JP6324240B2 - 粘度指数向上剤およびこれを含有する潤滑油組成物 - Google Patents

Description

本発明は、粘度指数向上剤およびこれを含有する潤滑油組成物に関するものである。

粘度指数向上剤は、自動車などの潤滑油の粘度変化を抑制するために使用されている。例えば、高温環境下では、潤滑油の粘度低下による金属同士の接触などを抑制できる。また、低温環境下では、潤滑油の粘度上昇による燃費性能の低下を抑制することができる。

このような粘度指数向上剤としては、（メタ）アクリル酸アルキルエステルと窒素原子含有単量体とを必須構成単量体とする重合体が開示されている。（例えば、特許文献１）

特開２００６−２３３１９６号公報

しかしながら、特許文献１の粘度指数向上剤は、基油（ベースオイル）の酸化を促進することを本発明者らは見出した。そこで、本発明は、粘度指数向上効果に優れ、かつ、従来よりも基油の酸化を抑制できる粘度指数向上剤を提供することを目的とする。

本発明の粘度指数向上剤は、化学構造の異なる２以上のセクションを有する共重合体を含有してなる粘度指数向上剤であって、上記の課題を解決するために、共重合体がビニルピロリドンを含有する単量体（ａ）を重合してなるセクション（Ａ）と、ビニルピロリドン以外のエチレン性不飽和単量体を含有する単量体（ｂ）を重合してなるセクション（Ｂ）とを少なくとも一つずつ有し、前記セクション（Ａ）は、ビニルピロリドンを５０重量％以上含有する単量体（ａ）を重合して得られたものであり、前記セクション（Ｂ）は、前記ビニルピロリドン以外のエチレン性不飽和単量体を６０重量％以上含有する単量体（ｂ）を重合して得られたものであり、前記共重合体中、前記セクション（Ａ）の割合が３〜５０重量％の範囲内であり、前記セクション（Ｂ）の割合が５０〜９７重量％の範囲内であり、前記ビニルピロリドン以外のエチレン性不飽和単量体は、α，β−不飽和カルボン酸エステル、不飽和炭化水素化合物および芳香族ビニル化合物からなる群より選択される少なくとも１種であり、前記α，β−不飽和カルボン酸エステルは、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸−ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸−ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸フェニルおよび（メタ）アクリル酸ベンジルからなる群より選択される少なくとも１種であり、前記芳香族ビニル化合物は、スチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン、２，４，６−トリメチルスチレン、４−ブチルスチレン、４−フェニルスチレン、α−メチルスチレン、トランス−β−メチルスチレン、２−メチル−１−フェニルプロペンおよび１−フェニル−１−シクロヘキセンからなる群より選択される少なくとも１種であり、上記セクション（Ａ）を形成する工程とセクション（Ｂ）を形成する工程とを有するリビングラジカル重合法により形成されたものとする。

上記リビングラジカル重合法としては、可逆的付加開裂連鎖移動重合法が好適に用いられる。この可逆的付加開裂連鎖移動重合法には、ジチオカルバミン酸エステル及びキサントゲン酸エステルから選ばれた少なくとも１種の触媒を用いることができる。

上記セクション（Ａ）は、ポリビニルピロリドンからなるブロック単位であることが好ましい。このブロック単位は、ビニルピロリドン５分子以上が単独重合してなることが好ましい。

上記共重合体は、末端にジチオカルバメート基又はキサンタート基を有することが好ましい。

本発明の潤滑油組成物は、上記粘度指数向上剤を含有するものである。

本発明の粘度指数向上剤は、上記のようなリビングラジカル重合法により形成されたセクション（Ａ）とセクション（Ｂ）とを有する共重合体を含有することにより、粘度指数向上効果がより優れるとともに、基油の酸化をより抑制することができる。

本発明に係る粘度指数向上剤は、リビングラジカル重合法により逐次形成されたセクション（Ａ）とセクション（Ｂ）とを少なくとも１つずつ有する共重合体を含有するものである。

上記セクション（Ａ）は、ビニルピロリドンを含有する単量体（ａ）を重合してなるものであり、構成モノマーの５０重量％以上がビニルピロリドンであることが好ましい。

セクション（Ａ）は、構成モノマーとしてビニルピロリドンのみを有することが特に好ましく、その重合数は５以上が好ましく、７以上がより好ましく、１０以上がさらに好ましい。上記範囲内とすることにより、基油の酸化をより抑制することができる。

