JP6602366B2 - 自動車用途の基油用アルキルキャップ化油溶性ポリマー粘度指数向上添加剤 - Google Patents

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関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年７月３１日出願の米国仮特許出願第６２／０３１，１９７号の優先権を主張し、この出願は参照により本明細書中に完全に組み込まれる。

本発明は、自動車用潤滑油配合物で使用するための、基油とアルキルキャップ化油溶性ポリマーとを含む基油配合物、自動車用潤滑油配合物でのそのような基油配合物の使用、ならびに自動車用途の使用のために好適な基油の粘度指数および低温粘度を向上させる方法に関する。

序論
機械装置は、相互に近接して動く部品の摩耗を低減するために潤滑油を使用する。そのような機械装置の１つが、シリンダー内を動いてエンジンオイルで潤滑されるピストンを有する内燃機関エンジンである。燃焼エンジン産業では、燃焼エンジンの燃料効率を増加させようとする推進力がますます増している。その目的のための１つのアプローチは、エンジンオイルの粘度を低下させることである。しかし、粘度があまりに低くなると、潤滑性能は低減することがある。さらなる難題は、燃焼エンジンが広範囲の温度にわたって作動することであり、この温度範囲は寒い冬の日の始動時の摂氏０度（℃）をかなり下回る温度から、夏の暑い日の数時間走行後の１００℃をかなり上回る温度までとなり得る。エンジンオイルは通常、その使用時の温度に基づいて粘度が変化する。温度変化にわたりエンジンオイルがその粘度を変化させる程度が、オイルの粘度指数であり、４０℃および１００℃のエンジンオイルの動粘度に基づく計算から得られる。粘度指数値が高いほど、温度範囲にわたる粘度変化が少ないことに相当する。高い粘度指数を有する潤滑油は、広い温度範囲にわたり望ましい粘度を維持するために望ましい。粘度が高くなり過ぎると、燃料効率は悪化する。粘度が低くなり過ぎると、潤滑性能が低下し、過度のエンジン摩耗が起こり得る。

粘度指数向上剤は、エンジンオイル用の添加剤であり、温度範囲にわたるオイル粘度の変化を低減する傾向がある。典型的な粘度指数向上剤は、例えばポリアルキルメタクリレート（ポリメチルメタクリレートなど）およびオレフィンブロックコポリマーを含む。残念ながら、粘度指数向上剤はエンジンオイルの粘度指数を増加させることができる一方で、低温（−１０℃）でのエンジンオイル粘度も増加させる傾向がある。低温環境でエンジンを始動するときは、低温粘度を考慮するのが重要である。エンジン構成部品を保護するために、摩耗を防ぐのに十分な粘性がある膜を形成することは、エンジンオイルとして重要である一方で、エンジンオイルが、オイルによる過剰な粘性抗力に起因する高い摩擦損失を引き起こすほど粘性ではないことも重要である。

自動車用潤滑油は、摂氏４０度（℃）で１００センチストークス（ｃＳｔ）以下の動粘度を有する基油（「自動車用潤滑基油」）を含み、４０℃で２０ｃＳｔ程度の低い動粘度を有することができる。自動車用潤滑油に不適当なほど粘性になることなく、自動車用潤滑油配合物に通常含まれる広範囲の一連の添加剤を含有するためには、低粘度であることが必要である。自動車用潤滑油は、基油に対して通常１０重量％を超える添加剤を（共基油を含めて）含み、抗酸化、鉄の腐食抑制、真鍮の不動態化、粘度指数増加、清浄剤、分散剤、耐摩耗性、極圧促進、流動点降下、摩擦調整および消泡などの目的を達成する。

基油の低温（−１０℃）動粘度も低下させる、自動車用潤滑基油用の粘度指数向上添加剤を同定することが望ましい。自動車用潤滑基油の粘度指数を少なくとも１０ポイント増加させる、および／または粘度指数を１３０以上の値に増加させながら、なお低温粘度を低下させる添加剤が、特に有益であろう。

本発明は、基油の粘度指数を増加させ、同時に基油の低温（−１０℃）動粘度を低下させる自動車用潤滑基油用添加剤を提供する、問題の解決法を提供する。さらに本発明は、基油の粘度指数を少なくとも１０ポイント増加させる、および／または粘度指数を１３０以上の値に増加させながら、なお低温粘度を低下させる自動車基油用添加剤を提供する。自動車用潤滑基油は、４０℃で１００ｃＳｔ以下の動粘度を有することを特徴とする。本明細書における基油の粘度指数および動粘度の変化とは、純粋な自動車基油とアルキルキャップ化油溶性ポリマー（ＡＣ−ＯＳＰ）を有する自動車基油配合物とのそのような特性の比較を参照し、その組合せが自動車基油配合物である。

