０％が
、また芳香族不飽和の２０％未満が還元されているもの
である。このような水素化ジブロック共重合体は、例え
ば、ｒｓｈｅｌｌｖｉｓ　５０　Ｊ　　（ｒｓｈｅｌｌ
ｖｉｓＪは商標である）のように市販されているものも
あり、また、英国特許第１３３（ｉ７４Ｂ号にも記載さ
れている。詳述すると、共役ジエンは好ましくはブタジ
ェン、イソプレンまたはこれらの混合物である。ブロッ
ク共重合体がブロックＢとしてα−モノオレフィン重合
体ブロックを含有する場合には、好適なモノオレフィン
はエチレン、プロピレンおよびブチレンまたはこれらの
混合物である。

ブロックＡおよびＢはホモポリマーまたは共重合体ブロ
ックであり得、ただし後者の場合には、規定した単量体
が大部分を占めなければならない。

水素化前のこの種の典型的な重合体はポリスチレン／ラ
ンダムスチレン−ブタジェンゴム（ＳＢＲ）の構造を有
している。

ブロック共重合体を、水素化して、そのオレフィン性不
飽和を少なくとも５０％、好ましくは初期のオレフィン
性二重結合の少なくとも８０％、ただし、芳香族不飽和
の、好ましくは少なくとも１０％未満還元する。水素化
は好ましくは均一または不均一の触媒の何れかを用いた
溶液中で行なう。芳香族およびオレフィンの両方の二重
結合を還元したい場合には、比較的厳しい水素化条件を
用いてよい。しかしながら、好ましくは、より容易に飽
和されるオレフィン性二重結合を比較的穏やかな水素化
条件でまず還元し、その後、所望であれば、温度と圧力
を上昇させて、芳香族不飽和の還元を効率的に行なって
もよい。触媒は、コバルトもしくはニッケル塩、または
アルコキシドをアルミニウムアルキル化合物で還元した
ものが好ましい。

適する触媒としては、酢酸ニッケル、ニッケルオクトエ
ート、またはニッケルアセチルアセトネートをアルミニ
ウムアルキル化合物、例えばアルミニウムトリエチルま
たはアルミニウムトリイソブチルで還元したものが包含
される。

ブロック共重合体は、潤滑油中、例えば０．７５〜１０
、好ましくは１〜４．５重量％の比率で使用できる。更
に別の添加剤、例えば洗浄剤を使用してもよい。

あるいは、ブロック共重合体はオレフィン共重合体、例
えば、エチレンとプロピレンから製造したもので代用し
てもよい。より便宜的には、上記のジブロックまたは後
述の星形重合体に関して記載した方法に従ってポリイソ
プレンをアニオン重合し、その後、触媒を不活性化し、
ジブロックおよび星形重合体に関し本明細書中に記載し
た方法に従って再度水素化することにより、純粋なエチ
レン−プロピレン交互共重合体を製造できる。このオレ
フィン共重合体はＶｌ向上剤として市販されているオレ
フィン共重合体の理想的なモデルと考えられる。

あるいは、ブロック共重合体は、水素化星形（放射形）
共重合体、例えば、場合によりスチレンと共重合した共
役ジエンおよ゛び／またはモノアルケニルアレン、通常
はイソプレンまたはブタジェンより誘導した少なくとも
４つの″重合体アームを有するポリ（ポリアルケニル結
合剤）核（通常はジビニルベンゼン）であり得、ただし
水素化により脂肪族不飽和の少なくとも５０％が、また
芳香族不飽和の２０％未満が還元されたものである。こ
のような水素化星形重合体は、例えば、ｒｓｈｃｌｌｖ
ｉｓＪ　２００および２５０のように市販され、英国特
許第１５７５５０７号にも記載されている。詳述すると
、水素化星形重合体は以下の反応段階：（ａ）１種以上
の共役ジエン、および、場合によりＩＰ１以上のモノア
ルケニル芳香族化合物を溶液中、陰イオン性重合開始剤
の存在下で重合してリビング重合体を形成すること、 （ｂ）リビング重合体を、リビング重合体１モル当たり
少なくとも０．５モルのポリアルケニル結合剤、ただし
少なくとも２つの非共役アルケニル基を有しハロゲン原
子を有さないようなものと反応させて、星形重合体を形
成すること、および、（ｃ）　ＥＬ形重重合体水素化し
て水素化星形重合体を形成すること、 により製造できる。