上記セクション（Ａ）は、数平均分子量が５００以上であることが好ましく、１，０００以上であることがより好ましい。また、１，０００，０００以下であることが好ましく、３００，０００以下であることがより好ましく、１００，０００以下であることがさらに好ましく、５０，０００以下であることが最も好ましい。上記範囲内とすることにより、粘度指数向上効果がより優れるとともに、基油の酸化をより抑制することができる。

上記共重合体における上記セクション（Ａ）の含有量は、３重量％以上であることが好ましく、５重量％以上であることがより好ましい。また、５０重量％以下であることが好ましく、３０重量％以下であることがより好ましい。上記範囲内とすることにより、粘度指数向上効果がより優れるとともに、基油の酸化をより抑制することができる。

次に、セクション（Ｂ）の構成モノマーとしては、ビニルピロリドン以外のエチレン性不飽和単量体を用いることができる。このようなビニルピロリドン以外のエチレン性不飽和単量体としては、例えば、α，β−不飽和カルボン酸及びその誘導体、α，β−不飽和ケトン、不飽和炭化水素化合物、シアノ基含有不飽和炭化水素化合物、ビニルエーテル化合物、ビニルエステル化合物、不飽和アルコール化合物、芳香族アルケニル化合物、並びに、炭素数７以上のＮ−ビニルアミン化合物から選ばれる少なくとも１種を含有することが好ましい。ここで、芳香族アルケニル化合物とは、アルケニル基で置換された芳香環を有する化合物である。また、Ｎ−アルケニルアミン化合物とは、窒素原子上にアルケニル基を有する化合物である。なお、上記ブロック単位の構成モノマーを２種以上用いる場合は、これらの構造はブロック構造であってもランダム構造であってもよい。

α，β−不飽和カルボン酸としては、例えば、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、けい皮酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、トランス−２−ヘキサン酸などが挙げられる。なお、本明細書において、（メタ）アクリル酸は、アクリル酸またはメタクリル酸を意味する。

α，β−不飽和カルボン酸の誘導体としては、α，β−不飽和カルボン酸塩、α，β−不飽和カルボン酸無水物、α，β−不飽和カルボン酸クロリド、α，β−不飽和カルボン酸エステル、α，β−不飽和カルボン酸アミド、マレイミド化合物等が挙げられる。

α，β−不飽和カルボン酸塩としては、例えば、上記α，β−不飽和カルボン酸のナトリウム塩、カリウム塩などが挙げられる。α，β−不飽和カルボン酸無水物としては、例えば、上記α，β−不飽和カルボン酸の無水物が挙げられる。α，β−不飽和カルボン酸クロリドとしては、例えば、上記α，β−不飽和カルボン酸のカルボン酸クロライドが挙げられる。α，β−不飽和カルボン酸エステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸−ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸−ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸テトラヒドロフルフリル、（メタ）アクリル酸アリル、（メタ）アクリル酸ビニル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸ベンジル、グリシジル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸２−ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸２−エトキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチルなどが挙げられる。α，β−不飽和カルボン酸アミドとしては、例えば、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（ｔ−ブチル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）（メタ）アクリルアミド、クロトンアミドなどが挙げられる。マレイミド化合物としては、例えば、マレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミドなどが挙げられる。

α，β−不飽和ケトンとしては、例えば、イソプロピリデンアセトン、ジイソプロピリデンアセトン、２−シクロヘキセン−１−オン、２−シクロペンテン−１−オン、３−デセン−２−オン、３−メチル−３−ブテン−２−オン、メチルビニルケトン、３−ノネン−２−オン、３−オクテン−２−オンなどが挙げられる。

不飽和炭化水素化合物としては、例えば、エチレン、プロペン、１−ブテン、２−ブテン、イソブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン及び１−オクテンなどのアルケン、１，３−ブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン、１，３−シクロヘキサジエン、１，３−シクロヘプタジエン、１，３−シクロオクタジエン及び２，５−ジメチル−２，４−ヘキサジエンなどの共役ジエンが挙げられる。

シアノ基含有不飽和炭化水素化合物としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、α−シアノエチルアクリロニトリルなどが挙げられる。

ビニルエーテル化合物としては、例えば、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル、ビニルフェニルエーテル、ビニル２−クロロエチルエーテル、３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン、２，３−ジヒドロフラン、１，４−ジオキセン、エチレングリコールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、イソプロペニルメチルエーテルなどが挙げられる。

