JPH04283296A - ギヤ油組成物 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水素添加星型ポリマー
を含むギヤ油組成物、前記組成物の調製方法及びギヤ油
粘度指数向上剤としての前記ポリマーの使用に係わる。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】多くの
潤滑油用ポリマー粘度指数向上剤が入手可能であるが、
これらの粘度指数向上剤の大半は剪断安定性が不十分で
あるためにギヤ油中での使用に適さない。市販のギヤ油
粘度指数向上剤はポリイソブチレンやポリメタクリレー
トである。これらのタイプのポリマーをギヤ油粘度指数
向上剤として使用するためには、ポリマーを均一な低分
子量に予備剪断しなければならない。この予備剪断は製
造プロセスのコストを上昇させる。更に、こうして予備
剪断されたポリマーは増粘剤としての効率が不十分であ
り、ベースのギヤ油に対して十分な粘度指数向上をもた
らすためには比較的多量の前記ポリマーが必要である。

【０００３】別のギヤ油粘度指数向上剤は、米国特許第
　４，０８２，６８０号に開示されている比較的低分子
量の水素添加ブタジエン−　スチレンジブロックコポリ
マーである。 このポリマーは、３０〜４４重量％のブタジエンを含み
、１２，０００〜２０，０００の範囲の分子量を有する
。これは、モーター油用粘度指数向上剤として有用であ
ることが知られているジブロックポリマーの分子量を低
下させた変形物である。予備剪断された粘度指数向上剤
と同様に、このような低分子量ポリマーの増粘効率は比
較的低い。従って、マルチグレードギヤ油に対して十分
な粘度指数を与えるためには、高い濃度が必要とされる
。

【０００４】星型又はラジアル配置を有する水素添加共
役ジオレフィンポリマーがモーター油用の粘度指数向上
剤として有用であることは知られているが、こうしたモ
ーター油粘度指数向上剤は、その剪断安定性の低さ故に
ギヤ油粘度指数向上剤としては適さない。前記したモー
ター油粘度指数向上剤は米国特許第　４，１５６，６７
３号に開示されている。これらの星型ポリマーは、一般
的に、直鎖状ポリマーの場合よりも遥かに高い分子量に
おいても油溶性である。より高分子量のポリマーであれ
ばあるほど、そのポリマーの増粘剤としての効率が高い
が故に、ポリマーの量が少なくてすむ。この結果として
、モーター油潤滑油の粘度指数向上剤として水素添加ラ
ジアル共役ジオレフィンポリマーを使用すると、大きな
コスト上の利点がもたらされる。より高分子量である星
型ポリマーが直鎖状ポリマーの場合に比べて高い剪断安
定性を有することは開示されているが、ギヤ油中で使用
したときの剪断安定性は開示されていない。

【０００５】好ましくは従来物質よりも少ない量で使用
し得、高い剪断安定性と良好な粘度指数向上特性を示す
ギヤ油粘度指数向上剤が現在も求められ続けている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によって提供され
るギヤ油組成物は、ベース油と４本以上の枝（ａｒｍｓ
）を持つ水素添加星型ポリマーとを含み、水素添加前に
各枝は重合共役ジエンモノマーユニットを含み且つ　３
，０００〜１５，０００の範囲の重量平均分子量を有す
る。

【０００７】ギヤ油の調製においては、様々な鉱油がそ
のギヤ油組成物のためのベース油として有利に使用され
得るが、必要に応じて、例えばポリアルファオレフィン
、ポリオキシアルキレン等の合成流体のような他のベー
ス油を使用してもよい。これらの鉱油は一般的に石油起
源のものであり、数多くの炭化水素化合物の複雑な混合
物である。こうした鉱油は、例えば水素添加、重合、溶
媒抽出、脱ろう等の公知の精製方法によって得られるよ
うな精製生成物であることが好ましい。こうした鉱油は
、ＡＳＴＭ　Ｄ４４５　に従って測定される場合に、１
００〜４００　ｍｍ２　／ｓ（ｃＳｔ）　の範囲の４０
℃動的粘度を有し、１０〜４０ｍｍ２　／ｓ（ｃＳｔ）
　の範囲の１００℃動的粘度を有することが多い。これ
らの鉱油はパラフィン系、ナフテン系、芳香族系、又は
これらの混合物である。数多くの適切な潤滑組成物と潤
滑成分が工業製品として入手可能である。