この方法の反応段階（ａ）で製造されるリビング重合体
は、ポリ（ポリアルケニル結合剤）核から外側に伸びる
水素化重合体鎖の前駆体である。

周知のように、リビング重合体は、共役ジエンおよび場
合によりモノアルケニル芳香族化合物を、陰イオン性重
合開始剤としてのアルカル金属またはアルカリ金属炭化
水素、例えばナトリウムナフタレンの存在下でアニオン
溶液重合することにより製造してもよい。好適な重合開
始剤は、リチウムまたはモノリチウム炭化水素である。

適当なリチウム炭化水素には、不飽和化合物、例えば、
アリルリチウム、メタリルリチウム；芳香族化合物、例
えばフェニルリチウム、トリルリチウム、キシリルリチ
ウムおよびナフチルリチウム並びに、特に、アルキルリ
チウム、例えばメチルリチウム、エチルリチウム、プロ
ピルリチウム、ブチルリチウム、アミルリチウム、ヘキ
シルリチウム、２−エチルリチウムおよびｎ−ヘキサデ
シルリチウムが包含される。Ｓ−ブチルリチウムが好ま
しい重合開始剤である。重合開始剤は、場合により更に
別の単量体と一緒に、２つ以上の段階で重合混合物に添
加しｌ得る。リビング重合体はオレフィン性不飽和、お
よび、場合により芳香族不飽和のものである。

反応段階（ａ）で得られたリビング重合体は、線状不飽
和リビング重合体であり、１種以上の共役ジエン、例え
ばＣ−Ｃ１２共役ジエンおよび、場合により、１種以上
のモノアルケニル芳香族化合物から製造される。

適当な共役ジエンの特定の具体例には、ブタジェン（１
，３−ブタジェン）；イソプレン；１．３−ペンタジェ
ン（ピペリレン）、２．３−ジメチル−１，３−ブタジ
ェン；３−ブチル−１，３−オクタジエン、ｌ−フェニ
ル−１，３−ブタジェン；１．３−へキサジエン；およ
び４−エチル−１，３−へキサジエンが包含され、ブタ
ジェンおよび／またはイソプレンが好適である。

１種以上の共役ジエンのほかに、リビング重合体は、部
分的に、１種以上のモノアルケニル芳香族化合物から誘
導してよい。好適なモノアルケニル芳香族化合物は、モ
ノビニル芳香族化合物、例えば、スチレン、モノビニル
ナフタレン並びにそのアルキル化誘導体、例えば、０−
１ｌ−およびｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン
およびｔ−ブチルスチレンである。スチレンが好ましい
モノアルケニル芳香族化合物である。またリビング重合
体は部分的に少量の他の単量体、例えば、モノビニルピ
リジン、アクリル酸およびメタクリル酸のアルキルエス
テル（例えばメチルメタクリレート、ドデシルメタクリ
レート、オクタデシルメタクリレート）、塩化ビニル、
塩化ビニリデン、カルボン酸のモノビニルエステル（例
えば酢酸ビニルおよびステアリン酸ビニル）から誘導し
てもよい。好ましくは、リビング重合体は全て炭化水素
単量体から誘導する。リビング重合体の製造にモノアル
ケニル芳香族化合物を使用する場合には、その量は、使
用するジエンの重量を基にして５０重量％以下であるの
が好ましい。

リビング重合体はりピングホモポリマー　リビング共重
合体、リビングターポリマー　リビングテトラポリマー
等であり得る。リビングホモポリマーは、Ｍがカルバニ
オン基、例えばリチウムであり、且つＡがポリブタジェ
ンまたはポリイソプレンである式Ａ−Ｍにより表わされ
得る。イソプレンのリビング重合体が好ましいりピング
ホモポリマーである。リビング共重合体は、Ａ−Ｂがブ
ロック、ランダムまたはチーバード共重合体、例えばポ
リ（ブタジェン／イソプレン）、ポリ　（ブタジェン／
スチレン）またはポリ（イソプレン／スチレン）である
式Ａ−Ｂ−Ｍにより表わされ得る。このような式は、厳
密ではなく、リビング重合体内の単量体の配列を限定す
るものではない。

例えば、リビングポリ（イソプレン／スチレン）共重合
体は、リビングポリイソプレン−ポリスチレンブロック
共重合体、リビングポリスチレン−ポリイソブレンブロ
ック共重合体、リビングポリ（イソプレン／スチレン）
ランダム共重合体、リビングポリ（イソプレン／スチレ
ン）チーバード共重合体またはリビングポリ（イソプレ
ン／スチレン／イソプレン）ブロック共重合体であって
よい。リビングターポリマーの具体例としては、リビン
グポリ（ブタジェン／スチレン／イソプレン）ターポリ
マーが挙げられる。