ビニルエステル化合物としては、例えば、酢酸ビニル、酪酸ビニル、酢酸イソプロペニル、カプリン酸ビニル、安息香酸ビニルなどが挙げられる。

不飽和アルコールとしては、例えば、アリルアルコール、けい皮アルコールなどが挙げられる。

芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン、２，４，６−トリメチルスチレン、４−ブチルスチレン、４−フェニルスチレン、４−フルオロスチレン、２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチレン、４−クロロスチレン、４−ブロモスチレン、４−ヨードスチレン、４−ヒドロキシスチレン、４−アミノスチレン、４−カルボキシスチレン、４−アセトキシスチレン、４−シアノメチルスチレン、４−クロロメチルスチレン、４−メトキシスチレン、４−ニトロスチレン、４−スチレンスルホン酸ナトリウム、４−スチレンスルホン酸クロリド、４−ビニルフェニルボラン酸、α−メチルスチレン、トランス−β−メチルスチレン、２−メチル−１−フェニルプロペン、１−フェニル−１−シクロヘキセン、β−ブロモスチレン、β−スチレンスルホン酸ナトリウム、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、２−イソプロペニルナフタレン、１−ビニルイミダゾールなどの芳香族ビニル化合物が挙げられる。

炭素数７以上のＮ−ビニルアミン化合物としては、例えば、Ｎ−ビニルカプロラクタム、Ｎ−ビニルカルバゾールなどが挙げられる。

これらのうち、粘度指数向上効果に優れることから、α，β−不飽和カルボン酸及びその誘導体が好ましく、α，β−不飽和カルボン酸エステルがより好ましい。

上記セクション（Ｂ）は、構成モノマーとしてビニルピロリドン以外のエチレン性不飽和単量体を６０重量％以上含有することが好ましく、８０重量％以上含有することがより好ましく、９０重量％以上含有することがさらに好ましく、１００重量％含有することが最も好ましい。上記範囲内とすることにより、粘度指数向上効果がより優れたものとなる。

上記セクション（Ｂ）は、数平均分子量が５００以上であることが好ましく、１，０００以上であることがより好ましい。また、１，０００，０００以下であることが好ましく、３００，０００以下であることがより好ましく、２００，０００以下であることがさらに好ましく、１００，０００以下であることが最も好ましい。上記範囲内とすることにより、粘度指数向上効果がより優れたものとなる。

上記共重合体における上記セクション（Ｂ）の含有量は、５０重量％以上であることが好ましく、７０重量％以上であることがより好ましい。また、９７重量％以下であることが好ましく、９５重量％以下であることがより好ましい。上記範囲内とすることにより、粘度指数向上効果がより優れたものとなる。

上記セクション（Ｂ）には、ビニルピロリドンが含まれていてもよいが、５分子以上連続した部分は含まないものとする。

本発明で用いる共重合体は、上記セクション（Ａ）と上記セクション（Ｂ）をそれぞれ少なくとも１つ含むものとする。すなわち、セクション（Ａ）とセクション（Ｂ）が一つずつ直鎖状に結合したＡ−Ｂ構造のほか、Ａ−Ｂ−Ａ構造又はＢ−Ａ−Ｂ構造、あるいはセクション（Ａ）又は上記セクション（Ｂ）をさらに有する構造をとることもできる。

また、本発明に用いる共重合体は、本発明の目的に反しない範囲であれば、上記セクション（Ａ）及び上記セクション（Ｂ）以外の構造単位を含有していてもよい。
本発明に用いる共重合体は、末端にジチオカルバメート基またはキサンタート基を有することが好ましい。

ジチオカルバメート基としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルジチオカルバメート基、Ｎ，Ｎ−ジエチルジチオカルバメート基、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルジチオカルバメート基、Ｎ，Ｎ−ジフェニルジチオカルバメート基、Ｎ−メチル−Ｎ−（４−ピリジル）ジチオカルバメート基、Ｎ，Ｎ−ジ（４−ピリジル）ジチオカルバメート基などが挙げられる。また、キサンタート基としては、例えば、メチルキサンタート基、エチルキサンタート基、プロピルキサンタート基、フェニルキサンタート基などが挙げられる。これらのうち、末端にジチオカルバメート基を有する共重合体であることが好ましい。

本発明に用いる共重合体は、線状共重合体であることが好ましい。線状共重合体であることにより、粘度指数向上効果がより優れるとともに、基油の酸化をより抑制することができる。

本発明に用いる共重合体は、数平均分子量が１，０００以上であることが好ましく、２，０００以上であることがより好ましい。また、２，０００，０００以下であることが好ましく、６００，０００以下であることがより好ましく、３００，０００以下であることがさらに好ましく、１５０，０００以下であることが最も好ましい。上記範囲内とすることにより、粘度指数向上効果がより優れたものとなる。

