JP4540963B2

JP4540963B2 - 潤滑油用粘度調整剤および潤滑油組成物

Info

Publication number: JP4540963B2
Application number: JP2003359170A
Authority: JP
Inventors: 圭司岡田; 聰池田
Original assignee: Lubrizol Corp
Current assignee: Lubrizol Corp
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2003-10-20
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2023-10-20
Also published as: JP2005120308A

Description

本発明は、潤滑油用粘度調整剤および潤滑油組成物に関し、詳しくは、低温特性に優れるとともに、低温でのハンドリング性に優れた潤滑油組成物が得られるような潤滑油用粘度調整剤およびこの粘度調整剤を含む潤滑油組成物に関する。

石油製品は一般に温度が変化すると粘度が大きく変化するが、例えば自動車用などの潤滑油はこの粘度の温度依存性が小さいことが好ましい。このため潤滑油には温度依存性を小さくする目的で、粘度指数向上効果を有するエチレン系共重合体が配合剤として広く用いられている。

また潤滑油は、低温になると潤滑油中のワックス分が結晶固化し流動性を失う。このような固化温度を下げるために潤滑油には流動点降下剤も含まれており、この流動点降下剤は、潤滑油中のワックス分が結晶化することによる３次元ネットワークの形成を阻害し潤滑油の流動点を低下させる。

ところでエチレン系共重合体と流動点降下剤とを含む潤滑油の低温特性の中で、高せん断速度下における粘度は潤滑油基材とエチレン系共重合体との相溶性で決まるが、低せん断速度下における粘度は、流動点降下剤の影響を強く受ける。また特定の組成のエチレン系共重合体を用いると、流動点降下剤との相互作用により、流動点降下剤の効果が著しく低下することが知られている（特許文献１、特許文献２参照）。

このため潤滑油、特に低温特性に優れることが要求される潤滑油に配合されるエチレン系共重合体には、粘度指数向上効果に優れるとともに、流動点降下剤の働きを阻害しないことが求められる。

このような、流動点降下剤とエチレン系共重合体との相互作用を防止するために、特定の重合装置と重合条件により得られる、不均一な組成分布を有するエチレン系共重合体を粘度指数向上剤として用いることが提案されている（特許文献３参照）。しかしながら、せん断速度にかかわらず、優れた低温特性を有する潤滑油は得られていなかった。

また、潤滑油の低温特性を改良する方法として、エチレン含量の高いエチレン・プロピレン共重合体を粘度指数向上剤として添加する方法もあるが、エチレン含量を高めると、低温特性は向上するものの、粘度指数向上剤中のエチレンシーケンスが低温で結晶化してしまい、潤滑油組成物自体がゼリー状となり、取扱い性が低下することがあった。

また高いエチレン含量の共重合体を潤滑油用粘度調整剤として使用するのが適当である場合にも、該エチレン共重合体にわずかな組成分布などの広がりがあると、低温でのゼリー化などを起こす場合もあったため、使用する共重合体の物性の許容範囲が広いとはいえず、性質を厳密にコントロールしておく必要がある場合があった。

本発明者は、このような状況において鋭意研究した結果、エチレンとα−オレフィンの交互共重合性の高い特定のエチレン系共重合体を用いることにより、上記のような相互作用による流動点降下剤の効果の減少を生じることなく、しかも低温時の潤滑油基材との相溶性が調整され、あらゆるせん断速度領域で低温特性に優れるとともに、低温での取扱い性にも優れた潤滑油組成物が得られることを見出して、本発明を完成するに至った。
米国特許第３,６９７,４２９号明細書米国特許第３,５５１,３３６号明細書特開昭６０−２２８６００号公報

本発明の課題は、低温特性および高温での潤滑性に優れるとともに、低温での取扱い性にも優れた潤滑油組成物および該潤滑油組成物に使用される潤滑油用粘度調整剤を提供することにある。

本発明に係る潤滑油用粘度調整剤は、
以下の（１）から（３）までの特徴を有するエチレン系共重合体からなることを特徴としている；
（１）エチレンおよびプロピレン、またはエチレン、プロピレンおよび炭素原子数４〜２０のα−オレフィンを、下記一般式（ａ）で表されるメタロセン化合物の存在下に共重合して得られ、
ＭＬｘ …（ａ）
（式（ａ）中、Ｍはジルコニウム、チタンまたはハフニウムであり、ｘはその原子価であり、ＬはＭに配位する配位子であり、１個のフルオレニル基と、１個のシクロペンタジエニル基またはインデニル基とを含み、これらの配位子は置換基を有していてもよく、これらの２個の配位子は置換アルキレン基、シリレン基または置換シリレン基を介して結合されており、フルオレニル基、シクロペンタジエニル基、インデニル基以外のＬは、炭素原子数１〜１２の炭化水素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、スルホン酸含有基（−ＳＯ ₃ Ｒ ^a ）、ハロゲン原子または水素原子（ここで、Ｒ ^a はアルキル基、ハロゲン原子で置換
されたアルキル基、アリール基またはハロゲン原子またはアルキル基で置換されたアリール基である。）である。）
エチレン由来の構成単位の含有量が４０〜８８モル％、プロピレン由来の構成単位および炭素原子数４〜２０のα−オレフィン由来の構成単位の含有量が１２〜６０モル％である
（２）下記式で示されるｒ_e・ｒ_cが０．４０以下である