前述したように、リビング共重合体はリビングブロック
共重合体、リビングランダム共重合体、またはリビング
チーバード共重合体であってよい。

リビングブロック共重合体は、単量体の段階的重合、例
えばイソプレンを重合してリビングポリイソプレンを形
成し、次いで、他の単量体、例えばスチレンを添加して
、式ポリーイソプレンーポリスチレン−Ｍを有するリビ
ングブロック共重合体を形成するなどして製造してよく
、あるいは、スチレンを先ず重合してリビングポリスチ
レンを形成し、次いで、イソプレンを添加して、式ポリ
スチレンーポリイソプレン−Ｍを有するリビングブロッ
ク共重合体を形成してもよい。

重合混合物中に存在する単量体のモル比が制御された水
準に維持されるように、最も反応性の高い単量体を、反
応性のより低い単量体またはその単量体混合物の何れか
を含有する重合反応混合物にゆっくり添加することによ
り、リビングランダム共重合体を製造してもよい。また
、このモル比の維持は、共重合すべき単量体混合物をゆ
っくりと重合混合物に添加することによっても達成され
る。リビングランダム共重合体はまた、所謂ランダマイ
ザー（ｒａｎｄｏｍｌｚｅｒ）の存在下で重合を行なう
ことによって製造してもよい。ランダマイザーは触媒を
不活性化させない極性化合物であり、ランダム共重合を
起こす性質を有している。適当なランダマイザーは第三
アミン、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン
、ジメチルエチルアミン、トリーｎ−プロピル−アミン
、トリーｎ−ブチルアミン、ジメチルアニリン、ピリジ
ン、キノリン、Ｎ−エチルピペリジン、Ｎ−メチルモル
ホリン；チオエーテル、例えばジメチルスルフィド、ジ
エチルスルフィド、ジ−ｎ−プロピルスルフィド、ジ−
ｎ−ブチルスルフィド、メチルエチルスルフィ〆；並び
に特にエーテル類、例えばジメチルエーテル、メチルエ
チルエーテル、ジエチルエーテル、ジ−ｎ−プロピルエ
ーテル、ジ−ｎ−ブチルエーテル、ジオクチルエーテル
、ジベンジルエーテル、ジフェニルエーテル、アニソー
ル、１．２−ジメチルオキシエタン、０−ジメトキシベ
ンゼン、および環式エーテル類、例えばテトラヒドロフ
ランである。

リビングチーバード共重合体は、単量体混合物の場合、
および単量体間の反応性の差により製造される。例えば
、単量体Ａが単量体Ｂより反応性が高い場合には、共重
合体の組成は殆ど純粋なポリ−Ａの組成から、殆ど純粋
なポリ−Ｂの組成に徐々に変化する。従って、各リビン
グ共重合体分子においては、３つの領域が識別できるが
、これらが徐々に相互に入り込みあい、明確な境界が無
い状態になる。外側の領域の１つはほぼ完全に単量体Ａ
から誘導された単位からなり、且つ単量体Ｂから誘導さ
れた少量の単位のみを含有し、中間領域では、単量体Ｂ
から誘導された単位の相対量が大きく増大し、且つ単量
体Ａから誘導された単位の相対量が減少する。一方、他
の外側の領域はほぼ完全に単量体Ｂから誘導された単位
からなり、且つ単量体Ａから誘導された少量の単位のみ
を含有する。ブタジェンおよびイソプレンのリビングチ
ーバード共重合体が好ましいリビングチーバード共重合
体である。

上記方法の反応段階（ａ）で製造したリビング共重合体
は、ポリ（ポリアルケニル結合剤）核から外側に伸びる
水素化重合体鎖の前駆体であるため、好ましい水素化重
合体鎖は水素化ポリブタジェン鎖、水素化ポリイソプレ
ン鎖、水素化ポリ（ブタジェン／イソプレン）鎖、水素
化ポリ（ブタジェン／スチレン）鎖、および水素化ポリ
（イソプレン／スチレン）鎖であるといえる。

リビング重合体を形成する際に用いる溶媒は、例えば炭
化水素のような不活性液体溶媒、例えば脂肪族炭化水素
、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、２
−エチルヘキサン、ノナン、デカン、シクロヘキサン、
メチルシクロヘキサンまたは芳香族化合物、例えば、ベ
ンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、ジエチ
ルベンゼン、プロピルベンゼンである。シクロヘキサン
が好ましい。炭化水素の混合物、例えば、潤滑油も使用
してよい。