本発明に用いる共重合体の製造方法は、リビングラジカル重合法により製造することができ、具体的には原子移動ラジカル重合法（ＡＴＲＰ法）、可逆的付加開裂連鎖移動重合法（ＲＡＦＴ法）及びニトロキシドを介した重合法（ＮＭＰ法）などの方法が好適に用いられ、可逆的付加開裂連鎖移動重合法（ＲＡＦＴ重合法）が特に好ましい。

可逆的付加開裂連鎖移動重合法（ＲＡＦＴ重合法）では、例えば、可逆的付加開裂連鎖移動剤（ＲＡＦＴ剤）とラジカル重合開始剤の存在下、上記セクション（Ａ）の構成モノマーの重合反応を行い、続いて、上記セクション（Ｂ）の構成モノマーの重合反応を行う。また、上記セクション（Ｂ）の構成モノマーの重合反応を行い、続いて、上記セクション（Ａ）の構成モノマーの重合反応を行うこともできる。

ＲＡＦＴ剤としては、例えば、ジチオカルバミン酸エステルやキサントゲン酸エステルが挙げられる。

ジチオカルバミン酸エステルとしては、例えば、シアノメチル−メチル（フェニル）カルバモジチオアート、シアノメチル−ジフェニルカルバモジチオアート、１−スクシンイミジル−４−シアノ−［Ｎ−メチル−Ｎ−（４−ピリジル）カルバモチオイルチオ］ペンタノアート、２−シアノプロパン−２−イル−Ｎ−メチル−Ｎ−（ピリジン−４−イル）カルバモジチオアート、シアノメチル−メチル−（４−ピリジル）カルバモジチオアート、メチル−２−プロピオネート−メチル−（４−ピリジル）カルバモジチオアート、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジ−（４−ピリジル）チウラムジスルフィドなどが挙げられる。

キサントゲン酸エステルとしては、例えば、キサントゲン酸−Ｏ−エチル−Ｓ−ベンジル、キサントゲン酸−Ｏ−エチル−Ｓ−シアノメチル、キサントゲン酸−Ｏ−エチル−Ｓ−（２−シアノプロプ−２−イル）などが挙げられる。

また、ラジカル重合開始剤としては、従来公知の化合物が使用でき、例えば、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ペルオキシ酢酸ｔ−ブチル、ペルオキシ安息香酸ｔ−ブチル、ペルオキシオクタン酸ｔ−ブチル、ペルオキシネオデカン酸ｔ−ブチル、ペルオキシイソ酪酸ｔ−ブチル、過酸化ラウロイル、ペルオキシピバリン酸ｔ−アミル、ペルオキシピバリン酸ｔ−ブチル、過酸化ジクミル、過酸化ベンゾイル、過硫酸カリウム及び過硫酸アンモニウムなどの過酸化水素類、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）、２，２’−アゾビス（２−ブテノニトリル）、４，４’−アゾビス（４−ペンタン酸）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリル）、２−（ｔ−ブチルアゾ）−２−シアノプロパン、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（１，１）−ビス（ヒドロキシメチル）−２−ヒドロキシエチル］プロピオンアミド、２，２’−アゾビス（２−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド、二塩化２，２’−アゾビス（Ｎ，Ｎ’−ジメチレンイソブチルアミジン）、二塩化２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）、２，２’−アゾビス（Ｎ，Ｎ’−ジメチレンイソブチルアミド）、２，２’−アゾビス（２−メチル−Ｎ−［１，１−ビス（ヒドロキシメチル）−２−ヒドロキシエチル］プロピオンアミド）、２，２’−アゾビス（２−メチル−Ｎ−［１，１−ビス（ヒドロキシメチル）エチル］プロピオンアミド）、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド］及び２，２’−アゾビス（イソブチリルアミド）二水和物などのアゾ化合物、過硫酸塩（例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム及び過硫酸アンモニウムなど）と還元剤（例えば、メタ亜硫酸水素ナトリウム及び亜硫酸水素ナトリウムなど）との組み合わせ、有機過酸化物（例えば、過酸化ベンゾイル及びクメンハイドロパーオキサイドなど）と３級アミン（例えば、ジメチルアニリン及びアニリンなど）との組み合わせ、有機過酸化物（例えば、過酸化ベンゾイル及びクメンハイドロパーオキサイドなど）と遷移金属化合物（例えば、コバルトナフテートなど）との組み合わせなどのレドックス系開始剤が挙げられる。