【０００８】ギヤ油中の前記水素添加星型ポリマーの濃
度は、そのギヤ油組成物の全重量を基準として、例えば
　０．１（好ましくは０．１５）〜２０重量％、特に　
０．１５（好ましくは０．５）〜１０重量％、更に好ま
しくは　０．５〜２　重量％の量が使用されるように、
広範囲に変化してもよい。

【０００９】本発明で使用される水素添加星型ポリマー
は、（ａ）　イオン開始剤の存在下で１つ以上の共役ジ
エンと、任意に１つ以上のモノアルケニルアレーン化合
物及び／又は少量の他のモノマーを溶液中で重合して、
リビングポリマーを形成する段階、（ｂ）　このリビン
グポリマーをポリアルケニルカップリング剤と反応させ
て、星型ポリマーを形成する段階、（ｃ）　この星型ポ
リマーに水素添加を行い、水素添加星型ポリマーを形成
する段階、を含む方法によって調製され得る。

【００１０】上記の反応段階（ａ）　で形成されるリビ
ングポリマーは、ポリ（ポリアルケニルカップリング剤
）核から外向きに延びる水素添加ポリマー鎖の前駆体で
ある。

【００１１】リビングポリマーは、イオン開始剤として
のアルカリ金属又はアルカリ金属炭化水素（例えばナフ
タレンナトリウム）の存在下で、共役ジエンと任意にモ
ノアルケニルアレーン化合物をイオン溶液重合すること
によって調製されてもよい。好ましい開始剤は、リチウ
ム又は炭化水素モノリチウムである。適した炭化水素リ
チウムは、アリルリチウムやメタリルリチウムのような
不飽和化合物、フェニルリチウム、トリルリチウム類、
キシリルリチウム類やナフチルリチウム類のような芳香
族化合物、特にメチルリチウム、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−エチルヘキシルリチウムやｎ−ヘキ
サデシルリチウムのようなアルキルリチウムを含む。第
二ブチルリチウムが好ましい開始剤である。これらの開
始剤は、任意に追加のモノマーと共に、２つ以上の前記
段階で重合混合物に加えられてよい。これらのリビング
ポリマーはオレフィン性不飽和であり、任意に芳香族性
不飽和である。

【００１２】反応段階（ａ）　によって得られるリビン
グポリマーは、直鎖状不飽和リンビングポリマーであり
、例えばＣ４　〜Ｃ１２共役ジエンのような１つ以上の
共役ジエンと、任意に１つ以上のモノアルケニルアレー
ン化合物とから調製される。

【００１３】適切な共役ジエンの例は、ブタジエン　（
１，３−ブタジエン）　、イソプレン、１，３−ペンタ
ジエン（ピペリレン）、２，３−ジメチル−１，３−　
ブタジエン、３−ブチル−１，３−オクタジエン、１−
フェニル−１，３−　ブタジエン、１，３−ヘキサジエ
ン、４−エチル−１，３−　ヘキサジエンを含む。好ま
しい共役ジエンはブタジエンとイソプレンである。これ
らのリビングポリマーは、１つ以上の共役ジエンから誘
導される他に、１つ以上のモノアルケニルアレーン化合
物から部分的に誘導されることも可能である。

【００１４】１，３−ブタジエンが主要なモノマーとし
て使用される時には、５５％以上のブタジエンが１，２
　付加によって重合するように、その重合が調節される
ことが好ましい。１，２　付加量が少ないポリブタジエ
ンでは、低温性能の劣ったギヤ油が生ずる。ブタジエン
の１，２　付加量は、極性溶媒又は極性変性剤の使用の
ような当業界で公知の手段によって調節され得る。共溶
媒としてテトラヒドロフランを使用すると、ブタジエン
の１，２−付加量が５５％以上となる。

【００１５】好ましいモノアルケニルアレーン化合物は
、スチレンやモノビニルナフタレンのようなモノビニル
芳香族化合物、及びｏ−、ｍ−、ｐ−メチルスチレン、
アルファメチルスチレンや第三ブチルスチレンのような
前記モノビニル芳香族化合物のアルキル化誘導体である
。スチレンは、妥当なコストで入手可能であるが故に、
好ましいモノアルケニルアレーン化合物である。リビン
グポリマーの調製にモノアルケニルアレーン化合物を使
用する時には、この化合物の量が５０重量％以下である
ことが好ましく、３　〜５０重量％であることが特に好
ましい。