重合を行なう温度は、例えば（−）５０℃〜１５０℃、
好ましくは２０℃〜８０℃のように広範囲に変化してよ
い。反応は、不活性雰囲気下、例えば窒素下で行なうの
が適しており、及び、加圧下、例えば０．５〜１Ｏｂａ
ｒ　　（５０，０００〜１，０００．０００Ｐａ）の圧
力下で行なってもよい。

リビング重合体を製造するのに用いる重合開始剤の濃度
は広範囲に変化してよく、リビング重合体の所望の分子
量に応じて決定される。

反応段階（ｂ）で製造されるリビング重合体の分子量は
、広範囲に変化してよい。適当な数平均分子量は５，０
００〜１５０．０００であり、１５．０００〜ｉｏｏ、
ｏｏｏの数平均分子量が好ましい。結果的に、最終星形
重合体の水素化重合体鎖の数平均分子量もまた、これら
の範囲で変化してよい。

反応段階（ａ）で製造されたリビング重合体は、次に、
反応段階（ｂ）において、ポリアルケニル結合剤と反応
させる。足形重合体を形成することのできるポリアルケ
ニル結合剤は当業者に周知である。これらの結合剤は、
通常は同じかまたは異なる電子求引性基、例えば、芳香
核に結合した少なくとも２つのアルケニル基を有する化
合物である。

このような化合物は、少なくとも２つのアルケニル基が
異なるリビング重合体と独立に反応を行なうことが可能
であり、この点において、従来の共役ジエン重合性単量
体、例えば、ブタジェン、イソプレン等とは異なってい
る。純粋な、または、工業用等級のポリアルケニル結合
剤を使用してもよい。このような化合物は、脂肪族、芳
香族またはへテロ環式であり得る。脂肪族化合物の具体
例には、ポリビニルおよびポリアリルアセチレン、ホス
フェート、およびホスファイト並びに、ジメタクリレー
ト、例えば、エチレンジメタクリレートが包含される。

適当なヘテロ環式化合物の具体例には、ジビニルピリジ
ンおよびジビニルチオフェンが包含される。好適な結合
剤はポリアルケニル芳香族化合物であり、最も好ましい
ものはポリビニル芳容族化合物である。このような化合
物の具体例には、ベンゼン、トルエン、キシレン、アン
トラセン、ナフタレンおよびジュレンのような芳香族化
合物であって、ただし、好ましくは直接これらに結合し
た少なくとも２つのアルケニル基により置換されている
芳香族化合物が包含される。

その具体例としては、ポリビニルベンゼン、例えば、ジ
ビニル、トリビニルおよびテトラビニルベンゼン；ジビ
ニル、トリビニルおよびテトラビニルオルト−メタ−お
よびバラ−キシレン、ジビニルナフタレン、ジビニルエ
チルベンゼン、ジビニルビフェニル、ジイソブテニルベ
ンゼン、ジイソプロペニルベンゼンおよびジイソプロペ
ニルビフェニルが挙げられる。好適な芳香族化合物は、
Ａが場合により置換された芳香核であり、且っＸが少な
くとも２の整数である式 Ａ　（ＣＨ−ＣＨ２）　ｘにより表わされる。ジビニル
ベンゼン、特に―ジビニルベンゼンが最も好ましい芳香
族化合物である。純粋または工業用等級のジビニルベン
ゼン（様々な量の他の単量体、例えばスチレンおよびエ
チルスチレンを含有する）を使用してもよい。結合剤は
、核の大きさを増大させる単量体、例えばスチレンまた
はアルキル化スチレンを少量添加混合して使用してもよ
い。この場合、核はポリ（ジアルケニル結合剤／モノア
ルケニル芳香族化合物）核、例えば、ポリ（ジビニルベ
ンゼン／モノアルケニル方向族化合物）核を指す。これ
より、当然ながら、核を指す場合に用いるジビニルベン
ゼンという用語は、純粋または工業用等級のジビニルベ
ンゼンを指す。

ポリアルケニル結合剤は、単量体の重合が実質的に完了
した後にリビング重合体に添加されなければならず、即
ち、実質的に全ての単量体がリビング重合体に変換され
た後にのみ該結合剤を添加すべきである。

ポリアルケニル結合剤の添加量は広範囲に変化してよい
が、不飽和リビング重合体１モル当たり、少なくとも０
．６モルを使用する。１〜１５モル、好ましくは１．５
〜５モルの量を用いる。この量は、２段階以上において
添加してよく、通常はリビング重合体の少なくとも８０
〜８５重量％が星形重合体に変換されるような量とする
。