本発明は、ＡＣ−ＯＳＰが、自動車用潤滑基油用の非常に有効な粘度指数向上剤と非常に有効な低温粘度低下剤の両方として役立つという、驚くべき思いがけない発見の結果である。

第１の態様では、本発明は、摂氏４０度で１００センチストークス以下の動粘度を有する、好ましくは炭化水素基油である基油と、式Ｉ：
Ｒ^１［Ｏ（Ｒ^２Ｏ）_ｎ（Ｒ^３Ｏ）_ｍＲ^４］_ｐ （Ｉ）
（式中、Ｒ^１は１〜３０個の炭素を有するアルキルであり、Ｒ^２およびＲ^３は独立して、３または４個の炭素を有するアルキルから選択され、ブロック形態またはランダムに組み合わされていてもよく、Ｒ^４は１〜１８個の炭素原子を有するアルキルであり、ｎおよびｍは独立して０〜２０の範囲の数であり、但しｎ＋ｍが０よりも大きいことを条件とし、ｐは１〜３の範囲内の数である）の構造を有するＡＣ−ＯＳＰとを含み、摂氏４０度で１００センチストークス以下の動粘度を有する、自動車用潤滑基油配合物である。自動車用潤滑基油配合物は、摂氏４０度で２０ｃＳｔ以上、さらには５０ｃＳｔ以上の動粘度を有することができ、同時に摂氏４０度で、１００ｃＳｔ以下の動粘度を有し、５０ｃＳｔ以下の動粘度を有することができる。

第２の態様では、本発明は、摂氏４０度で１００センチストークス以下の動粘度を有する基油の粘度指数を増加させ、同時に摂氏−１０度の温度での基油の粘度を低下させる方法であって、式Ｉ：
Ｒ^１［Ｏ（Ｒ^２Ｏ）_ｎ（Ｒ^３Ｏ）_ｍＲ^４］_ｐ （Ｉ）
（式中、Ｒ^１は１〜３０個の炭素を有するアルキルであり、Ｒ^２およびＲ^３は独立して、３または４個の炭素を有するアルキルから選択され、Ｒ^４は１〜１８を有するアルキルであり、ｎおよびｍは独立して１および１〜２０の範囲の数から選択され、但しｎ＋ｍが０よりも大きいことを条件とし、ｐは１〜３の範囲内の数であり、第１の態様の自動車用潤滑基油配合物を生じる）の構造を有するＡＣ−ＯＳＰを基油中に混合するステップを含む、方法である。

第３の態様では、本発明は、相互に動く複数の部品を備える自動車の機械装置を潤滑するための方法であって、第１の態様の基油配合物を含む潤滑油を機械装置に導入して、潤滑油が相互に動く部品間のすき間に入り込むステップを含む、方法である。

本発明の基油配合物は、内燃機関エンジンまたは変速機システムなどの機械装置の潤滑用に有用であるなど、自動車用潤滑油の調製に有用である。

「および／または」は、「および、またはその代わりに」を意味する。別段の記載がない限り、すべての範囲は終点を含む。

試験方法番号と一緒に日付がハイフンでつないだ２桁数として示されない限り、試験方法は本文書の優先日の時点で最も新しい試験方法を指す。試験方法への参照は、試験協会と試験方法番号の両方の参照を含む。試験方法組織は、以下の略語の１つで参照される。ＡＳＴＭは、ＡＳＴＭインターナショナルを指し（以前は米国材料試験協会として知られていた）、ＥＮはＥＮ規格を指し、ＤＩＮはドイツ工業規格を指し、ＩＳＯは国際標準化機構を指す。

ＡＳＴＭ Ｄ７０４２により動粘度を測定する。ＡＳＴＭ Ｄ２２７０により基油配合物の粘度指数を測定する。

「自動車基油」および「自動車用潤滑基油」は、互換的な用語であり、摂氏４０度（℃）で１００センチストークス（ｃＳｔ）以下の動粘度（ＫＶ）を有する基油を指す。自動車基油はまた、通常４０℃で２０ｃＳｔ以上のＫＶを有する。望ましくは、自動車基油は１００℃で、１０ｃＳｔ以下、好ましくは８ｃＳｔ以下、より好ましくは６ｃＳｔ以下のＫＶを有する。好ましくは、基油はポリαオレフィンである。