【００１６】これらのリビングポリマーは、モノビニル
ピリジン、アクリル酸やメタクリル酸のアルキルエステ
ル（例えばメタクリル酸メチル、メタクリル酸ドデシル
、メタクリル酸オクタデシル）、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、ステアリン酸ビニル）のような少量の他のモノ
マーからも部分的に誘導され得る。

【００１７】これらのリビングポリマーは、リビングホ
モポリマー、リビングコポリマー、リビングターポリマ
ー、リビングテトラポリマー等であってもよい。こうし
たリビングホモポリマーは式Ａ−Ｍ　で表されることが
可能であり、前記式中のＭ　はカチオン部分（例えばリ
チウム）であり、Ａ　はホモポリマー（例えばポリブタ
ジエン又はポリイソプレン）である。イソプレンのリビ
ングポリマーが好ましいリビングホモポリマーである。 これらのリビングコポリマーは、式Ａ−Ｂ−Ｍ　で表さ
れることが可能であり、前記式中のＭ　はカチオン部分
（例えばリチウム）であり、Ａ−Ｂはポリ（ブタジエン
／イソプレン）、ポリ（ブタジエン／スチレン）又はポ
リ（イソプレン／スチレン）のようなブロックコポリマ
ー、ランダムコポリマー又はテーパードコポリマーであ
る。尚、この式は前記リビングコポリマー内のモノマー
配列を制限するものではない。例えば、リビングポリ（
イソプレン／スチレン）コポリマーは、リビングポリイ
ソプレン−ポリスチレンブロックコポリマー、リビング
ポリスチレン−ポリイソプレンブロックコポリマー、リ
ビングポリ（イソプレン／スチレン）ランダムコポリマ
ー、リビングポリ（イソプレン／スチレン）テーパード
コポリマー、又はリビングポリ（イソプレン／スチレン
／イソプレン）ブロックコポリマーであってよい。リビ
ングポリ（ブダジエン／スチレン／イソプレン）ターポ
リマーは、適切なリビングターポリマーの一例である。

【００１８】これらのリビングコポリマーは、リビング
ブロックコポリマー、リビングランダムコポリマー、又
は、リビングテーパードコポリマーであってもよい。こ
れらのリビングブロックコポリマーは前記モノマーの段
階的重合によって調製されてもよい。或いは、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、その後
で、例えばスチレンのような他のモノマーを付加するこ
とによって、式「ポリイソプレン−ポリスチレン−Ｍ　
」を有するリビングブロックコポリマーを形成してもよ
い。或いは、先ず最初にスチレンを重合してリビングポ
リスチレンを形成し、その後で、イソプレンを付加する
ことによって、式「ポリスチレン−ポリイソプレン−Ｍ
　」を有するリビングブロックコポリマーを形成しても
よい。

【００１９】好ましい実施態様では、枝は、共役ジエン
外側ブロックとモノアルケニルアレーン内側ブロックと
を有する２ブロック枝である。従って、これらの枝は、
最初に共役ジエンブロックを重合し、その次にモノアル
ケニルアレーンブロックを重合することによって重合さ
れる。その後で、これらの枝をモノアルケニルアレーン
ブロックの末端において互いに結合する。

【００２０】一般的に、モノアルケニルアレーンを組み
込むことによって、特にこの好ましい方法においては、
ポリマーをクラム（ｃｒｕｍｐ）　状に仕上げることが
可能である。クラム状に仕上げられたポリマーは、粘性
流体に比べて取り扱いが遥かに容易である。

【００２１】リビングポリマーは不活性液体溶媒中で形
成される。適切な溶媒は炭化水素類であって、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、シクロヘキサンやメチルシ
クロヘキサンのような脂肪族炭化水素；ベンゼン、トル
エン、エチルベンゼン、キシレン類、ジエチルベンゼン
類やプロピルベンゼン類のような芳香族炭化水素、例え
ば潤滑油のような炭化水素混合物を含む。シクロヘキサ
ンが好ましい。