反応段階（ｂ）は、反応段階（ａ）と同じ溶媒中で行な
ってもよい。適当な溶媒の例は前に記載した。

反応段階（ｂ）の温度もまた広範囲に変化してよく、例
えば０℃〜１５０℃、好ましくは２０℃〜１２０℃であ
り得る。また反応は不活性雰囲気下、例えば窒素下、お
よび加圧下、例えば０．５〜１Ｏｂａｒ（５０，０００
〜１，０００，０００Ｐａ）の圧力下で行なってもよい
。

反応段階（ｂ）で製造された星形重合体の特徴は、架橋
ポリ（ポリアルケニル結合剤）の緊密な中心または核、
および、そこから外側に伸びる実質的に線状の不飽和重
合体の多数のアームを有している点である。アームの数
はかなり変化するが、通常は４〜２５、例えば７〜１５
である。星形ホモポリマーは、式Ａ−Ｘ−（Ａ）　　で
表わされ、および、星形共重合体はｎが通常３〜２４の
整数であり、且つＸがポリ（ポリアルケニル結合剤）核
である式Ａ−Ｂ−Ｘ−（Ｂ−Ａ）　　で表わされ得る。

上記より、Ｘは好ましくはポリ（ポリビニル芳香族結合
剤）核、より好ましくはポリ（ジビニルベンゼン）核で
あることがわかる。上述のように、核は架橋されている
と考えられる。

このような星形重合体は、なお［活性種保有（ｌｉｖｉ
ｎｇ）　Ｊの状態であり、その後、公知の方法ＩＪｒｌ
ｌｌｅｄ）　Ｊされる。適当な不活性化剤の具体例とし
ては、１つ以上の活性水素原子を有する化合物、例えば
、水、アルコール（例えばメタノール、エタノール、イ
ソプロパツール、２−エチルへキサノール）またはカル
ボン酸（例えば酢酸）、活性ハロゲン原子、例えば塩素
原子、を１つ有する化合物（例えばベンジルクロリド、
クロロメタン）、エステル基１つを有する化合物、およ
び、二酸化炭素を挙げることができる。この方法で不活
性化できない場合は、リビング星形重合体は水素化段階
（ｃ）において不活性化する。

しかしながら、不活性化する前に、リビング星形重合体
は、同じかまたは異なる、前述したジエンおよび／また
はモノアルケニル芳香族化合物のような単量体と、別途
さらに反応させてもよい。

このように別途設けた反応段階の作用は、重合体鎖の数
を増大するほかに、少なくとも２つの異なるタイプの重
合体鎖を有するリビング星形重合体をさらに形成するこ
とである。例えば、リビングポリイソプレンから誘導し
たリビング星形重合体を、さらにイソプレン単量体と反
応させて、異なる数平均分子量のポリイソプレン鎖を有
する別のリビング星形重合体を製造し得る。あるいは、
リビング星形ポリイソプレンホモポリマーをスチレン単
量体と反応させてポリイソプレンとポリスチレンのホモ
ポリマー鎖の両方を有する別のリビング星形共重合体を
形成してもよい。従って、異なる重合体鎖とは、異なる
分子量の鎖および／または異なる構造の鎖を指すもので
ある。これらのさらに別の重合反応は、本発明方法の反
応段階（ａ）で記載した条件と実質的に同様の条件下で
行ない得る。あらたに形成される別の鎖は、前述したと
おり、ホモポリマー鎖、共重合体鎖等であり得る。

反応段階（ｃ）で水素化される星形重合体の分子量は広
範囲に変化してよい。適当な分子量は２５．０００〜１
，０００．１００であり、好ましい分子量は１００．０
００〜７５０．０００であり、特に好ましい分子量は２
５０．０００〜６５０．０００である。ポリスチレンス
ケールを用いたＧＰＣで測定したピーク分子量として分
子量を表わすのが適当である。

段階（ｃ）において、星形重合体は何らかの適当な方法
で水素化され得る。オレフィン性不飽和の少なくとも５
０％を水素化するのが適当であり、好適には少なくとも
７０％、より好ましくは少なくとも約９０％、最も好ま
しくは少なくとも９５％を水素化する。星形重合体が部
分的にモノアルケニル芳香族化合物から誘導される場合
には、水素化される芳香族不飽和がある場合、その量は
、用いる水素化条件に依存する。しかしながら、このよ
うな芳香族不飽和の好ましくは１０５未満、より好まし
くは５％未満が水素化される。ポリ（ポリアルケニル結
合剤）核がポリ（ポリアルケニル芳香族結合剤）核であ
る場合には、使用゛する水素化条件に応じて、核の芳香
族不飽和を再度水素化してもしなくてもよい。水素化星
形重合体の分子量は、未水素化星形重合体の分子量に相
当している。