自動車基油は、米国石油協会（ＡＰＩ）分類のグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶおよびグループＶの基油からの、いずれか１種もしくは２種以上の組合せの基油であってよく、またはそれらを含んでよい。グループＩ〜ＩＩＩの基油は、炭化水素基油と見なされ、グループＩＶ基油はポリαオレフィンの合成基油であり、グループＶ基油はその他の合成基油と見なされる。本発明の自動車基油は、炭化水素基油、合成基油またはそれらの組合せであってよい。グループＩ基油は、耐酸化性およびろう分除去などの特性向上のために、溶剤抽出法でさらに精製された分溜石油から構成されている。グループＩ基油の粘度指数は、８０〜１２０の間である。グループＩ基油は、０．０３重量％（ｗｔ％）を超える硫黄含有量を有する。グループＩＩ基油は、水素化分解してさらに精製し純化した分溜石油から構成されている。グループＩＩ基油もまた８０〜１２０の間の粘度指数を有しているが、硫黄含有量は０．０３ｗｔ％未満である。グループＩＩＩ基油は、グループＩＩ基油と同様の特性を有するが、粘度指数が１２０を上回り、硫黄含有量が０．０３ｗｔ％未満である。グループＩＩ基油は、高度に水素化処理されたオイルであり、グループＩＩＩ基油は、高度に水素化分解されたオイルである。グループＩＩＩ基油は、グループＩＩ基油よりも高い粘度指数を有し、グループＩＩ基油をさらに水素化分解するか、または水素化異性化された粗ろう（粗ろうは一般に多くのオイルで使用される脱ろう法の副産物である）を水素化分解するかのいずれかにより調製される。グループＩＶ基油は合成炭化水素オイルであり、それはまたポリαオレフィン（ＰＡＯ）と呼ばれる。グループＶ基油はその他の合成基油であり、例えば、合成エステル、ポリアルキレングリコール、ポリイソブチレン、およびリン酸エステルである。

本発明の自動車基油配合物は、自動車基油と、式Ｉに示す構造を有するアルキルキャップ化油溶性ポリマー（ＡＣ−ＯＳＰ）とを含み、
Ｒ^１［Ｏ（Ｒ^２Ｏ）_ｎ（Ｒ^３Ｏ）_ｍＲ^４］_ｐ （Ｉ）
式中、Ｒ^１は、炭素を１個以上から、好ましくは４個以上、さらにより好ましくは６個以上有するアルキルであり、８個以上、１０個以上、さらには１２個以上の炭素を有することができ、その一方で同時に、３０個以下の炭素を有し、好ましくは２６個以下の炭素、より好ましくは２４個以下の炭素を有し、２０個以下の炭素、１８個以下の炭素、１６個以下の炭素、１４個以下の炭素またはさらには１２個以下の炭素を有することができる。Ｒ^２およびＲ^３は独立して、３個または４個の炭素を有するアルキルから選択され、同一でも異なっていてもよい。Ｒ^４は、炭素を１個以上から有するアルキルであり、２個以上の炭素を有することができ、通常１８個以下の炭素を有する。添字ｎおよびｍは、独立して（同じである必要がないことを意味する）０〜２０の範囲の数であり、ただしｎ＋ｍが０よりも大きいことを条件とする。添字ｐは、１以上の数であり、２以上であってよく、通常３以下である。好ましくは、ｐは１の値を有し、この場合、Ｒ^１はアルキレンオキシドの重合の間にＡＣ−ＯＳＰを調製するために使用したモノオール開始剤の残余である。個々のＡＣ−ＯＳＰ分子に対して、ｎ、ｍおよびｐは整数値であるが、複数の分子に関して、分子の集合体は、ｎ、ｍおよび／またはｐの平均値（これは整数ではない）を有することができることを当業者は理解する。本発明のＡＣ−ＯＳＰ分子のｍ、ｎおよびｐの平均値は、上記の特定された範囲内に入る。

ＡＣ−ＯＳＰは、１，２−プロピレンオキシドポリマー、１，２−ブチレンオキシドポリマー、１，２−プロピレンオキシドと１，２−ブチレンオキシドとのランダムコポリマーおよび１，２−プロピレンオキシドと１，２−ブチレンオキシドとのブロックコポリマーからなる群から選択される。１，２−プロピレンオキシドと１，２−ブチレンオキシドとのコポリマーでは、ＯＲ^２およびＯＲ^３成分が、すべてのＯＲ^２単位がそろって順に現れ、すべてのＯＲ^３単位がそろって順に現れるブロック形態であってよく、またはコポリマーは、ＯＲ^２およびＯＲ^３要素がランダムな順序で現れるランダムであってよい。

ＡＣ−ＯＳＰは、本発明の自動車用潤滑基油配合物の動粘度が１００℃で６（ｃＳｔ）未満になるように選択された分子量を有することが望ましい。ＡＣ−ＯＳＰの分子量を増加させると通常、得られる自動車用潤滑基油配合物の動粘度は増加する。そのため、所望の場合は１００℃で６ｃＳｔ未満の動粘度を達成するために、当業者は容易に低分子量ＡＣ−ＯＳＰを選択して、本発明の自動車用潤滑基油配合物の動粘度を低下させることができる。ＡＣ−ＯＳＰはまた、ニートの形態で１５０以上の粘度指数を有することが望ましい。