なお、本発明の共重合体の末端にジチオカルバメート基やキサンタート基を導入する方法は特に限定されないが、例えば上記のようにジチオカルバミン酸エステルやキサントゲン酸エステルを用いたＲＡＦＴ重合法を行うことにより得ることができる。

上記リビングラジカル重合反応は、溶液重合法、エマルジョン重合法、バルク重合法、懸濁重合法等のいずれの方法でも行うことができる。また、単量体の供給方法としては、バッチ法、半バッチ法、連続法、逐次供給法等のいずれも採用可能である。

重合反応溶媒は、使用する単量体の種類に応じて適宜選択することができる。例えば、水、メタノール、エタノール、２−プロパノール及び２−ブタノールなどのアルコール、アセトニトリルなどのニトリル化合物、トルエン、キシレン及び石油ナフサなどの芳香族炭化水素、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン及びアセトンなどのケトン系溶媒、酢酸ブチル及び酢酸ヘキシルなどのエステル系溶媒、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン及びジオキサンなどのエーテル系溶媒、プロピレングリコールモノメチルエーテル酢酸エステルなどのグリコールエーテルエステルが挙げられる。

上記リビングラジカル重合を行う際の重合温度（液温）は、−２０℃〜２００℃が好ましく、４０℃〜１６０℃がより好ましい。

反応溶液からの生成物の単離は、公知の方法で行うことができる。例えば、反応溶媒や未反応モノマーを除去し、不溶性の溶媒を用いて析出させることにより単離することができる。また、生成物の単離が不要である場合は、反応溶液をそのまま使用することも可能である。

なお、リビングラジカル重合法で得られた共重合体には、後処理としての化学反応を行って、官能基の変換等を行うことができ、本発明のフォトレジスト組成物に用いる共重合体は、そのような後処理が行われた共重合体も含むものとする。リビングラジカル重合法で得られた共重合体の後処理の例としては、酢酸ビニルなどに由来するエステル基を加水分解して水酸基に変換する反応、アクリル酸などに由来するカルボキシ基を、ポリエチレングリコールなどの水酸基含有化合物と脱水縮合してエステル化する反応、アクリル酸などに由来するカルボキシ基を、臭化アリルや臭化アルキルと反応させてエステル化する反応、アクリル酸２−ヒドロキシエチルなどに由来する水酸基を、臭化アリルや臭化アルキルと反応させてエーテル化する反応等が挙げられる。

本発明に用いる前記共重合体は、溶解度パラメーター（以下、ＳＰ値と記載する）は、８以上であることが好ましく、８．５以上であることがより好ましい。また、１０以下であることが好ましく、９．５以下であることがより好ましい。上記範囲内とすることにより、粘度指数向上効果がより優れるとともに、基油の酸化をより抑制することができる。

ここで、ＳＰ値は溶解度パラメーターであり、Ｆｅｄｏｒｓの方法（Ｒ．Ｆ．Ｆｅｄｏｒｓ，Ｐｏｌｙｍ．Ｅｎｇ．Ｓｃｉ．，１４（２），１４７（１９７４））で算出される値である。前記共重合体のＳＰ値は、共重合体を構成する各単量体について上記方法でＳＰ値を算出し、各単量体のモル分率を用いて平均することにより算出した値である。なお、前記共重合体は、各単量体の種類と割合を適宜調整することにより、所望のＳＰ値に調整することができる。

本発明の粘度指数向上剤は、前記共重合体を含有していればよく、前記共重合体単独であっても、その他の成分との混合物であってもよい。特に、潤滑油として使用する場合は、一般的に潤滑油に使用される油類（鉱物油、合成油など）に予め溶解させることにより、基油への溶解が容易になるという利点がある。なお、前記共重合体を溶解させる上記油類は、潤滑油に使用する基油と同じであっても異なっていてもよい。

本発明の粘度指数向上剤は、清浄分散剤（例えば、スルホネート、サリシレート、フェネート、ナフテネート、カーボネート、ホスフォネートおよびこれらのアルカリ土類金属塩、ポリブテニルコハク酸エステル、マンニッヒ縮合物、ホウ酸エステルなど）、酸化防止剤（例えば、ジチオリン酸亜鉛、ジチオカルバミン酸亜鉛、ヒンダードフェノール、硫化オレフィン、アルキル芳香族アミン、ベンゾトリアゾールおよびチアゾアゾールなど）、磨耗調整剤（例えば、長鎖脂肪酸、長鎖脂肪酸エステル、油脂、長鎖アミンおよび長鎖アミドなど）、摩耗防止剤（例えば、ジチオリン酸亜鉛、ジチオカルバミン酸亜鉛、ホスフェート、アルキルサルファイドおよびホウ酸カリウム分散体など）、本発明の化学構造の異なる２以上のセクションを有する共重合体以外の重合体（例えば、ポリメタクリレートおよびオレフィン共重合体など）、防錆剤、消泡剤など、従来公知の添加剤を含有することができる。