水素化は所望の方法で行なうことができる。水素化触媒
は、例えば銅またはモリブデン化合物を使用し得る。貴
金属を含有する化合物または貴金属化合物を水素化触媒
として使用できる。周期律表の第ｖ１１１族の非貴金属
、即ち、鉄、コバルト、および特にニッケル、またはそ
の化合物を含有する触媒が好ましい。具体例としては、
ラニーニッケルおよび珪藻土に担持させたニッケルを挙
げることができる。金属ヒドロカルビル化合物をＶｌｌ
ｌお＝か、触媒が特に好ましく、Ｖｌｌｌ族金属の有機
化合物は、酸素原子を介して金属原子に結合する有機化
合物を少なくとも１つ含有するものであり、例えば英国
特許箱１．０３０．３０６号明細書に記載のものである
。アルミニウムトリアルキル（例えばアルミニウムトリ
エチルまたはアルミニウムトリイソブチル）を有機酸の
ニッケル塩基（例えばニッケルジイソブロビルサリシレ
ート、ニッケルナフチネート、ニッケル２−エチルヘキ
サノエート、ニッケルジ−ｔ−ブチルベンゾエート、分
子中に炭素原子４〜２０個を有するオレフィンと一酸化
炭素および水との酸触媒存在下での反応により得られる
飽和モノカルボン酸のニッケル塩）、またはニッケルオ
レエート（ｃｏｌａｔｅ）またはフェルレート（例えば
ニッケルアセトニルアセトネー　ト、ブチルアセトフェ
ノンのニッケル塩）と反応させることにより得られる水
素化触媒が好ましい。

星形重合体の水素化は、水素化反応の間に不活性である
ような溶媒の溶液中で行なうのが最も適している。飽和
炭化水素および飽和炭化水素の混合物が極めて適してお
り、重合ｊ行なった際と同じ溶媒中で水素化を行なうの
が有利である。

水素化星形重合体は、溶媒蒸発等のような何らかの従来
方法により、水素化を行なった溶媒中から固体形態で回
収し得る。あるいは、油、例えば潤滑油を溶液に添加し
、混合物より溶媒を蒸発させて、生成物の濃縮液を形成
してもよい。

官能化した水素化ブロック共重合体を種々の油に添加し
て本発明の組成物を製造し得る。油の具体例には、燃料
部、例えば中間留分燃料、合成潤滑油のような潤滑油、
例えばエステル浦が包含されるが、好ましくは、鉱物潤
滑油；粗製油および工業用油である。このような油中の
水素化星形重合体の濃度は０．１５〜ｌＯ重−％の範囲
で広く変化してよく、特に０．１〜５重量％、好ましく
は０．５〜２．５重量％が通常である。この量は組成物
の重量を基にしたものである。官能性共重合体の濃縮液
を、例えば、潤滑油中の溶液として製造し、これを次に
潤滑油と混合して所望の最終組成物を形成するのが好都
合な場合が多い。このような濃縮液は、少なくとも１０
重量％、好ましくは１０〜２５重量％の官能性重合体を
含有するのが適当である。

油が潤滑油である場合、これはまた腐食防止剤、および
／または酸化防止剤、および／または洗浄剤、および／
または極圧添加剤、および／または１種以上の別のＶｌ
向上剤、および／または流動点降下剤のような他の添加
剤を含有してよい。

カルボキシル基の存在により官能化された水素化星形正
合体は、それ自体新しい生成物であり、従って、そのま
ま本発明の別の態様を形成するものである。上記の式Ｉ
のスルホニルアジドとの反応により製造する場合には、
これらの生成物は、式Ｒ５０２ＮＨ−の官能基を放射状
のアーム上に有する星形重合体として定義することがで
き、式中、Ｒはカルボキシルを含有する有機性の基、特
にカルボキシ芳香族基、例えばカルボキシフェニル基で
あり、および１．星形重合体は前記したようなものであ
る。