【００２２】重合を行う温度は広範囲の様々な温度であ
ってよく、例えば−５０℃〜１５０　℃、好ましくは２
０℃〜８０℃の範囲の温度でよい。窒素のような不活性
の雰囲気の中で上記反応を行うことが適切であり、例え
ば５０〜１０００　ｋＰａ（　０．５〜１０バール）の
ような加圧下で上記反応を行ってよい。

【００２３】上記のリビングポリマーを調製するために
使用する開始剤の濃度も、広い範囲の様々な濃度であっ
てよく、そのリビングポリマーの望ましい分子量に従っ
て決定される。

【００２４】前記反応段階（ａ）　で調製されるリビン
グポリマーの重量平均分子量は、　３，０００〜１５，
０００の範囲であり、好ましくは５，０００〜１２，０
００の範囲である。これより高い分子量の枝は十分な剪
断安定性を有せず、これより低い分子量の枝の場合には
、ポリマーの添加量を極端に多くしなければ星型ポリマ
ーによってギヤ油の粘度を変えることができない。

【００２５】前記反応段階（ａ）　で形成されたリビン
グポリマーを、前記反応段階（ｂ）　でポリアルケニル
カップリング剤と反応させる。星型ポリマーを形成する
ことが可能なポリアルケニルカップリング剤は、例えば
米国特許第　３，９８５，８３０号、カナダ特許第　７
１６，６４５号、英国特許第　１，０２５，２９５号か
ら公知である。こうしたポリアルケニルカップリング剤
は、一般的に、少なくとも２つの非共役アルケニル基を
有する化合物である。そうした基は、一般的に、例えば
芳香族核のような同一の又は異なった電子求引性基に結
合させられる。そうした化合物は、少なくとも２つのア
ルケニル基が別々のリビングポリマーと別々に反応する
ことが可能であるという性質を有し、この点で、ブタジ
エンやイソプレン等のような従来の共役ジエン重合可能
モノマーとは相違している。そうした化合物は、脂肪族
、芳香族又はヘテロ環式である。脂肪族化合物の例は、
ポリビニル及びポリアリルのアセチレン、ジアセチレン
、ホスフェート、ホスファイト、ジメタクリレート（例
えばエチレンジメタクリレート）を含む。適切なヘテロ
環式化合物の例は、ジビニルピリジン、ジビニルチオフ
ェンを含む。好ましいカップリング剤はポリアルケニル
芳香族化合物であり、最も好ましいカップリング剤はポ
リビニル芳香族化合物である。そうした化合物の例は、
好ましくはこの化合物に直接結合させられた少なくとも
２つのアルケニル基で置換された、ベンゼン、トルエン
、キシレン、アントラセン、ナフタレンやジュレンのよ
うな芳香族化合物を含む。これらの例はポリビニルベン
ゼン類であり、例えば、ジビニルベンゼン、トリビニル
ベンゼン、テトラビニルベンゼン、ジビニルオルトキシ
レン、ジビニルメタキシレン、ジビニルパラキシレン、
トリビニルオルトキシレン、トリビニルメタキシレン、
トリビニルパラキシレン、テトラビニルオルトキシレン
、テトラビニルメタキシレン、テトラビニルパラキシレ
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、ジイソプロペニルビフェニルを含む
。好ましい芳香族化合物は式　Ａ−（ＣＨ＝ＣＨ２　）
ｘ　で表され、前記式中のＡ　は任意に置換された芳香
族環であり、ｘ　は２以上の整数である。ジビニルベン
ゼン、特にメタジビニルベンゼンが最も好ましい芳香族
化合物である。（例えばスチレンとエチルスチレンのよ
うな他のモノマーを様々な量で含む）純粋な又は工業グ
レードのジビニルベンゼンも使用可能である。前記カッ
プリング剤に、核の大きさを増大させる別のモノマー（
例えばスチレン又はアルキル化スチレン）を少量混合し
て使用してもよい。この場合には、その核は、例えばポ
リ（ジビニルベンゼン／モノアルケニル芳香族化合物）
核のようなポリ（ジアルケニルカップリング剤／モノア
ルケニル芳香族化合物）核と表記できる。

【００２６】ポリアルケニルカップリング剤は、モノマ
ーの重合が実質的に完了した後に、反応段階（ａ）　の
リビングポリマーに加えられるべきであり、即ち、この
カップリング剤は、実質的に全てのモノマーがリビング
ポリマーに転換され終わった後に初めて加えられるべき
である。