上記共重合体の含有量は、粘度指数向上剤１００重量部に対して、１重量部以上であることが好ましく、５重量部以上であることがより好ましく、１０重量部以上であることがさらに好ましく、２０重量部以上がより好ましい。また、１００重量部以下であることが好ましく、８０重量部以下であることがより好ましく、７０重量部以下であることがさらに好ましく、６０重量部以下であることが最も好ましい。上記範囲内とすることにより、粘度指数向上効果がより優れるとともに、基油の酸化をより抑制することができる。

本発明の潤滑油は、基油（ベースオイル）および上記粘度指数向上剤を含有するものである。

上記基油としては、例えば、鉱物油、合成油などを使用することができる。鉱物油としては、例えば、パラフィン系鉱物油およびナフテン系鉱物油などが挙げられる。また、合成油としては、例えば、炭化水素系合成油（α―オレフィンオリゴマー、ポリブテン、アルキルベンゼンおよびシクロアルカンなど）、エステル系合成油、エーテル系合成油、シリコン系合成油、フッ素系合成油などが挙げられる。

上記基油の含有量は、潤滑油組成物１００重量部に対して、５０重量部以上であることが好ましく、６０重量部以上であることがより好ましく、７０重量部以上であることがさらに好ましい。また、９９．５重量部以下であることが好ましく、９８重量部以下であることがより好ましく、９７重量部であることがさらに好ましく、９５重量部以下であることが最も好ましい。上記範囲内とすることにより、粘度指数向上効果がより優れるとともに、基油の酸化をより抑制することができる。

上記粘度指数向上剤の含有量は、潤滑油組成物１００重量部に対して、０．５重量部以上であることが好ましく、１重量部以上であることがより好ましく、３重量部以上であることがさらに好ましい。また、５０重量部以下であることが好ましく、４０重量部以下であることがより好ましく、３５重量部であることがさらに好ましく、３０重量部以下であることが最も好ましい。上記範囲内とすることにより、粘度指数向上効果がより優れるとともに、基油の酸化をより抑制することができる。

本発明の潤滑油組成物には、上記粘度指数向上剤に使用可能である添加剤をさらに用いることができる。

つぎに、本発明の実施例について比較例とあわせて説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下において「部」「％」等とあるときは、特にことわらない限りは重量基準とする。

（共重合体の合成）
［合成例１］
窒素導入管、温度計、還流管を取り付けた反応容器に、２−シアノプロパン−２−イル−Ｎ−メチル−Ｎ−（ピリジン−４−イル）カルバモジチオアート２重量部、アゾビスイソブチロニトリル１重量部、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物１．７重量部、メチルメタクリレート６５０重量部及びアセトニトリル７００重量部を仕込み、窒素吹き込みによる脱酸素を行い、７０℃で１６時間反応させることにより、ポリ（メチルメタクリレート）を得た（数平均分子量８２，０００、メチルメタクリレートの転化率９８％）。
得られた反応溶液に、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジン１．５重量部、アゾビスイソブチロニトリル１．５重量部及びＮ−ビニルピロリドン１６０重量部を投入し、窒素吹き込みによる脱酸素を行い、７０℃で１６時間反応させ、減圧下で溶媒を除去することにより、構成モノマーとしてビニルピロリドンを含有するセクション（Ａ）と、構成モノマーとしてメチルメタクリレートを含有するセクション（Ｂ）とを有し、末端にＮ−メチル−Ｎ−（４−ピリジル）ジチオカルバメート基を有する共重合体１を得た（数平均分子量１０１，０００、Ｎ−ビニルピロリドン転化率９０％）。

［合成例２〜４］
メチルメタクリレート６５０重量部を表１に記載のセクション（Ｂ）のモノマーに変更
した以外は合成例１と同様の操作を行い、表１に記載の共重合体２〜４を得た。

［合成例５］
２−シアノプロパン−２−イル−Ｎ−メチル−Ｎ−（ピリジン−４−イル）カルバモジ
チオアートを１０重量部とした以外は合成例１と同様の操作を行い、表１に記載の共重合体５を得た。