一般に、ＡＣ−ＯＳＰはモル当たり２００グラム（ｇ／ｍｏｌ）の分子量を有し、３００ｇ／ｍｏｌ以上、４００ｇ／ｍｏｌ以上、５００ｇ／ｍｏｌ以上、さらには６００ｇ／ｍｏｌ以上の分子量を有することができ、その一方で同時に、一般に７００ｇ／ｍｏｌ以下の分子量を有し、６００ｇ／ｍｏｌ以下の分子量を有することができる。非キャップ化ＯＳＰの分子量とキャップの分子量とからＡＣ−ＯＳＰの分子量を計算する。ヒドロキシル価から、モル当たりのグラム（ｇ／ｍｏｌ）で非キャップ化ＯＳＰの分子量を決定する。ＡＳＴＭ Ｄ４２７４によりヒドロキシル価および分子量を決定する。その場合、ＡＣ−ＯＳＰの分子量は、（キャッピング基の分子量）＋（非キャップ化ＯＳＰの分子量）−１である。例えば、メチル基でのＯＳＰのキャッピングは、メチル基、プラス非キャップ化ＯＳＰの分子量−１ｇ／ｍｏｌ（キャッピング基での水素の置換によるＯＳＰからの水素の損失に起因する）である１５ｇ／ｍｏｌに等しい分子量を有するキャップ化ＯＳＰを生成することになる。

一般に、本発明の自動車用潤滑基油配合物は、炭化水素基油とＡＣ−ＯＳＰとを合わせた重量に基づいて、ＡＣ−ＯＳＰを５重量％（ｗｔ％）以上、好ましくは１０ｗｔ％以上含み、１５ｗｔ％以上、２０ｗｔ％以上、２５ｗｔ％以上、３０ｗｔ％以上、３５ｗｔ％以上、４０ｗｔ％以上、さらには４５ｗｔ％以上含むことができ、その一方で同時に、一般に、５０ｗｔ％以下、好ましくは４５ｗｔ％以下で含み、４０ｗｔ％以下、４５ｗｔ％以下、４０ｗｔ％以下、３５ｗｔ％以下、３０ｗｔ％以下、２５ｗｔ％以下、２０ｗｔ％以下、１５ｗｔ％以下、さらには１０ｗｔ％以下で含むことができる。

自動車用潤滑基油配合物は、摂氏４０度で２０ｃＳｔ以上、さらには５０ｃＳｔ以上の動粘度を有することができ、同時に、摂氏４０度で１００ｃＳｔ以下の動粘度を有し、５０ｃＳｔ以下の動粘度を有することができる。

本発明の自動車用潤滑基油配合物は、自動車基油とＡＣ−ＯＳＰとに組み合わせてさらに追加の添加剤を配合し、自動車用潤滑油を形成することができる。好適な追加の成分には、潤滑油配合物に通例使われる添加剤を含む。好適な追加の成分の例には、抗酸化剤、腐食抑制剤、耐摩耗添加剤、発泡制御剤、真鍮の不動態化剤、分散剤、清浄剤、極圧添加剤、摩擦低減剤、流動点降下剤および染料からなる群から選択される任意の１種または２種以上の組合せを含む。追加の添加剤は、炭化水素基油に可溶性であることが望ましい。自動車用潤滑油配合物は通常、自動車用潤滑油の総重量に基づいて、全添加剤（ＡＣ−ＯＳＰなどの共基油を含む）を１０ｗｔ％超含む。

本発明は、自動車基油の粘度指数を増加させ、同時に温度−１０℃での自動車基油の粘度を低下させるための方法を含む。その方法は、ＡＣ−ＯＳＰを自動車基油と混合して本発明の自動車基油配合物を得ることを含む。本発明は驚くべきことに、上記のＡＣ−ＯＳＰが自動車基油の粘度指数を増加させて、同時に温度−１０℃での自動車基油の粘度を低下させるという、望ましい結果を達成できることを実証する。実際、ＡＣ−ＯＳＰは自動車基油の粘度指数を１０ポイント以上増加させて、および／または１３０以上の値に増加させることが可能である。比較例として本明細書の以下で明らかにするが、アルキルキャッピングが欠如するＡＣ−ＯＳＰは、炭化水素基油でこの同一の効果を有さない。

本発明はまた、本発明の基油配合物を含む潤滑油を、相互に動く部品を備える自動車機械装置に導入して、相互に動く部品間のすき間にその潤滑油が入り込むことにより、自動車エンジン（例えば、内燃機関エンジン）または変速機などの自動車機械装置を潤滑するための方法を含む。