【００２７】加えられるポリアルケニルカップリング剤
の量は広い範囲の様々な量であってよいが、リビングポ
リマー１モル当たり０．５　モル以上を使用することが
好ましい。　１〜１５モルの量が好ましく、　１．５〜
５　モルの量が特に好ましい。２つ以上の段階に分けて
加えられることが可能なポリアルケニルカップリング剤
の量は、一般的に、そのリビングポリマーの８０又は８
５重量％以上を星型ポリマーに転換するような量である
。

【００２８】前記反応段階（ｂ）　は、反応段階（ａ）
　の場合と同一の溶媒の中で行うことが可能である。そ
の適切な溶媒のリストが前述されている。反応段階（ｂ
）　の温度も、０〜１５０　℃、好ましくは２０〜１２
０　℃のような広い範囲の様々な温度であってよい。こ
の反応も、窒素のような不活性雰囲気中で圧力下で行う
ことが可能である。５０〜１０００ｐＫａ（０．５　〜
１０バール）　の圧力が好ましい。

【００２９】反応段階（ｂ）　で調製された星型ポリマ
ーは、架橋ポリ（ポリアルケニルカップリング剤）であ
る濃密な中心部分（核）と、この核から外向きに延びる
幾つかの実質的に直鎖状の不飽和ポリマーの枝とを有す
ることを特徴とする。これらの枝の数は広い範囲の様々
な数であってよいが、典型的には４〜２５本、好ましく
は７〜１５本である。

【００３０】本出願人は、使用する枝の数を増すことに
よって、そのポリマーの増粘効率と剪断安定性が大きく
改善され、従って、極端に長い枝を必要とせずに（その
結果として十分な剪断安定性を有する）比較的高い分子
量を有する（その結果として増粘効率が高い）ギヤ油粘
度指数向上剤を調製することが可能であるということを
発見している。

【００３１】依然として「リビングな」星型ポリマーを
公知の方法で、カチオン末端基と反応する化合物を加え
ることによって不活性化又は「失活される」。適切な不
活性化剤の例としては、例えば水やアルコール（例えば
メタノール、エタノール、イソプロパノール、２−エチ
ルヘキサノール）やカルボン酸（例えば酢酸）のような
１個以上の活性水素原子を含む化合物、例えば塩素原子
のような１個の活性ハロゲン原子を含む化合物（例えば
塩化ベンジル、クロロメタン）、１個のエステル基を含
む化合物、二酸化炭素を挙げることができる。この方法
で不活性化されない場合には、そのリビング星型ポリマ
ーは水素添加段階（ｃ）　で不活性化される。

【００３２】不活性化される前に、これらのリビング星
型ポリマーを、前述のタイプと同一の又は異なったジエ
ン及び／又はモノアルケニルアレーン化合物のような更
に別のモノマーと反応させてもよい。この追加の反応段
階は、ポリマー鎖の数を増加させるという作用の他に、
異なった２つ以上のタイプのポリマー鎖を有するリビン
グ星型ポリマーを生成する作用を有する。例えば、リビ
ングポリイソプレンから誘導されるリビング星型ポリマ
ーを更に別のイソプレンモノマーと反応させ、様々な重
量平均分子量のポリイソプレン鎖を有する別のリビング
星型ポリマーを生成してもよい。この代わりに、リビン
グ星型ポリイソプレンホモポリマーをスチレンモノマー
と反応させ、ポリイソプレンホモポリマー鎖とポリスチ
レンホモポリマー鎖の両方を有する更に別のリビング星
型コポリマーを生成することも可能である。このように
、「様々なポリマー鎖」は、「様々な重量平均分子量の
鎖」及び／又は「様々な構造の鎖」を意味する。これら
の追加の枝は、上記で特定された範囲内の重量平均分子
量を持たなければならない。これらの追加の重合は、本
発明の方法の反応段階（ａ）　に関して説明された条件
と概ね同一の条件の下で行われることが可能である。