（式中、［ＥＥＥ］、［ＥＥＣ］、［ＥＣＥ］、［ＣＣＥ］および［ＣＣＣ］は、エチレン系共重合体中のそれぞれのトリアッド連鎖数の、全トリアッド連鎖数に対する割合を示し、Ｅはエチレン由来の構成単位、Ｃは炭素原子数３以上のα−オレフィン由来の構成単位を示す。）
（３）ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によるポリスチレン換算重量平均分子量（Ｍｗ）が５０,０００〜６００,０００の範囲にある。

前記エチレン系共重合体は、エチレンおよびプロピレン、またはエチレン、プロピレンおよび炭素原子数４〜２０のα−オレフィンを、−８０℃〜３０℃の温度で共重合して得られたものであることが好ましい。また、前記ｒ _e ・ｒ _c が０．２１以下であることが好ましい。また、前記炭素原子数４〜２０のα−オレフィンが１−ヘキセンであることが好ましい。
前記エチレン系共重合体のＭｗ／Ｍｎ（Ｍｎ：数平均分子量）は、２．４以下であることが好ましい。

本発明に係る潤滑油組成物は、
（Ａ）潤滑油基材と、
（Ｂ）前記エチレン系共重合体とを含み、かつ
前記エチレン系共重合体（Ｂ）を１〜３０重量％の割合で含有することを特徴としている。

また、本発明の他の態様に係る潤滑油組成物は、
（Ａ）潤滑油基材と、
（Ｂ）前記エチレン系共重合体と、
（Ｃ）流動点降下剤を含み、かつ
前記エチレン系共重合体（Ｂ）を０．１〜５重量％、（Ｃ）流動点降下剤を０．０５〜５重量％の割合で含有することを特徴としている。

本発明に係る潤滑油用粘度調整剤を使用することによって、低温特性、高温での潤滑性
および省燃費性に優れた潤滑油組成物を得ることができる。

このような潤滑油組成物は低温特性に優れるとともに、低温で潤滑油組成物自体がゼリー状となることもなく取扱い性に優れている。

以下、本発明に係る粘潤滑油用粘度調整剤および潤滑油組成物について具体的に説明する。なお、本明細書においては、特に明示しない限り、材料の量、反応条件、分子量、炭素原子数などの実施例を除く全ての数値は、技術的に不明確にならない範囲で「約」という語を補って理解されることが好ましい。

（潤滑油用粘度調整剤）
本発明に係る潤滑油用粘度調整剤は、以下の（１）から（３）までの特徴を有するエチレン系共重合体からなる。

（１）エチレン由来の構成単位と、炭素原子数３以上のα−オレフィン由来の構成単位少なくとも１種とを含有し、エチレン由来の構成単位の含有量が４０〜８８モル％、炭素原子数３以上のα−オレフィン由来の構成単位の含有量が１２〜６０モル％である。

ここで、炭素原子数３以上のα−オレフィンとしては、具体的に、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、３−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、３−エチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ヘキセン、４,４−ジメチル−１−ヘキセン、４,４−ジメチル−１−ペンテン、４−エチル−１−ヘキセン、３−エチル−１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセンおよび１−オクタデセンなどのα−オレフィンなどが挙げられる。これらのうちでも炭素原子数３〜２０のものが好ましく、特に炭素原子数３〜８のものが好適である。

またこれらのα−オレフィンを組み合わせて用いてもよい。これらの組み合わせの中では、例えば、プロピレンと１−ブテン、プロピレンと１−ヘキセン、プロピレンと１−オクテン、プロピレンと１−デセン、プロピレンとノルボルネンの組み合わせ等が好ましい。α−オレフィンを例えばプロピレンと、炭素原子数４以上のα−オレフィンの２種を組み合わせて用いる場合、プロピレン由来の構成単位と炭素原子数４以上のαオレフィン由来の構成単位の比率は、特に制限はないが、好ましくは９５／５〜５０／５０（モル比）である。

なお、エチレン系共重合体には、本発明の目的を損なわない範囲で、スチレンやシクロヘキセン、シクロペンテン、ノルボルネン等の環状オレフィン等の他のモノマーが共重合されていてもよい。このような他のモノマーが共重合されているエチレン系共重合体としては、例えばエチレン・プロピレン・ノルボルネン共重合体などが挙げられる。このような他のモノマー由来の構成単位は、前記エチレン由来の構成単位と炭素原子数３以上のα−オレフィンの構成単位の合計を１００モル％とした場合に、通常は５モル％以下の量で含むことができる。

本発明においては、エチレン系共重合体にはポリエン化合物が共重合成分として含まれないことが好ましい。エチレン系共重合体が共重合成分としてポリエン化合物成分を含まない場合、エチレン系共重合体は、耐熱性に優れており、特に酸化、着色などがなく、さらには潤滑油に配合した場合の潤滑性能の点で特に優れている。

エチレン系共重合体は、エチレン含量（エチレン由来の構成単位の含有割合）が４０〜
８８モル％、好ましくは５０〜８５モル％、さらに好ましくは５５〜８５モル％である。また炭素原子数３以上のα−オレフィン含量（炭素原子数３以上のα−オレフィン由来の構成単位の含有割合）が１２〜６０モル％、好ましくは１５〜５０モル％、さらに好ましくは１５〜４５モル％の範囲にある。ここでエチレン由来の構成単位の含有割合と、炭素数３以上のα−オレフィン由来の構成単位の含有割合の合計は１００モル％である。

エチレン系共重合体中の組成は、「高分子分析ハンドブック」（日本分析化学会、高分子分析研究懇談会編、紀伊国屋書店発行）に記載の方法に従って¹³Ｃ−ＮＭＲで測定することができる。

組成が上記の範囲にあるエチレン系共重合体は、重合系に供給するエチレンと、炭素原子数３以上のα−オレフィンと、必要に応じて他のモノマーとの比率を調整することにより製造することができる。