本発明の自動車基油配合物は、−１０℃の温度で、他の自動車基油配合物の自動車基油よりも高い粘度指数および低い粘度を有し、粘度指数を少なくとも１０ポイント、および／または少なくとも１３０の値まで増加させることができるという点で、他の自動車基油を超える驚くべき利点を提供する。

油溶性ポリマーＡ（ＯＳＰ−Ａ）
ステンレス鋼反応容器内に、２−エチル−１−ヘキサノール開始剤８８７グラム（ｇ）、続いて８５ｗｔ％の水酸化カリウム水溶液５．３ｇを仕込み、窒素封止下で１１５℃まで混合物を加熱する。１，２−プロピレンオキシド１０５７．５ｇと、１，２−ブチレンオキシド１０５７．５ｇとを、温度１３０℃、圧力４３０キロパスカル（ｋＰａ）で反応容器内に供給する。混合物を撹拌し、１３０℃で２３時間温浸させる。温度５０℃でケイ酸マグネシウムろ過床を通すろ過により残余の触媒を除去し、４０℃で動粘度が１３．５ｃＳｔ、１００℃で動粘度が３．１ｃＳｔ、流動点が−６２．０℃の生成物（ＯＳＰ−Ａ）を得る。

メチルキャップ化ＯＳＰ−Ａ（ＯＳＰ−ＡＣ）
ステンレス鋼反応容器内に、２−エチル−１−ヘキサノール１６００ｇ、続いて８５ｗｔ％の水酸化カリウム水溶液１１．３ｇを仕込み、窒素封止下で１１５℃まで混合物を加熱する。１，２−プロピレンオキシド２４００ｇと、１，２−ブチレンオキシド２４０ｇとの混合物を、温度１３０℃、圧力５００ｋＰａで容器に添加する。混合物を撹拌し、１３０℃で１２時間温浸する。温度５０℃でケイ酸マグネシウムろ過床を通すろ過により残余の触媒を除去し、４０℃で動粘度が１７．７ｃＳｔ、１００℃で動粘度が３．８１ｃＳｔ、流動点が−５９．０℃を有するＯＳＰ−Ａに類似の中間体を得る。

中間体５８０５ｇをステンレス鋼反応容器内に仕込む。ナトリウムメトキシド溶液（メタノール中の２５ｗｔ％のナトリウムメトキシド）２６０４ｇを添加し、混合物を１２０℃で１２時間、真空下（４５ｋＰａの絶対圧未満）で毎分２００ミリリットルで窒素をパージしながら、撹拌速度毎分１８０回転で撹拌する。温度８０℃、圧力１７０ｋＰａで容器内に塩化メチル６３９ｇを供給する。混合物を撹拌し、８０℃で１時間温浸する。混合物の温浸後に、８０℃で２０分間フラッシュし、未反応の塩化メチルおよびジメチルエーテルを真空を用いて除去する。２１３３ｇの水を添加し８０℃で１時間撹拌して、混合物から塩化ナトリウムを洗浄する。撹拌器を停止し、毎分２００ミリリットルで窒素をパージしながら１ｋＰａ未満の圧力、および撹拌速度毎分１８０回転で、真空下１００℃で１．５時間静置した。得られた生成物を６０℃に冷却し、５０℃でケイ酸マグネシウムろ過床を通してろ過し、キャッピング転換率９８．９％、４０℃で動粘度が１０．３ｃＳｔ、１００℃で動粘度が３．１ｃＳｔ、粘度指数が１７３、流動点が−７４．０℃の生成物（ＯＳＰ−ＡＣ）を得る。ＯＳＰ−ＡＣは基本的にＯＳＰ−Ａのメチルキャップ化形態である。キャップ化前材料にあるわずかな違いは設計によるものであり、最終的なキャップ化生成物が１００℃でＯＳＰ−Ａと類似の動粘度を有するようにする。

油溶性ポリマーＢ（ＯＳＰ−Ｂ）
ステンレス鋼反応容器内に、ドデカノール開始剤４３６４ｇ、続いて４５ｗｔ％の水酸化カリウム水溶液３９．６８ｇを仕込み、窒素封止下で１１５℃まで混合物を加熱する。混合物を、１１５℃および３メガパスカル圧力でフラッシュし、水の濃度が０．１ｗｔ％未満になるまで水を除去した。１，２−プロピレンオキシド２２７６ｇと１，２−ブチレンオキシド２２７６ｇとの混合物を、温度１３０℃および圧力３７０ｋＰａで容器内に供給する。混合物を撹拌し、１３０℃で１２時間温浸する。５０℃でケイ酸マグネシウムろ過床を通すろ過により残余の触媒を除去し、４０℃で動粘度が１２．２ｃＳｔ、１００℃で動粘度が３．０ｃＳｔ、流動点が−２９．０℃の生成物（ＯＳＰ−Ｂ）を得る。