本発明を以五に記載した実施例により更に説明する。

２つのタイプの重合体をカルボキシル基の導入により改
質した。即ち、ｒ　５ｈｅｌ　ＩｖｌｓＪ　５０Ｃｒ　
５ｈｅｌ　１ｖｉｓＪは商標である）−ポリスチレン−
エチレン／プロピレンジブロック共重合体１分子量９０
．０００（ＳＶ５０）、水素化ポリイソプレン−エチレ
ン／プロピレン重合体２分子Ｑ９０，０００（ＥＰ）、
オヨびｒｓｈｃｌ！ｖｌｓＪ　２００−英国特許第１５
７５５０７号に記載の方法により製造された、ジビニル
ベンゼンと結合させた分子ｍ３５，０００の水素化ポリ
イソプレンアームを有する星形重合体（５Ｖ２００）を
用いた。これらの製品の試料を、ｒ　Ｉｏｎｏｘ　Ｊ　
３３０　　（商標）酸化防止剤（１，３，５−トリメチ
ル−２，４，６−トリス（３゜５−ジ−ｔ−ブチル−４
−ヒドロキシベンジル）ベンゼン）の存在下、種々の量
の３−アジドスルホニル安息香酸（ＡＳＢ）と共に、Ｂ
ｒａｂｅｎｄｅｒ混合機中で２００〜２１５℃で加熱し
た。反応体の口および生成物のカルボキシル含有量の詳
細を表Ｉに示す。最終生成物を精製するため、テトラヒ
ドロフラン中に溶解し、濾過し、エタノール中への添加
によりカルボキシル化重合体を沈澱させ、さらに場合に
より（表中に明示）水酸化ナトリウムで中和してそのナ
トリウム塩に変換した。

ａ）過剰のＮａＯＨを除去するための第２回精製：ＴＨ
Ｆに溶解し、等量のトルエンを添加し、濾過し、トルエ
ン／　Ｔ　ＨＦ　（１／ｌ）で洗浄し、さらに、濾液の
溶媒を蒸発した。

ｂ）Ｓ−分析から算出した。また、重合体鎖当たりのカ
ルボキシレート基の数の計算にはＭｎ９０．０００を使
用した。

ｄ）Ｉｏｎｏｘ　３３０非存在下の反応条件に適用した
。

ｅ）Ｉｏｎｏｘ　３３０存在下の反応条件に適用した。

「）Ｔ　Ａ　Ｎ　−０，００１１１ｍｏｌ／ｇｇ）Ｔ　
Ａ　Ｎ　−０，００１＊ｍｏｌ／ｇｈ）高すぎる。濾液
の濁り度を考慮した。

ｋ）Ｎ−分析から算出した。

１）ＳＶ　２００について：アーム当たりのカルボキシ
レート基の数、Ｓ−分析および・アーム−Ｍ　ｎ　ｍ３
５．０００に基づく。

ｌ１１）均−試料中。

実施例２７ 流動特性の測定 実施例１〜２１に記載したようにして製造した改質重合
体を、無灰分散剤、ＺＤＴＰ、分散剤ｒＳＡＰ　００１
　Ｊ　　（過塩基性カルシウムアルキルサリシレート）
および潤滑油ｒｌｌＶｌ−８０Ｊの予備混合の混合物に
添加し、各場合において最終混合物を基にした濃度で、
重合体が１．０重量％、ＳＡＰ　００１が２．０重量％
並びに無灰分散剤およびＺＤＴＰが７．７　ｉ１ｆｍ％
となるようにした。

実施例９の油は曇った琥珀色であったが、それを除いて
全ての油は透明の明るい琥珀色で沈澱物は無かった。

１００℃における動粘性率をＵｂｂｅｌｈｏｄｅ粘度計
で測定した。高温、高剪断の粘性は、Ｒａｖｅｎｒｌｅ
ｌｄのテーパープラグ粘度計を用いて、１５０℃、ｌ０
６ｓ−’で測定した。弾性特性は４０℃、ｌ０５ｓ−’
〜ＩＱ８ｓ−’の範囲の剪断速度（ｓｈｅａｒ　ｒａｔ
ｅ）で、Ｌｏｄｇｅの応力系で測定した。この装置は剪
断応力σの関数として第１法線応力差（ｔｈｅ　ｆｉｒ
ｓｔｎｏｒｍａｌ　５ｔｒｅｓｓ　ｄｌｌ’ｆｅｒｅｎ
ｃｅ）　ＰＮを測定するものである。関係式： ％式％（１） における定数ＡおよびＢは、回帰分析により求めた。剪
断速度１０６ｓ”でのＰ　は式（１）において！（１６
とηの槍で置き変えることにより計算した（この関係は
粘度−σ／剪断速度の定義に従ったものである）。第１
法線応力差は４０℃〜１５０℃の範囲では温度に無関係
であると仮定された。弾性の測定時には、応力針は６０
℃以下の温度でのみ操作された。種々の（非イオン性）
Ｖｌ向上試薬に関して行なったΔ＃１定により、第１／
法線応力差は２０〜６０℃の範囲では温度に無関係であ
ることが示されたが、１５０℃まで温度に依存しないと
仮定することについては、特に、ミセル形成Ｖｌ向上剤
の場合には、疑問がある。応力針は現在では１４０℃ま
での温度で使用でき、今後、イオノマー（１ｏｎｏａｅ
ｒ）はこの温度で評価できるようになるであろう。