（２）下記式で示されるｒ_e・ｒ_cが０．４０以下である。ｒ_e・ｒ_cは、好ましくは０．３０以下、より好ましくは０．２０以下、特に好ましくは０．１０以下である。

式中、［ＥＥＥ］、［ＥＥＣ］、［ＥＣＥ］、［ＣＣＥ］および［ＣＣＣ］は、エチレン系共重合体中のそれぞれのトリアッド連鎖数の、全トリアッド連鎖数に対する割合を示し、Ｅはエチレン由来の構成単位、Ｃは炭素原子数３以上のα−オレフィン由来の構成単位を示す。なお、ここでＥＥＥ、ＥＥＣ、ＥＣＥ、ＣＣＥ、ＣＣＣおよびＣＥＣはトリアッド連鎖を示し、また全トリアッド連鎖数は、ＥＥＥ、ＥＥＣ、ＥＣＥ、ＣＣＥ、ＣＣＣおよびＣＥＣの各トリアッド連鎖数から求めることができる。

これらの求め方は、Polymer Handbook,4th ed(1999)のVol II,329-337やPrinciple of Polymerization(John Wiley & Sons:NewYork 1991)に示されている。

このｒ_e・ｒ_cは共重合体を構成するモノマーの分散状態を表わす。すなわち、ｒ_e・ｒ_c＝１の場合はランダムな分散状態を示し、ｒ_e・ｒ_c＜１の場合は交互共重合性の割合が高くなることを示し、ｒ_e・ｒ_c＞１の場合はブロック共重合性の割合が高くなることを示す。つまり本願発明に係るエチレン系共重合体は、交互共重合性が高いことを特徴としている。

本発明では、交互共重合性を示す指標である、ｒ_e・ｒ_cが０．４０以下である場合に、エチレン系共重合体のエチレン結晶の形成を効果的に抑制することができ、同じエチレン由来の構成単位の含量であっても、結晶化度がより低いことから、潤滑油粘度調整剤として添加した際にエチレン結晶によって、潤滑油の低温流動性が低下することが少ないものと考えられる。

この要件（２）を充たすようなエチレン系共重合体は、後述する特定のメタロセン系触媒を用い、特定の温度条件でエチレンとα−オレフィンとを共重合することにより製造することができる。また、ｒ_e・ｒ_c値は、例えばｒ_e・ｒ_c値の大きくなる触媒と、後述するｒ_e・ｒ_c値の小さくなる触媒を併用してエチレン共重合体を製造することで調節すること
ができ、また、ｒ_e・ｒ_c値の大きいエチレン系共重合体と、ｒ_e・ｒ_c値の小さいエチレン系共重合体をブレンドすることによって調節することもできる。

（３）ＧＰＣによるポリスチレン換算重量平均分子量（Ｍｗ）が５０,０００〜６００,０００の範囲にある。

エチレン系共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）が上記範囲内にあると、粘度指数向上性能（増粘性の付与性）に優れており、このため特定の潤滑油粘度を得るためのエチレン系共重合体の必要量が少なくて済み、低温時にゼリー化が起こりにくく、また、潤滑油粘度のせん断安定性にも優れた潤滑油組成物を得ることができる。

このうち、エチレン系共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）が２００,０００〜６００，
０００、好ましくは２４０，０００〜４００，０００、より好ましくは２６０，０００〜３５０，０００の範囲にある場合には、特に潤滑油の粘度指数を向上させることができる。また、この重量平均分子量（Ｍｗ）が５０,０００〜２００，０００、好ましくは８０
０,０００〜１８０,０００、より好ましくは１００,０００〜１６０,０００の範囲にある場合には、特に潤滑油粘度のせん断安定性が良好である。

なお、ＧＰＣによる分子量の測定は、温度：１４０℃、溶媒：オルトジクロロベンゼンの条件下で行われる。

重量平均分子量（Ｍｗ）が上記範囲内にあるエチレン系共重合体は、例えば共重合体を製造する際の水素供給量など制御することで製造することができる。

本発明で用いられるエチレン系重合体は、上記（１）〜（３）の特徴を有しているが、さらに下記（４）〜（７）のうちの少なくとも１つの特徴を有することが好ましい。

（４）エチレン系共重合体の分子量分布を示す指標であるＭｗ／Ｍｎ（Ｍｗ：重量平均分子量、Ｍｎ：数平均分子量）が、好ましくは２．４以下、より好ましくは２．２以下である。エチレン系共重合体の分子量分布が２．４以下であると、潤滑油粘度のせん断安定性が良好であるので好ましい。

Ｍｗ／Ｍｎが上記範囲内にあるエチレン系共重合体は、後述するようなメタロセン系触媒を用いて共重合を行うことにより製造することができ、その際に選択するメタロセン化合物の種類を変更すると得られるエチレン系共重合体のＭｗ／Ｍｎを調整することができる。

（５）エチレン系共重合体の融点（Ｔｍ）が、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）による測定で、６０℃以下である。エチレン系共重合体がこのような融点であると、低温での貯蔵安定性が低いため好適である。

融点（Ｔｍ）が６０℃以下であるエチレン系共重合体は、後述するようなメタロセン系触媒を用いて共重合を行うことにより製造することができる。

（６）エチレン系共重合体は、ＤＳＣで測定した融点（Ｔｍ）を有する場合、融点（Ｔｍ）と、ＤＳＣで測定した融解熱量（ΔＨ）との関係が次式を満たす。

ΔＨ ≦ ０．７×Ｔｍ＋２０
融点は、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）の吸熱曲線を求め、最大ピーク位置の温度を融点とした。測定は、試料をアルミパンに詰め、１０℃／分で２００℃まで昇温し、２００℃
で５分間保持した後、２０℃／分で−１５０℃まで降温し、次いで１０℃／分で昇温する際の、すなわち２ｎｄランの吸熱曲線より求めた。