［合成例６］
Ｎ−ビニルピロリドンの使用量を６０重量部とした以外は合成例５と同様の操作を行い、表１に記載の共重合体６を得た。

［合成例７］
窒素導入管、温度計、還流管を取り付けた反応容器に、２−シアノプロパン−２−イル
−Ｎ−メチル−Ｎ−（ピリジン−４−イル）カルバモジチオアート２重量部、アゾビスイ
ソブチロニトリル１重量部、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物１．７重量部、メチルメタ
クリレート３５０重量部及びアセトニトリル７００重量部を仕込み、窒素吹き込みによる
脱酸素を行い、７０℃で１６時間反応させた後、ｎ−ブチルメタクリレート３００重量部
及びアゾビスイソブチロニトリル１重量部を投入し、窒素吹き込みによる脱酸素を行い、
７０℃で１６時間反応させることにより、メチルメタクリレートとｎ−ブチルメタクリレ
ートの共重合体を得た（数平均分子量８４，０００）。
得られた反応溶液に、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジン１．５重量部、アゾビスイソブ
チロニトリル１．５重量部及びＮ−ビニルピロリドン１６０重量部を投入し、窒素吹き込
みによる脱酸素を行い、７０℃で１６時間反応させ、減圧下で溶媒を除去することにより
、構成モノマーとしてビニルピロリドンを含有するセクション（Ａ）と、構成モノマーと
してアクリロニトリル及び２−エチルヘキシルメタクリレートを含有するセクション（Ｂ
）とを有し、末端にＮ−メチル−Ｎ−（４−ピリジル）ジチオカルバメート基を有する共
重合体１２を得た（数平均分子量１０２，０００）。

［合成例８］
窒素導入管、温度計、還流管を取り付けた反応容器に、アゾビスイソブチロニトリル５
重量部、Ｎ−ビニルピロリドン１６０重量部、メチルメタクリレート１７０重量部及びアセトニトリル１２００重量部を仕込み、窒素吹き込みによる脱酸素を行い、７０℃で反応を開始した。反応開始から２時間後、４時間後および６時間後に、それぞれメチルメタクリレート１６０重量部（合計４８０重量部）を添加し、さらに、１２時間反応させた。その後、減圧下で溶媒を除去することにより、ビニルピロリドンとメチルメタクリレートとのランダム共重合体８を得た（数平均分子量１３０，０００）。

[合成例９]
窒素導入管、温度計、還流管を取り付けた反応容器に、アゾビスイソブチロニトリル５
重量部、n−ブチルメタクリレート１６０重量部、メチルメタクリレート６５０重量部及びアセトニトリル１２００重量部を仕込み、窒素吹き込みによる脱酸素を行い、７０℃で１２時間反応させ、減圧下で溶媒を除去することにより、n−ブチルアクリレートとメチルメタクリレートとのランダム共重合体９を得た（数平均分子量１２０，０００）。

［合成例１０］
窒素導入管、温度計、還流管を取り付けた反応容器に、２−シアノプロパン−２−イル
−Ｎ−メチル−Ｎ−（ピリジン−４−イル）カルバモジチオアート２重量部、アゾビスイ
ソブチロニトリル１重量部、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物１．７重量部、メチルメタ
クリレート６５０重量部及びアセトニトリル７００重量部を仕込み、窒素吹き込みによる
脱酸素を行い、７０℃で１６時間反応させることにより、ポリ（メチルメタクリレート）
を得た（数平均分子量８１，０００）。
得られた反応溶液に、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジン１．５重量部、アゾビスイソブ
チロニトリル１．５重量部及び酢酸ビニル１６０重量部を投入し、窒素吹き込みによる脱
酸素を行い、７０℃で１６時間反応させ、減圧下で溶媒を除去することにより、酢酸ビニ
ルとアクリロニトリルとの共重合体９を得た（数平均分子量９５，０００）。

［実施例１−１〜１−９および比較例１−１〜１−３］
鉱物油１（１００℃における動粘度：２．３ｍｍ^２／ｓ、粘度指数：８３）と上記共重合体１〜１０とを、表２に記載の割合で用いた。これを、１００℃で２時間攪拌混合することにより、粘度指数向上剤を得た。

得られた粘度指数向上剤について、外観を下記の方法で評価した。結果を表２に示す。
（外観）
粘度指数向上剤の外観を目視で観察し、以下の基準で評価した。
○：不溶解物が見られない
×：不溶解物が見られる