２つの別の弾性特性（コンプライアンスＪ１および緩和
時間τ）は１５０℃、１０’　ｓ″″ｌでのＰ　から、
以下の関係式を用いて計算された。

Ｊ−ＰＮ／２σ　　　　　　　　　　　（２）τ−ηＪ
（３） 最小油膜厚の最小値である（ｈ、）１ｎは、３．１１　
ｆｌ　Ｂｕｌｃｋ　Ｖ−６ガソリンエンジンのフロント
メインベアリングでの実験値（ｈｍ）ｍｌ□の解析から
得た下記のモデル式（ＳＡＥ報告文８８０３７Ｂ参照）
から概算した。

（ｈ、　、　、、ｎ−０，０３５＋０．５２η＋１．．
１６　　　（４）式中ηおよびτｊｔ１５０℃、１０８
ｇ−’での値である。

ηがｔｓＰａ、ｓ　ｓ　τがμＳで表示される場合、（
ｈｌ）ａ＋ｉｎの単位はμ膳である。

これらの数値化した結果を表Ｈに示す。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）主要割合の鉱物潤滑油および、粘度指数向上剤と
   しての、スルホンアミド結合により重合体鎖に結合した
   カルボキシル基の存在により官能性を付与した水素化ブ
   ロック共重合体または水素化オレフィン重合体を包含す
   る潤滑油組成物。
2. （２）カルボキシル官能性置換基が構造 ＲＳＯ＿２ＮＨ−［式中、Ｒはカルボキシルを含有する
   有機性の基を表わす］を有する請求項１に記載の組成物
   。
3. （３）Ｒがカルボキシフェニル基を表わす請求項２に記
   載の組成物。
4. （４）水素化ブロック共重合体または水素化オレフィン
   共重合体を、式ＲＳＯ＿２Ｎ＿３［式中、Ｒは請求項２
   または３に記載の意味を有する］のスルホニルアジドと
   反応させることにより官能性を付与する請求項２または
   ３に記載の組成物。
5. （５）水素化ブロック共重合体または水素化オレフィン
   共重合体とスルホニルアジドとの官能基形成反応を、場
   合によりラジカルスカベンジャーの存在下に、反応体と
   ともに１００℃〜３００℃の範囲の温度で加熱すること
   により行なう請求項４に記載の組成物。
6. （６）官能性を付与した水素化ブロック共重合体または
   水素化オレフィン共重合体が、（ａ）式Ａ−Ｂ［式中、
   Ａは分子量５，０００〜５０，０００のモノアルケニル
   芳香族重合体ブロックであり、且つＢは平均分子量１０
   ，０００〜１，０００，０００のモノアルファオレフィ
   ンまたは共役ジエンから誘導したオレフィン重合体ブロ
   ックである］のジブロック共重合体であって、ただし水
   素化により脂肪族不飽和の少なくとも５０％が、また芳
   香族不飽和の２０％未満が還元されている前記ジブロッ
   ク共重合体；（ｂ）水素化により脂肪族不飽和の少なく
   とも８０％が、また芳香族不飽和の２０％未満が還元さ
   れた分子量１０，０００〜１，０００，０００の水素化
   ポリアルカジエン；（ｃ）共役ジエンおよび／またはモ
   ノアルケニルアレンから誘導した少なくとも４つのアー
   ムをもつポリ（ポリアルケニル結合剤）核を包含する水
   素化星形重合体であって、ただし水素化により脂肪族不
   飽和の少なくとも８０％が、また芳香族不飽和の２０％
   未満が還元された前記水素化星形重合体である請求項１
   〜５のいずれか一項に記載の組成物。
7. （７）（ａ）において、ブロックＡがポリスチレンであ
   り、且つブロックＢをエチレン、プロピレン、ブチレン
   、ソブレン、ブタジエン、またはこれらの混合物から誘
   導し、（ｂ）において、オレフィン共重合体がポリブタ
   ジエンまたはポリイソプレンであり、並びに（ｃ）にお
   いて、星形核をジビニルベンゼンから誘導し、且つ重合
   体アームを、場合によりスチレンと共重合させた、イソ
   プレンまたはブタジエンから誘導する請求項６に記載の
   組成物。
8. （８）潤滑油と、請求項１〜７のいずれか一項に定義し
   たカルボキシル官能性ブロック共重合体またはオレフィ
   ン共重合体１０〜３０重量％とを包含する油濃縮物。
9. （９）請求項６または７に定義した官能性水素化ポリア
   ルカジエン。
10. （１０）請求項６または７に定義した官能性水素化星形
    重合体。