融点（Ｔｍ）と融解熱量（ΔＨ）との関係が上記関係を充たすエチレン系共重合体は、後述するようなメタロセン系触媒を用いて共重合を行うことにより製造することができる。

（７）エチレン系共重合体の¹³Ｃ−ＮＭＲスペクトルにより求められるＳααに対するＳαβの強度比Ｄ（Ｓαβ／Ｓαα）は、０．５以下である。

この強度比Ｄ（Ｓαβ／Ｓαα）は、０．５以下であるエチレン系共重合体を含んでいると、潤滑油の低温での流動性を向上させることができる上に、高温における潤滑特性を向上させることもでき、さらには両者（低温流動性および高温潤滑特性）のバランスに特に優れている。

¹³Ｃ−ＮＭＲスペクトルにより求められるＳαβおよびＳααは、それぞれエチレンまたは炭素原子数３以上のα−オレフィンから導かれる構成単位中のＣＨ₂のピーク強度で
あり、下記に示す位置にある２種のＣＨ₂を意味している。

¹³Ｃ−ＮＭＲによって測定されたスペクトルは、J.C.Randall（Review Macromolecular
Chemistry Physics,C29, 201(1989)）に記載された方法に従って、解析され、Ｓαβお
よびＳααが測定される。

強度比Ｄは、それぞれのピーク部分の積分値（面積）比で算出される。このようにして求められた強度比Ｄは、一般にα−オレフィンの１,２付加反応に続いて２,１付加反応が起こる割合、またはα-オレフィンの２,１付加反応に続いて１,２付加反応が起こる割合
を示す尺度と考えられている。したがってこの強度比Ｄ値が大きいほど、α−オレフィンの結合方向が不規則であること示している。逆にＤ値が小さいほど、α−オレフィンの結合方向が規則的であることを示している。

このようなエチレン系共重合体は、潤滑油基材に配合されたときに粘度指数の向上効果が大きく、また流動点降下剤の効果が阻害されることもない。

強度比Ｄ（Ｓαβ／Ｓαα）が０．５以下であるエチレン系共重合体は、後述するようなメタロセン系触媒を用いて共重合を行うことにより製造することができる。

上記のようなエチレン系共重合体からなる本発明に係る潤滑油用粘度調整剤を配合すると、低温特性、高温での潤滑性および省燃費性に優れるとともに、低温での取扱い性にも優れた潤滑油組成物が得られる。また、このような組成物は、酸化安定性、省燃費性にも優れる。

（エチレン系共重合体の製造方法）
このような本発明に係る潤滑油用粘度調整剤として使用されるエチレン系共重合体は、エチレンと、炭素原子数３以上のα−オレフィンと、必要に応じて他のモノマーをオレフィン重合用触媒の存在下に共重合させることにより得ることができる。

このようなオレフィン重合用触媒としては、例えば以下に示すような周期表第４族などから選ばれる遷移金属のメタロセン化合物と、有機アルミニウムオキシ化合物および／またはイオン化イオン性化合物と、からなるメタロセン系触媒が特に好ましく用いられる。

（メタロセン化合物）
メタロセン系触媒を形成する周期表第４族から選ばれる遷移金属のメタロセン化合物は、具体的には、下記一般式（ａ）で表される。

ＭＬｘ …（ａ）
式（ａ）中、Ｍはジルコニウム、チタンまたはハフニウムであり、ｘはその原子価である。

ＬはＭに配位する配位子であり、１個のフルオレニル基と、１個のシクロペンタジエニル基またはインデニル基とを含む。これらの配位子は置換基を有していてもよく、互いに隣接する置換基が結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成してもよい。

これらの２個の配位子はイソプロピリデン、ジフェニルメチレンなどの置換アルキレン基、シリレン基またはジメチルシリレン基、ジフェニルシリレン基、メチルフェニルシリレン基などの置換シリレン基などを介して結合されていてもよい。

フルオレニル基、シクロペンタジエニル基、インデニル基以外のＬとしては、炭素原子数１〜１２の炭化水素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、スルホン酸含有基（−ＳＯ₃
Ｒ^a）、ハロゲン原子または水素原子（ここで、Ｒ^aはアルキル基、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、アリール基またはハロゲン原子またはアルキル基で置換されたアリール基である。）などが挙げられる。

本発明では、前記一般式（ａ）で表されるメタロセン化合物のうち、中心の金属原子がジルコニウムであるような化合物として具体的には、［ジメチルシリル（４,７−ジメチ
ルインデニル）（フルオレニル）］ジルコニウムジクロリド、［ジメチルシリル（シクロペンタジエニル）（フルオレニル）］ジルコニウムジクロリド、［ジメチルシリル（３-
メチルシクロペンタジエニル）（フルオレニル）］ジルコニウムジクロリド、［ジメチルシリル（３−イソプロピルシクロペンタジエニル）（フルオレニル）］ジルコニウムジクロリド、［イソプロピリデニル（シクロペンタジエニル）（フルオレニル）］ジルコニウムジクロリド、［イソプロピリデニル（３−メチルシクロペンタジエニル）（フルオレニル）］ジルコニウムジクロリド、［イソプロピリデニル（３−イソプロピルシクロペンタジエニル）（フルオレニル）］ジルコニウムジクロリドが挙げられる。

（有機アルミニウムオキシ化合物）
メタロセン系触媒を形成する有機アルミニウムオキシ化合物は、従来公知のアルミノオキサンであってもよく、またベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ化合物であってもよい。