【００３３】前記反応段階（ｃ）　では、こうして得ら
れた星型ポリマーが適切な技術のいずれかを用いて水素
添加される。当初のオレフィン不飽和の８０％以上が水
素添加されることが適切であり、その９０％以上が水素
添加されることが好ましく、その９５％以上が水素添加
されることが最も好ましい。この星型ポリマーがモノア
ルケニルアレーン化合物から部分的に誘導される時には
、水素添加する芳香族不飽和の量は、使用される水素添
加条件によって決定されるだろう。しかし、そうした芳
香族不飽和の１０％未満が水素添加されることが好まし
く、その５　％未満が水素添加されることが更に好まし
い。そのポリ（ポリアルケニルカップリング剤）核がポ
リ（ポリアルケニル芳香族カップリング剤）核である場
合には、その核の芳香族不飽和は、使用される水素添加
条件に応じて、水素添加されてもされなくてもよい。そ
の水素添加星型ポリマーの重量平均分子量は、非水素添
加星型ポリマーの重量平均分子量に一致する。

【００３４】好ましい水素添加方法は、米国特許第　３
，５９５，９４２号に説明されている選択的水素添加方
法である。 この方法では、アルキルアルミニウムと、ニッケルカル
ボキシラートもしくはコバルトカルボキシラート又はニ
ッケルアルコキシドもしくはコバルトアルコキシドとの
反応生成物を含む触媒を使用して、好ましくはそのポリ
マーの調製に使用したのと同じ溶媒の中で、水素添加が
行われる。好ましい触媒は、トリエチルアルミニウムと
ニッケルオクトエートとから形成される反応生成物であ
る。

【００３５】次いで、水素添加星型ポリマーを、溶媒の
蒸発といった慣用の従来の技術を用いて、水素添加が行
われた溶媒の中から固体の形で回収する。この代わりに
、ギヤ油のような油をその溶液に加えた後に、その混合
物から溶媒を取り除き、濃縮物を形成することも可能で
ある。その濃縮物中の水素添加星型ポリマーの量が１０
重量％を越える場合にさえ、取扱いが容易な濃縮物が生
成される。適切な濃縮物は、その濃縮物全体の重量を基
準として１０〜６０重量％の水素添加星型ポリマーを含
む。

【００３６】水素添加星型ポリマーに加えて、本発明に
よる剪断安定性を有するギヤ油組成物は、例えば酸化防
止剤、流動点降下剤、染料、清浄剤等といった当業者に
公知な他の１つ以上の添加剤を含むことが可能である。 リンと硫黄を含むギヤ油添加剤が一般的に使用される。

【００３７】ギヤ油として使用する場合の剪断応力は自
動車用エンジン内で使用する場合に比べて遥かに大きく
、従って、高分子量ポリマーよりも高い剪断安定性を有
する低分子量ポリマーを使用することが、過酷な使用の
後もマルチグレード品質を維持する信頼性を有するマル
チグレードギヤ油の調合に不可欠である。粘度指数向上
剤に分散作用及び／又は清浄作用とを与えるための当業
界で公知の方法を、本発明のギヤ油粘度指数向上剤に組
み入れられることは可能である。そうした方法は、米国
特許第　４，１４５，２９８号に開示されるように、金
属化と窒素を含む官能基を用いた官能化とを含む。

【００３８】本発明のギヤ油組成物は、優秀な剪断安定
性を与え、従来技術の組成物の場合よりも少ないポリマ
ー量でマルチグレードギヤ油組成物をもたらす。本発明
の組成物は予備剪断処理を必要とぜす、従って、こうし
た組成物の製造コストは低くなる。本発明に使用される
ポリマーの鉱油中の溶解度も、従来の場合より高く、従
って、より高濃度の濃縮物の形で粘度指数向上剤を調製
することが可能である。本発明で使用されるポリマーは
、極度に高い剪断安定性が求められるギヤ油組成物に特
に適している。

【００３９】更に本発明は、ギヤ油組成物の調製方法を
も提供し、この方法は、そのギヤ油組成物１００　重量
部当たり　１〜１５重量部合の水素添加星型ポリマーと
ベース油とを混合することを含む。この水素添加星型ポ
リマーは４本以上の枝を有し、これらの各枝は、水素添
加前に重合共役ジエンモノマーユニットを含み且つ　３
，０００〜１５，０００の範囲の重量平均分子量を有す
る。