メチルキャップ化ＯＳＰ−Ｂ（ＯＳＰ−ＢＣ）
ステンレス鋼反応容器内に、ドデカノール開始剤２３６９ｇ、続いて４５ｗｔ％の水酸化カリウム水溶液２０．０２ｇを仕込み、窒素封止下で１１５℃まで混合物を加熱する。混合物を、１１５℃および３メガパスカル圧力でフラッシュし、水の濃度が０．１ｗｔ％未満になるまで水を除去した。１，２−プロピレンオキシド１８０８．５ｇと１，２−ブチレンオキシド１８０８．５ｇとの混合物を、温度１３０℃および圧力４９０ｋＰａで容器内に供給する。混合物を撹拌し、１３０℃で１４時間温浸する。５０℃でケイ酸マグネシウムろ過床を通すろ過により残余の触媒を除去し、４０℃で動粘度が１６．１ｃＳｔ、１００℃で動粘度が３．７ｃＳｔ、粘度指数が１８３、流動点が−３９．０℃の生成物（中間体Ｂ）を得る。

中間体Ｂの５７９７ｇをステンレス鋼反応容器内に仕込む。ナトリウムメトキシド溶液（メタノール中で２５ｗｔ％）２７６５ｇを添加し、１２０℃で１２時間、８０℃の真空下（１ｋＰａ未満）で毎分２００ミリリットルで窒素をパージしながら、撹拌速度毎分１８０回転で撹拌する。反応容器から３８２５ｇの混合物を取り出す。混合物の残りの２２６４ｇに、塩化メチル２５２ｇを温度８０℃、圧力２６０ｋＰａで供給する。混合物を撹拌し、８０℃で１．５時間温浸する。混合物の温浸の後で、８０℃の真空下で１０分間フラッシュして、未反応の塩化メチルおよびジメチルエーテルを除去する。７９６ｇの水を添加し８０℃で４０分間撹拌して、混合物から塩化ナトリウムを洗浄する。撹拌を中止し、８０℃で１時間静置する。塩水相９６１ｇを静かに注ぎ出す。ケイ酸マグネシウム５０ｇを残った混合物に添加し、１００℃で１時間、真空下（１ｋＰａ未満）で毎分２００ミリリットルの窒素をパージしながら、撹拌速度毎分１８０回転で、残余の水をフラッシュで除去した。得られた材料を６０℃に冷却し、２２１８ｇを取り出し、それを５０℃でケイ酸マグネシウムろ過床を通してろ過し、キャッピング転換率９３．７％、４０℃で動粘度が９．９ｃＳｔ、１００℃で動粘度が３．０ｃＳｔ、流動点が−４５．０℃の生成物（ＯＳＰ−ＢＣ）を得る。ＯＳＰ−ＢＣは基本的にＯＳＰ−Ｂのメチルキャップ化形態である。キャップ化前材料にあるわずかな違いはデザインによるもので、最終的なキャップ化生成物が１００℃でＯＳＰ−Ａと類似の動粘度を有するようにする。

自動車基油
以下の実施例で使用する自動車基油を表１に記載する。

自動車基油配合物
表１の３種の異なる自動車基油と、ＯＳＰと基油とを合わせた重量に基づいて５〜５０ｗｔ％の範囲のＯＳＰの仕込み量の上述した４種の異なる油溶性ポリマー（ＯＳＰ）とを使用する自動車基油配合物を調製する。潤滑油配合物用の動粘度および粘度指数（ＶＩ）値を測定する。表２〜４はその結果を含む。表２〜４において、「ＫＶ」はｃＳｔ単位での「動粘度」を指す。

とりわけ、グループＩＩ基油を使用する自動車基油配合物の結果は、グループＩＩ基油がグループＩとグループＩＩＩの基油との間の中間の特性を有するという事実のため、グループＩとグループＩＩＩの基油とを使用する潤滑油配合物と同様の性能を発揮すると期待される。そのため、グループＩＩ基油配合物の結果は示されていないが、結果はグループＩとグループＩＩＩの基油配合物として下記に示される結果と同様であると期待される。

表２〜表４のデータによると、自動車基油にＡＣ−ＯＳＰを添加することで、得られる自動車基油配合物が純粋な自動車基油に対して、粘度指数を増加させ、−１０℃での動粘度を減少させることが分かる。さらに、粘度指数の増加は多くの場合、炭化水素基油に対して粘度指数の１０ポイントの増加、および／または１３０を超える粘度指数値という結果をもたらす。