従来公知のアルミノオキサンは、具体的には、下記一般式で表される。

上記一般式（ｂ）および（ｃ）において、Ｒはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの炭化水素基であり、好ましくはメチル基、エチル基、特に好ましくはメチル基であり、ｍは２以上、好ましくは５〜４０の整数である。

ここで、このアルミノオキサンは式（ＯＡl（Ｒ¹））で表されるアルキルオキシアルミニウム単位および式（ＯＡl（Ｒ²））で表されるアルキルオキシアルミニウム単位（ここで、Ｒ¹およびＲ²はＲと同様の炭化水素基を例示することができ、Ｒ¹およびＲ²は相異なる基を表す。）からなる混合アルキルオキシアルミニウム単位から形成されていてもよい。

（イオン化イオン性化合物）
メタロセン系触媒を形成するイオン化イオン性化合物としては、ルイス酸、イオン性化合物などを例示することができる。

ルイス酸としては、ＢＲ₃（Ｒは、フッ素、メチル基、トリフルオロメチル基などの置
換基を有していてもよいフェニル基またはフッ素である。）で示される化合物が挙げられ、たとえば
トリフルオロボロン、
トリフェニルボロン、トリス（４−フルオロフェニル）ボロン、トリス（３,５−ジフ
ルオロフェニル）ボロン、トリス（４−フルオロメチルフェニル）ボロン、トリス（ペンタフルオロフェニル）ボロン、トリス（ｐ−トリル）ボロン、トリス（ｏ−トリル）ボロン、トリス（３,５−ジメチルフェニル）ボロンなどが挙げられる。

イオン性化合物としては、トリアルキル置換アンモニウム塩、Ｎ,Ｎ−ジアルキルアニ
リニウム塩、ジアルキルアンモニウム塩、トリアリールホスフォニウム塩などを挙げることができる。さらにイオン性化合物として、トリフェニルカルベニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、Ｎ,Ｎ−ジメチルアニリニウムテトラキス（ペンタフル
オロフェニル）ボレート、フェロセニウムテトラ（ペンタフルオロフェニル）ボレートなどを挙げることもできる。特に、イオン化イオン性化合物が好適に用いられる。

（有機アルミニウム化合物）
またメタロセン系触媒を形成するに際しては、有機アルミニウムオキシ化合物および／またはイオン化イオン性化合物とともに、有機アルミニウム化合物を用いてもよい。

有機アルミニウム化合物としては、下記一般式（ｄ）で表される化合物が挙げられる。

Ｒ¹ _nＡｌＸ_3-n …（ｄ）
式中、Ｒ¹は炭素原子数が１〜１５、好ましくは１〜４の炭化水素基であり、Ｘはハロ
ゲン原子または水素原子であり、ｎは１〜３である。

上記のようなメタロセン系触媒の存在下にエチレンと、炭素原子数３以上のα−オレフィンと、必要に応じて他のモノマーを、通常液相で共重合させる。

具体的な触媒系については、Choo,T.N.,Waymouth,R.M.J.Am.Chem.Soc.35,4188(2002)やHuang,J.,Cole,A.C.,Waymouth,R.M.,Macromolecules,36,2454(2003)等に記載されている
。

この際、重合溶媒として一般に炭化水素溶媒が用いられるが、プロピレン等のα−オレフィンを用いてもよい。

重合の際に用いられる炭化水素溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油などの脂肪族炭化水素およびそのハロゲン誘導体；シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサンなどの脂環族炭化水素およびそのハロゲン誘導体；ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素およびクロロベンゼンなどのハロゲン誘導体などが用いられる。これら溶媒は、１種単独でまたは２種以上組み合わせて用いることができる。

エチレンと、炭素原子数３以上のα−オレフィンと、必要に応じて他のモノマーは、バッチ法、連続法のいずれの方法でも共重合することができるが、連続法で共重合することが好ましく、特に攪拌層型反応器を用い連続法で共重合することが好ましい。

共重合反応は、例えば、温度が−８０℃〜３０℃、好ましくは−３０℃〜２０℃、さらに好ましくは−１０℃〜１０℃で、圧力が０を超えて７．８ＭＰａ（８０ｋｇ／ｃｍ²）
以下、好ましくは０を超えて４．９ＭＰａ（５０ｋｇ／ｃｍ²）以下の条件下に行われる
。上記重合条件は、連続重合法では一定であることが好ましい。

反応時間（共重合が連続法で実施される場合には平均滞留時間）は、触媒濃度、重合温度などの条件によっても異なるが、通常、２分〜５時間、好ましくは３分〜３時間である。

エチレンと、炭素原子数３以上のα−オレフィンと、必要に応じて他のモノマーは、上述のような特定組成のエチレン系共重合体が得られるような量で重合系に供給される。さらに共重合に際しては、水素などの分子量調節剤を用いることもできる。

上記のようにしてエチレンと、炭素原子数３以上のα−オレフィンと、必要に応じて他のモノマーを共重合させると、エチレン系共重合体は、通常これを含む重合液として得られる。この重合液は、常法により処理され、本発明で用いられるエチレン系共重合体が得られる。

（潤滑油組成物）
本発明に係る潤滑油組成物は、潤滑油基材（Ａ）と上述したエチレン系共重合体（Ｂ）とを含有する潤滑油組成物、または潤滑油基材（Ａ）と上述したエチレン系共重合体（Ｂ）と流動点降下剤（Ｃ）とを含有する潤滑油組成物である。