［実施例２−１〜２−７および比較例２−１〜２−４］
基油として鉱物油２（１００℃における動粘度：４．３ｍｍ^２／ｓ、粘度指数：１２１）を用いた。この基油と粘度指数向上剤とを表３に記載の割合で均一になるまで混合し、潤滑油組成物を得た。なお、比較例２−４は、粘度指数向上剤を用いなかった。

得られた潤滑油組成物について、基油への溶解性、１００℃における動粘度、粘度指数および酸化安定性を下記の方法で評価した。結果を表３に示す。

（基油への溶解性）
潤滑油組成物の外観を目視で観察し、以下の基準で評価した。
○：不溶解物が見られない
×：不溶解物が見られる

（１００℃における動粘度）
ＪＩＳ Ｋ２２８３の方法により測定した。

（粘度指数）
ＪＩＳ Ｋ２２８３の方法により測定した。

（酸化安定性）
ＪＩＳ Ｋ２５１４−１に準じて、試験前後の潤滑油組成物について全酸価を測定し、その増加量（ｍｇＫＯＨ／ｇ）を酸化安定性として算出した。ただし、上記試験において、潤滑油組成物を１６５．５℃の環境下に保持する時間は２４０時間とした。

実施例および比較例より明らかなように、本発明の粘度指数向上剤は、粘度指数向上効果が優れていることがわかる。また、従来よりも基油の酸化を大幅に抑制できることがわかる。その結果、本発明の粘度指数向上剤を用いた潤滑油は、耐久性が優れたものとなる。

本発明の粘度指数向上剤は、粘度指数向上効果がより優れるとともに、従来よりも基油の酸化を大幅に抑制することができるため、潤滑油組成物などに利用可能である。また、 本発明の潤滑油組成物は、作動油、工作機械油、ギヤ油、タービン油、圧縮機油、内燃機油などに利用可能である。

Claims (7)

1. 化学構造の異なる２以上のセクションを有する共重合体を含有してなる粘度指数向上剤であって、
   前記共重合体は、ビニルピロリドンを含有する単量体（ａ）を重合してなるセクション（Ａ）と、ビニルピロリドン以外のエチレン性不飽和単量体を含有する単量体（ｂ）を重合してなるセクション（Ｂ）とを少なくとも一つずつ有し、
   前記セクション（Ａ）は、ビニルピロリドンを５０重量％以上含有する単量体（ａ）を重合して得られたものであり、
   前記セクション（Ｂ）は、前記ビニルピロリドン以外のエチレン性不飽和単量体を６０重量％以上含有する単量体（ｂ）を重合して得られたものであり、
   前記共重合体中、前記セクション（Ａ）の割合が３〜５０重量％の範囲内であり、前記セクション（Ｂ）の割合が５０〜９７重量％の範囲内であり、
   前記ビニルピロリドン以外のエチレン性不飽和単量体は、α，β−不飽和カルボン酸エステル、不飽和炭化水素化合物および芳香族ビニル化合物からなる群より選択される少なくとも１種であり、
   前記α，β−不飽和カルボン酸エステルは、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸−ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸−ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸フェニルおよび（メタ）アクリル酸ベンジルから選択される少なくとも１種であり、
   前記芳香族ビニル化合物は、スチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン、２，４，６−トリメチルスチレン、４−ブチルスチレン、４−フェニルスチレン、α−メチルスチレン、トランス−β−メチルスチレン、２−メチル−１−フェニルプロペン、１−フェニル−１−シクロヘキセンからなる群より選択される少なくとも１種であり、
   前記セクション（Ａ）を形成する工程とセクション（Ｂ）を形成する工程とを有するリビングラジカル重合法により形成された
   ことを特徴とする粘度指数向上剤。
2. 前記リビングラジカル重合法が、可逆的付加開裂連鎖移動重合法であることを特徴とする、請求項１に記載の粘度指数向上剤。
3. 前記可逆的付加開裂連鎖移動重合法に、ジチオカルバミン酸エステル及びキサントゲン酸エステルから選ばれた少なくとも１種の触媒が用いられたことを特徴とする、請求項２に記載の粘度指数向上剤。
4. 前記セクション（Ａ）が、ポリビニルピロリドンからなるブロック単位であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の粘度指数向上剤。
5. 前記ブロック単位が、ビニルピロリドン５分子以上が単独重合してなることを特徴とする、請求項４に記載の粘度指数向上剤。
6. 前記共重合体が、末端にジチオカルバメート基又はキサンタート基を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の粘度指数向上剤。
7. 基油および請求項１〜６のいずれか１項に記載の粘度指数向上剤を含有する潤滑油組成物。