通常の粘度指数向上剤の効果
自動車基油の粘度指数の改変で通常行うのは、粘度指数を増加させるために基油に粘度指数向上剤を添加することである。しかしながら、本発明の配合物とは異なり、通常の粘度指数向上剤は、得られる基油配合物の低温（−１０℃）での動粘度を増加させる傾向がある。表５は、２種の異なる通常の粘度指数向上剤を使用して配合した潤滑油配合物の結果を、炭化水素基油の粘度指数と低温動粘度の両方について、それらが有する効果を例示する。これら２種の材料の結果は、通常の粘度指数向上剤の典型であると思われる。２種の粘度指数向上剤は：
・ＶＩＩ−Ａは、生分解性キャリアオイル中のポリアルキルメタクリレートの粘性濃縮液であり、その濃縮液は１００℃で１２１８ｃＳｔの動粘度、引火点（ＡＳＴＭ Ｄ３２７８）１４０℃を有し、Ｖｉｓｃｏｐｌｅｘ（登録商標）１０〜９３０の登録商標の下で市販されており、ＶｉｓｃｏｐｌｅｘはＥｖｏｎｉｋ Ｒｏｈｍａｘ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ＧＭＢＨ ＬＬＣの登録商標である。
・ＶＩＩ−Ｂは、鉱油中のポリアルキルメタクリレートの溶液であり、１００℃で５００ｃＳｔの動粘度、引火点（ＡＳＴＭ Ｄ３２７８）１２０℃を有し、Ｖｉｓｃｏｐｌｅｘ（登録商標）６〜０５４の登録商標の下で市販されている。ポリアルキルメタクリレートは、アルキルメタクリレート部分がＣ１２〜Ｃ１８メタクリレートを含むメチルメタクリレートとアルキルメチルメタクリレートとに由来するコポリマーである。ポリアルキルメタクリレートの数平均分子量（Ｍｎ）は、ゲル相クロマトグラフィーにより測定すると、概ねモル当たり３７，０００グラムである。

表５のデータを収集するために使用したグループＩＩＩ基油は、１００℃で６ｃＳｔの動粘度を有する（ＮｅｓｔｅからのＮｅｘｂａｓｅ（登録商標）３０６０）。

表５のデータによると、通常の粘度指数向上剤は炭化水素基油の粘度指数を増加させるが、その一方で−１０℃でのその配合物の動粘度もまた増加させる傾向があることが分かる。

上記の開示によって提供される本願発明の態様として、以下のものが挙げられる。
[１] 摂氏４０度で１００センチストークス以下の動粘度を有する基油、および
式Ｉ：
Ｒ ^１ ［Ｏ（Ｒ ^２ Ｏ） _ｎ （Ｒ ^３ Ｏ） _ｍ Ｒ ^４ ］ _ｐ （Ｉ）
（式中、Ｒ ^１ は１〜３０個の炭素を有するアルキルであり、Ｒ ^２ およびＲ ^３ は独立して３または４個の炭素を有するアルキルから選択され、ブロック形態またはランダムに組み合わされていてもよく、Ｒ ^４ は１〜１８個の炭素原子を有するアルキルであり、ｎおよびｍは独立して０〜２０の範囲の数であり、但しｎ＋ｍが０よりも大きいことを条件とし、ｐは１〜３の範囲内の数である）の構造を有するアルキルキャップ化油溶性ポリマー
を含み、摂氏４０度で１００センチストークス以下の動粘度を有する、自動車用潤滑基油配合物。
[２] 前記基油が炭化水素基油である、[１]に記載の自動車用潤滑基油配合物。
[３] 前記基油がポリαオレフィンである、[２]に記載の自動車用潤滑基油配合物。
[４] 前記アルキルキャップ化油溶性ポリマーが、１，２−ブチレンオキシドと１，２−プロピレンオキシドとのランダムコポリマーである、[１]〜[３]のいずれか一項に記載の自動車用潤滑基油配合物。
[５] Ｒ ^４ がメチル基であることをさらに特徴とする、[１]〜[４]のいずれか一項に記載の自動車用潤滑基油配合物。
[６] ｐが１であることをさらに特徴とする、[１]〜[５]のいずれか一項に記載の自動車用潤滑基油配合物。
[７] Ｒ ^１ が８〜１２個の炭素を有するアルキルであることをさらに特徴とする、[１]〜[６]のいずれか一項に記載の自動車用潤滑基油配合物。
[８] 前記自動車用潤滑基油配合物の動粘度が摂氏１００度で６センチストークス未満になるように前記アルキルキャップ化油溶性ポリマーの分子量が選択されることをさらに特徴とする、[１]〜[７]のいずれか一項に記載の自動車用潤滑基油配合物。
[９] 前記アルキルキャップ化油溶性ポリマーの濃度が、前記アルキルキャップ化油溶性ポリマーと前記基油とを合わせた総重量に対して５〜５０重量％の範囲であることをさらに特徴とする、[１]〜[８]のいずれか一項に記載の自動車用潤滑基油配合物。
[１０] 摂氏４０度で１００センチストークス以下の動粘度を有する基油の粘度指数を増加させ、同時に摂氏−１０度の温度での前記基油の粘度を低下させる方法であって、式Ｉ：
Ｒ ^１ ［Ｏ（Ｒ ^２ Ｏ） _ｎ （Ｒ ^３ Ｏ） _ｍ Ｒ ^４ ］ _ｐ （Ｉ）
（式中、Ｒ ^１ は１〜３０個の炭素を有するアルキルであり、Ｒ ^２ およびＲ ^３ は独立して３または４個の炭素を有するアルキルから選択され、Ｒ ^４ は１〜１８を有するアルキルであり、ｎおよびｍは独立して１〜２０の範囲の数から選択され、但しｎ＋ｍが０よりも大きいことを条件とし、ｐは１〜３の範囲内の数であり、[１]〜[７]のいずれか一項に記載の自動車用潤滑基油配合物を生じる）の構造を有するアルキルキャップ化油溶性ポリマーを前記基油中に混合するステップを含む、方法。
[１１] 相互に動く複数の部品を備える自動車の機械装置を潤滑するための方法であって、[１]〜[７]のいずれか一項に記載の基油配合物を含む潤滑油を前記機械装置に導入して前記潤滑油が相互に動く前記部品間のすき間に入り込むステップを含む、方法。