まず本発明に係る潤滑油組成物を形成する各成分について説明する。

（（Ａ）潤滑油基材）
本発明で用いられる潤滑油基材としては、鉱物油、およびポリα−オレフィン、ポリオールエステル、ジオクチルフタレート、ジオクチルセバケート等のジエステル類、ポリア
ルキレングリコール等の合成油が挙げられ、鉱物油または鉱物油と合成油とのブレンドが好ましく用いられる。鉱物油は一般に脱ワックス等の精製工程を経て用いられ、精製の仕方により幾つかの等級があるが、一般に０．５〜１０％のワックス分を含む鉱物油が使用される。たとえば、水素分解精製法で製造された流動点の低い、粘度指数の高い、イソパラフィンを主体とした組成の高度精製油を用いることもできる。また４０℃における動粘度が１０〜２００ｃＳｔのものが一般的に使用される。

（（Ｃ）流動点降下剤）
本発明で用いられる流動点降下剤としては、アルキル化ナフタレン、メタクリル酸ア
ルキルの（共）重合体、アクリル酸アルキルの（共）重合体、フマル酸アルキルと酢酸ビニルの共重合体、α−オレフィン重合体、α−オレフィンとスチレンの共重合体等が挙げられるが、中でも、メタクリル酸アルキルの（共）重合体、アクリル酸アルキルの（共）重合体が好適に用いられる。

（組成物）
本発明に係る第１の態様の潤滑油組成物は、上述したような潤滑油基材（Ａ）とエチレン系共重合体（Ｂ）とを含有し、該潤滑油組成物中にエチレン系共重合体が１〜３０重量％、好ましくは１〜２０重量％、より５〜１０重量％の量で含有されている（残分は潤滑油基材（Ａ）および後述の配合剤）。

このような潤滑油組成物は、温度依存性が小さく低温特性に優れる。この潤滑油組成物は、場合によってはそのまま潤滑油用途に使用することができ、またこの潤滑油組成物にさらに潤滑油基材、流動点降下剤などを配合して潤滑油用途に使用することもできる。

また、本発明に係る第２の態様の潤滑油組成物は、上述したような潤滑油基材（Ａ）とエチレン系共重合体（Ｂ）とともに、流動点降下剤（Ｃ）とを含有している。このような潤滑油組成物中に、エチレン系共重合体（Ｂ）が０．１〜５重量％、好ましくは０．２〜１．５重量％、さらに好ましくは０．２５〜１．５重量％、特に好ましくは０．３０〜１．５重量％の量で含有され、流動点降下剤（Ｃ）が０．０５〜５重量％、好ましくは０．１〜３重量％、さらに好ましくは０．１〜２重量％、最も好ましくは０．２〜１．５重量％の量で含有されている（残分は潤滑油基材（Ａ）および後述の配合剤）。このような本発明第２の潤滑油組成物において、エチレン系共重合体（Ｂ）の量が０．１重量％以上であると、粘度向上の効果が得られ、また、共重合体（Ｂ）は組成分布を有するため、流動性降下剤（Ｃ）の効果を阻害する成分を含むことがあるが、共重合体（Ｂ）の配合量が５重量％以下であると、流動点性降下剤（Ｃ）の効果を阻害することがないため好ましく、エチレン系共重合体（Ｂ）の量が上述の範囲にある場合には、粘度向上効果に優れ、かつ低温での流動性が良好な潤滑油組成物を得ることができる。

このような潤滑油組成物は、粘度の温度依存性が小さく、かつエチレン系共重合体と流動点降下剤との相互作用による流動点の上昇が少なく、あらゆるせん断速度領域で低温特性に優れており、省燃費性にも優れている。またこのような潤滑油組成物は高温特性に優れており、良好な潤滑性能を示す。

また本発明に係る潤滑油組成物は、潤滑油基材（Ａ）、エチレン系共重合体（Ｂ）および流動点降下剤（Ｃ）以外に、メタクリル酸アルキルの（共）重合体、水添ＳＢＲ、ＳＥＢＳなどの粘度指数向上効果を有する配合剤、清浄剤、錆止め添加剤、分散剤、極圧剤、消泡剤、酸化防止剤、金属不活性化剤などの配合剤を配合してもよい。

本発明に係る潤滑油組成物は、従来公知の方法で、潤滑油基材（Ａ）にエチレン系共重合体（Ｂ）および必要に応じて配合剤を混合または溶解するか、または潤滑油基材（Ａ）
にエチレン系共重合体（Ｂ）および流動点降下剤（Ｃ）、さらに必要に応じてその他の配合剤を混合または溶解することにより調製することができる。
［実施例］
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

なお本実施例において各種物性は以下のようにして測定した。

（エチレン系共重合体の組成とｒ_e・ｒ_c）
日本電子（株）製のＬＡ５００型核磁気共鳴装置を用い、オルトジクロルベンゼンとベンゼン−ｄ６との混合溶媒（オルトジクロルベンゼン／ベンゼン−ｄ６＝３／１〜４／１（体積比））中、１２０℃、パルス幅４５°パルス、パルス繰返し時間５．５秒で測定した。

（１００℃での粘度（Ｋ.Ｖ.））
ＡＳＴＭＤ４４５に基づいて測定を行った。なお本実施例ではＫ.Ｖ.が１０ｍｍ²
／秒程度となるように調整した。

（Cold Cranking Simulator（ＣＣＳ））
ＡＳＴＭＤ２６０２に基づいて測定を行った。ＣＣＳはクランク軸における低温での摺動性（始動性）の評価に用いられ、値が小さい程、潤滑油の低温特性がよいことを示す。