【００４０】更に本発明は、そのギヤ油組成物全体を基
準として０．１　重量％以上の水素添加星型ポリマーの
、大量のベース油を含むギヤ油組成物中の粘度指数向上
剤添加剤としての使用をも提供する。この水素添加星型
ポリマーは４本以上の枝を有し、これらの各枝は、水素
添加前に重合共役ジエンモノマーユニットを含み且つ　
３，０００〜１５，０００の範囲の重量平均分子量を有
する。

【００４１】本発明は、以下の実施例から更に詳細に理
解されるだろう。

【００４２】

【実施例】実施例１ 各々に９，９００　、１０，５００、１２，０００、１
６，０００、２１，０００、３５，０００の重量平均分
子量のポリイソプレン枝を有する星型ポリマーを調製し
、初期のエチレン性不飽和の９８％以上に水素添加する
ように水素添加を行った。これらのポリマーを各々に星
型ポリマー１〜６と名付けた。以下の説明から明らかな
通り、星型ポリマー１〜３が本発明のギヤ油組成物に混
合するのに適しており、星型ポリマー４〜６が比較のた
めに使用される。

【００４３】これらの星型ポリマーを、第二ブチルリチ
ウムを開始剤として使用して、シクロヘキサン溶液から
イソプレンを重合することによって調製した。開始剤対
イソプレンの比率を、上記した各枝の重量平均分子量が
結果的に得られるように変化させた。その後で、そのリ
ビング枝を、ジビニルベンゼン対リチウムのモル比を約
３にして、ジビニルベンゼンとカップリングさせた。Ｎ
ｉ（オクトエート）２　とトリエチルアルミニウム水素
添加触媒とを使用して６５℃において水素添加を行った
。その後で、クエン酸の　１重量％水溶液、次いで水を
用いてその溶液を洗浄することによって、前記水素添加
触媒を抽出した。

【００４４】その後で、こうして得られた星型ポリマー
を鉱油の中に溶解し、そのポリマーの溶解度に応じてそ
のポリマーの量を様々に変化させながら、濃縮物を形成
した。使用した鉱油はＳｈｅｌｌ　ＨＶＩ　２５０　Ｎ
ｅｕｔｒａｌ　ＭＱとＳｈｅｌｌ　ＨＶＩ　１５０　Ｂ
ｒｉｇｈｔ　Ｓｔｏｃｋであり、前者は、４０℃におけ
る粘度が５０．７〜５４ｍｍ２　／ｓ（ＡＳＴＭ　Ｄ４
４５）　であり、粘度指数が８９〜９６　（ＡＳＴＭ　
Ｄ２２７０）　であり、最低引火点が　２２１℃（ＡＳ
ＴＭ　Ｄ９２）である、澄んで透明な高粘度指数ベース
油であり、後者は、４０℃における粘度が３２〜３３．
５ｍｍ２　／ｓ（ＡＳＴＭ　Ｄ４４５）　であり、粘度
指数が８８〜９０（ＡＳＴＭ　Ｄ２２７０）であり、最
低引火点が　２９３℃（ＡＳＴＭ　Ｄ９２）である、澄
んで透明な高粘度指数ベース油である。

【００４５】上記の星型ポリマーの各々と市販のモータ
ー油粘度指数向上剤とを含む、８０Ｗ−１４０　グレー
ド規格に概ね相当するギヤ油組成物が調製された。この
市販のモーター油粘度指数向上剤は、Ｓｈｅｌｌｖｉｓ
　５０（登録商標）（ポリスチレンスケール上でのゲル
浸透クロマトグラフによって測定した場合に１３５，０
００　の数平均分子量を有する直鎖状水素添加スチレン
−イソプレンポリマー）　である。 流動点降下剤Ａｃｒｙｌｏｉｄ１５４（登録商標）又は
　Ｈｉｔｅｃ　Ｅ−６７２（登録商標）がこれらのギヤ
油の中に含まれる。市販のヘビーデューティギヤ油用の
添加剤パッケージであるＡｎｇｌａｍｏｌ　６０２０Ａ
（登録商標）も、この組成物中に含まれる。表１には、
各ギヤ油組成物中の各成分の量、　１００℃での粘度、
−２６℃におけるブルックフィールド粘度を示す。８０
Ｗ−１４０　ギヤ油の規格では、１００　℃における最
小粘度が２４ｍｍ　／ｓ（ｃＳｔ）であり、−２６℃に
おける最大ブルックフィールド粘度が１５０Ｐａ（１５
００Ｐ）である。これらのブレンドが全てこの規格内に
収まったわけではないが、各々のブレンドはこの規格に
接近しており、使用した潤滑油原料の組合せに僅かな変
更を加えることよって、この規格に調整されることが可
能だった。