Claims (8)

1. 摂氏４０度で１００センチストークス以下の動粘度を有する炭化水素基油、および
   式Ｉ：
   Ｒ^１［Ｏ（Ｒ^２Ｏ）_ｎ（Ｒ^３Ｏ）_ｍＲ^４］_ｐ （Ｉ）
   （式中、Ｒ^１は１〜３０個の炭素を有する一価、二価または三価の脂肪族飽和炭化水素であり、Ｒ^２およびＲ^３は３または４個の炭素を有する異なるアルキレンであり、ブロック形態またはランダムに組み合わされていてもよく、Ｒ^４は１〜１８個の炭素原子を有するアルキルであり、ｎおよびｍは独立して０〜２０の範囲の数であり、但しｎ＋ｍが０よりも大きいことを条件とし、ｐは１〜３の範囲内の数である）の構造を有し、自動車用潤滑基油配合物の動粘度が摂氏１００度で６センチストークス未満を生じるように分子量が選択される、アルキルキャップ化油溶性ポリマー５重量％〜５０重量％（前記アルキルキャップ化油溶性ポリマーと前記炭化水素基油とを合わせた総重量に対する）
   を含む、自動車用潤滑基油配合物。
2. 前記炭化水素基油がポリαオレフィンである、請求項１に記載の自動車用潤滑基油配合物。
3. 前記アルキルキャップ化油溶性ポリマーが、１，２−ブチレンオキシドと１，２−プロピレンオキシドとのランダムコポリマーである、請求項１または２に記載の自動車用潤滑基油配合物。
4. Ｒ^４がメチル基であることをさらに特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の自動車用潤滑基油配合物。
5. ｐが１であることをさらに特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の自動車用潤滑基油配合物。
6. Ｒ^１が８〜１２個の炭素を有する一価、二価または三価の脂肪族飽和炭化水素であることをさらに特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の自動車用潤滑基油配合物。
7. 摂氏４０度で１００センチストークス以下の動粘度を有する炭化水素基油の粘度指数を増加させ、同時に摂氏−１０度の温度での前記炭化水素基油の粘度を低下させる方法であって、式Ｉ：
   Ｒ^１［Ｏ（Ｒ^２Ｏ）_ｎ（Ｒ^３Ｏ）_ｍＲ^４］_ｐ （Ｉ）
   （式中、Ｒ^１は１〜３０個の炭素を有する一価、二価または三価の脂肪族飽和炭化水素であり、Ｒ^２およびＲ^３は３または４個の炭素を有する異なるアルキレンであり、ブロック形態またはランダムに組み合わされていてもよく、Ｒ^４は１〜１８個の炭素原子を有するアルキルであり、ｎおよびｍは独立した０〜２０の範囲の数であり、但しｎ＋ｍが０よりも大きいことを条件とし、ｐは１〜３の範囲内の数であり、請求項１〜６のいずれか一項に記載の自動車用潤滑基油配合物を生じる）の構造を有するアルキルキャップ化油溶性ポリマーを前記炭化水素基油中に混合するステップを含む、方法。
8. 相互に動く複数の部品を備える自動車の機械装置を潤滑するための方法であって、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基油配合物を含む潤滑油を前記機械装置に導入して前記潤滑油が相互に動く前記部品間のすき間に入り込むステップを含む、方法。