（Mini-Rotary Viscometer（ＭＲＶ））
ＡＳＴＭＤ３８２９、Ｄ４６８４に基づいて測定を行った。ＭＲＶはオイルポンプが低温でポンピングを行うための評価に用いられ、値が小さい程、潤滑油の低温特性がよいことを示す。

（Shear Stability Index（ＳＳＩ））
ＡＳＴＭＤ３９４５に基づいて測定を行った。ＳＳＩは潤滑油中の共重合体成分が摺動下でせん弾力を受け分子鎖が切断することによる動粘度の損失の尺度であり、ＳＳＩが大きい値である程、動粘度の損失が大きいことを示す。

（High Temperature High Shear Viscosity（ＨＴＨＳ））
ＡＳＴＭＤ４６２４に基づいて、１５０℃／１０⁶ｓ^-1測定を行った。ＨＴＨＳは
高温、高せん断下での、潤滑油性能の評価に用いられ、ＨＴＨＳ値が大きい程、高温での潤滑油性能がよいことを示す。

（低温流動性）
低温での流動性を以下のように評価した。潤滑油基材として、粘度調整剤に対して溶解性が低い合成油を用いた。潤滑油組成物に０℃と−１８℃の温度サイクル（各1週間づつ
、合計4週間）をかけ、ゼリー化を促進させた後、流動性（外観）を観察し、以下のよう
に評点を付けた。

１：ゼリー化がなく、なめらかに流動する。

２：ゼリー化がなく、ゆるやかに流動する。

３：ゆるくゼリー化するが、なめらかに流動する。

４：ゆるくゼリー化するが、ゆっくりと流動する。

５：全体がゼリー化するが、せん断によりゼリーが崩れて流動する。

６：全体がゼリー化し、せん断によってもゼリーが崩れず、流動しない。

７：完全に固化する。

低温で使用するときには、潤滑油組成物のエンジン内部への吸い込み性の点から、ゼリーかしないことが、特に好ましい。

［重合例１］
〈オレフィン系共重合体の合成〉
充分に、窒素置換した容量２リットルの攪拌翼付オートクレーブ（ＳＵＳ製）に、０℃でヘプタン９００ｍｌを装入した。このオートクレーブに、攪拌翼を回し、かつ冷却しながらプロピレン７Ｎｌ、水素５００Ｎｍｌを導入した。次に全圧が０．６ＭＰａ（６ｋｇ／ｃｍ²）となるようにエチレンで加圧した。オートクレーブの内圧が０．６ＭＰａ（６
ｋｇ／ｃｍ²）になった所で、トリイソブチルアルミニウムの１．０ミリモル／ｍｌヘキ
サン溶液１．０ｍｌを窒素で圧入した。続いて、予め調製しておいた、メチルアルミノキサンをＡｌ換算で０．５ミリモル、ジメチルシリル（３−メチルシクロペンタジエニル）（フルオレニル）ジルコニウムジクロリドを０．００２ミリモルの量で含むトルエン溶液３ｍｌを、窒素でオートクレーブに圧入し重合を開始した。その後、１５分間、オートクレーブを内温０℃になるように温度調製し、かつ圧力が０．６ＭＰａ（６ｋｇ／ｃｍ²）
となるように直接的にエチレンの供給を行った。重合開始１５分後、オートクレーブにポンプでメタノール５ｍｌを挿入し重合を停止し、オートクレーブを大気圧まで脱圧した。反応溶液に３リットルのメタノールを攪拌しながら注いだ。得られた溶媒を含む重合体を１３０℃、１３時間、８０ｋＰａ（６００torr）で乾燥して１２ｇのエチレン・プロピレン共重合体を得た。得られたポリマーの性状を表１に示す。

［重合例２］
充分に、窒素置換した容量２リットルの攪拌翼付オートクレーブ（ＳＵＳ製）に、０℃でヘプタン８９４ｍｌ、１−ヘキセン６ｍｌを装入した。このオートクレーブに、攪拌翼を回し、かつ冷却しながらプロピレン７Ｎｌ、水素５００Ｎｍｌを導入した。次に全
圧が０．６ＭＰａ（６ｋｇ／ｃｍ²）となるようにエチレンで加圧した。オートクレーブ
の内圧が０．６ＭＰａ（６ｋｇ／ｃｍ²）になった所で、トリイソブチルアルミニウムの
１．０ミリモル／ｍｌヘキサン溶液１．０ｍｌを窒素で圧入した。続いて、予め調製しておいた、メチルアルミノキサンをＡｌ換算で０．５ミリモル、ジメチルシリル（４,７−
ジメチルインデニル）（フルオレニル）ジルコニウムジクロリドを０．００２ミリモルの量で含むトルエン溶液３ｍｌを、窒素でオートクレーブに圧入し重合を開始した。その後、１５分間、オートクレーブを内温０℃になるように温度調製し、かつ圧力が０．６ＭＰａ（６ｋｇ／ｃｍ²）となるように直接的にエチレンの供給を行った。重合開始１５分後
、オートクレーブにポンプでメタノール５ｍｌを装入し重合を停止し、オートクレーブを大気圧まで脱圧した。反応溶液に３リットルのメタノールを攪拌しながら注いだ。得られた溶媒を含む重合体を１３０℃、１３時間、８０ｋＰａ（６００torr）で乾燥して１０ｇのエチレン・プロピレン・ヘキセン共重合体を得た。得られたポリマーの性状を表１に示す。