【００４６】

【表１】

【００４７】実施例２ 実施例１で説明した星型ポリマーと従来技術の粘度指数
向上剤との剪断安定性を、Ａｕｔｏｒｅｓｅａｒｃｈ　
Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，　Ｉｎｃによって行われる
　Ｇｅａｒ　Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ　ＳｈｅａｒＳｔａｂ
ｉｌｉｔｙ　Ｔｅｓｔを用いて測定した。このテストは
、８２℃の潤滑油温度で３５００ｒｐｍで駆動される、
ハイポイドディファレンシャルギヤに類似した予荷重ギ
ヤセットを使用する。１．４１９　リットル（３パイン
ト）　のオイルを充填することが求められ、粘度変化を
監視するために、１０ミリリットルのオイル標本を間隔
を置いて採取した。

【００４８】剪断安定性指数（Ｓｈｅａｒ　Ｓｔａｂｉ
ｌｉｔｙ　Ｉｎｄｅｘ（ＳＳＩ））　が、剪断によって
失われたポリマーに起因する初期粘度パーセンテージと
して計算された。表２は、この剪断安定性テスト結果と
ＳＳＩ　計算結果とを要約している。

【００４９】

【表２】

【００５０】市販のモーター油粘度指数向上剤と、１６
，０００以上の重量平均分子量の枝を持つ星型ポリマー
は、４４％以上の剪断安定性指数を有した。組成物粘度
が変化するが故に、これらはギヤ油の粘度指数向上剤と
しての使用には不適切だった。１６，０００未満の重量
平均分子量のポリマー枝を持つ共役ジエン水素添加星型
ポリマーは、２５％以下の剪断安定性指数を有した。こ
れらのポリマーは、ギヤ油に使用する粘度指数向上剤と
して適切だった。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ベース油と４本以上の枝を持つ水素添
   加星型ポリマーとを含むギヤ油組成物であって、水素添
   加前に各枝は重合共役ジエンモノマーユニットを含み且
   つ　３，０００〜１５，０００の範囲の重量平均分子量
   を有することを特徴とする、前記組成物。
2. 【請求項２】　　前記共役ジエンモノマーユニットがブ
   タジエンモノマー、イソプレンモノマー又はこれらの混
   合物である請求項１に記載の組成物。
3. 【請求項３】　　前記各枝が　５，０００〜１２，００
   ０の範囲の重量平均分子量を有する請求項１又は２に記
   載の組成物。
4. 【請求項４】　　前記水素添加星型ポリマーが２５％以
   下の剪断安定性指数を有する請求項１から３のいずれか
   一項に記載の組成物。
5. 【請求項５】　　前記星型ポリマーの枝がポリアルケニ
   ルカップリング剤と結合される請求項１から４のいずれ
   か一項に記載の組成物。
6. 【請求項６】　　前記ポリアルケニルカップリング剤が
   ジビニルベンゼンである請求項５に記載の組成物。
7. 【請求項７】　　前記組成物の全重量を基準として　０
   ．１〜２０重量％の前記水素添加星型ポリマーを含む請
   求項１から６のいずれか一項に記載の組成物。
8. 【請求項８】　　前記組成物の全重量を基準として　０
   ．５〜１０重量％の前記水素添加星型ポリマーを含む請
   求項７に記載の組成物。
9. 【請求項９】　　前記ベース油と前記組成物　１００重
   量部当たり　１〜１５重量部の前記水素添加星型ポリマ
   ーとを混合することを含む、請求項１から８のいずれか
   一項に記載のギヤ油組成物の調製方法。
10. 【請求項１０】　　前記組成物全体を基準として０．１
    　重量％以上の量の４本以上の枝を持つ水素添加星型ポ
    リマーの、大量のベース油を含むギヤ油組成物中の粘度
    指数向上剤添加剤としての使用であって、水素添加前に
    各枝は重合共役ジエンモノマーユニットを含み且つ　３
    ，０００〜１５，０００の範囲の重量平均分子量を有す
    ることを特徴とする、前記使用。