［重合例３］
充分に、窒素置換した容量２リットルの攪拌翼付オートクレーブ（ＳＵＳ製）に、２３℃でヘプタン９００ｍｌを装入した。このオートクレーブに、攪拌翼を回し、かつ氷冷し
ながらプロピレン４．５Ｎｌ、水素２００Ｎｍｌを導入した。次にオートクレーブを７０℃まで加熱し、更に、全圧が０．６ＭＰａ（６ｋｇ／ｃｍ²）となるようにエチレンで加
圧した。オートクレーブの内圧が０．６ＭＰａ（６ｋｇ／ｃｍ²）になった所で、トリイ
ソブチルアルミニウムの１．０ミリモル／ｍｌヘキサン溶液０．３ｍｌを窒素で圧入した。続いて、予め調製しておいた、トリフェニルカルベニウム（テトラキスペンタフルオロフェニル）ボレートをＢ換算で０．０１６ミリモル、［ジメチル（ｔ−ブチルアミド）（テトラメチル−η⁵−シクロペンタジエニル）シラン］チタンジクロリドを０．０００４
ミリモルの量で含むトルエン溶液３ｍｌを、窒素でオートクレーブに圧入し重合を開始した。その後、５分間、オートクレーブを内温７０℃になるように温度調製し、かつ圧力が０．６ＭＰａ（６ｋｇ／ｃｍ²）となるように直接的にエチレンの供給を行った。重合開
始５分後、オートクレーブにポンプでメタノール５ｍｌを装入し重合を停止し、オートクレーブを大気圧まで脱圧した。反応溶液に３リットルのメタノールを攪拌しながら注いだ。得られた溶媒を含む重合体を１３０℃、１３時間、８０ｋＰａ（６００torr）で乾燥して３２ｇのエチレン・プロピレン共重合体を得た。得られたポリマーの性状を表１に示す。

［実施例および比較例］
潤滑油基材として、鉱油１００ニュートラル／鉱油６００ニュートラル（ＥＸＸＯＮ社製）＝９０／１０の混合油を８８．１〜８８．８重量％、粘度指数向上剤（粘度調整剤）として重合例２〜５で得られたポリマーを０．７〜１．４重量％、流動点降下剤としてアクルーブ１３３（三洋化成社製）を０．５重量％、清浄分散剤（ルブリゾール社製）を１０重量部用いて、潤滑油を調製し、得られた潤滑油の性能評価と行った。また、低温時の流動性に関しては、潤滑油基材として、粘度調整剤に対して溶解性の低い合成油を用いた。以上の結果を表２に示す。

Claims

以下の（１）から（３）までの特徴を有するエチレン系共重合体からなることを特徴とする潤滑油用粘度調整剤；
（１）エチレンおよびプロピレン、またはエチレン、プロピレンおよび炭素原子数４〜２０のα−オレフィンを、下記一般式（ａ）で表されるメタロセン化合物の存在下に共重合して得られ、
ＭＬｘ …（ａ）
（式（ａ）中、Ｍはジルコニウム、チタンまたはハフニウムであり、ｘはその原子価であり、ＬはＭに配位する配位子であり、１個のフルオレニル基と、１個のシクロペンタジエニル基またはインデニル基とを含み、これらの配位子は置換基を有していてもよく、これらの２個の配位子は置換アルキレン基、シリレン基または置換シリレン基を介して結合されており、フルオレニル基、シクロペンタジエニル基、インデニル基以外のＬは、炭素原子数１〜１２の炭化水素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、スルホン酸含有基（−ＳＯ ₃ Ｒ ^a ）、ハロゲン原子または水素原子（ここで、Ｒ ^a はアルキル基、ハロゲン原子で置換
されたアルキル基、アリール基またはハロゲン原子またはアルキル基で置換されたアリール基である。）である。）
エチレン由来の構成単位の含有量が４０〜８８モル％、プロピレン由来の構成単位および炭素原子数４〜２０のα−オレフィン由来の構成単位の含有量が１２〜６０モル％である（２）下記式で示されるｒ_e・ｒ_cが０．４０以下である

（式中、［ＥＥＥ］、［ＥＥＣ］、［ＥＣＥ］、［ＣＣＥ］および［ＣＣＣ］は、エチレン系共重合体中のそれぞれのトリアッド連鎖数の、全トリアッド連鎖数に対する割合を示し、Ｅはエチレン由来の構成単位、Ｃは炭素原子数３以上のα−オレフィン由来の構成単位を示す。）
（３）ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算重量平均分子量（Ｍｗ）が５０,０００〜６００,０００の範囲にある。
前記エチレン系共重合体は、エチレンおよびプロピレン、またはエチレン、プロピレンおよび炭素原子数４〜２０のα−オレフィンを、−８０℃〜３０℃の温度で共重合して得られたものである請求項１に記載の潤滑油用粘度調整剤。
前記ｒ _e ・ｒ _c が０．２１以下である請求項１または２に記載の潤滑油用粘度調整剤。
前記炭素原子数４〜２０のα−オレフィンが１−ヘキセンである請求項１〜３のいずれかに記載の潤滑油用粘度調整剤。
前記エチレン系共重合体のＭｗ／Ｍｎ（Ｍｎ：数平均分子量）が２．４以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の潤滑油用粘度調整剤。
（Ａ）潤滑油基材と、
（Ｂ）請求項１〜５のいずれかに記載のエチレン系共重合体とを含み、かつ
前記エチレン系共重合体（Ｂ）を１〜３０重量％の割合で含有することを特徴とする潤滑油組成物。
（Ａ）潤滑油基材と、
（Ｂ）請求項１〜５のいずれかに記載のエチレン系共重合体と、
（Ｃ）流動点降下剤を含み、かつ
前記エチレン系共重合体（Ｂ）を０．１〜５重量％、（Ｃ）流動点降下剤を０．０５〜５重量％の割合で含有することを特徴とする潤滑油組成物。