JPH093131A - 潤滑油組成物用の分散剤−粘度改良剤 - Google Patents

潤滑油組成物用の分散剤−粘度改良剤

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JPH093131A
JPH093131A JP8158623A JP15862396A JPH093131A JP H093131 A JPH093131 A JP H093131A JP 8158623 A JP8158623 A JP 8158623A JP 15862396 A JP15862396 A JP 15862396A JP H093131 A JPH093131 A JP H093131A
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Bryan Allers Grisso
アラーズ グリッソ ブライアン
Cantifuni Robert
カンティフーニ ロベール
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 潤滑油用の分散剤−粘度改良剤、およびこの
ような分散剤−粘度改良剤を含有するオイル組成物およ
び濃縮物を提供すること。 【解決手段】 以下の(A)、(B)および(C)から誘導した
単位を含有する、窒素含有共重合体： (A)アルキル基中に１個〜11個の炭素原子を有するアク
リル酸アルキルエステルモノマーを約５重量％〜約75重
量％； (B)アルキル基中に12個〜約24個の炭素原子を有するア
クリル酸アルキルエステルモノマーを約25重量％〜約95
重量％；および (C)以下からなる群から選択した少なくとも１種の窒素
含有モノマーを約0.1重量％〜約20重量％：ビニル置換
した窒素複素環モノマー、N,N-ジアルキルアミノアルキ
ルアクリレートモノマー、N,N-ジアルキルアミノアルキ
ルアクリルアミドモノマーおよび第三級アルキルアクリ
ルアミド；ここで、(C)は、(A)および(B)の共単量体と
して配合されるか、または(A)および(B)に由来のアクリ
ル酸アルキル共重合体にグラフト化されるが、但し、そ
れらの全量は、100％に等しい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、潤滑油用の分散剤
−粘度改良剤、およびこのような分散剤−粘度改良剤を
含有するオイル組成物および濃縮物に関する。
【０００２】
【従来の技術】潤滑粘性のあるオイルの粘度は、一般
に、温度に依存する。この潤滑油の温度が上がると、そ
の粘度は、通常、低下し、この温度が下がると、その粘
度は、通常、上昇する。
【０００３】粘度改良剤の機能は、その温度が上昇する
につれた粘度低下の範囲を狭くすること、またはその温
度が低下するにつれた粘度上昇の範囲を狭くすること、
またはその両方にある。それゆえ、粘度改良剤は、温度
の変化に伴った、この粘度改良剤を含むオイルの粘度変
化を改善する。それにより、このオイルの流動性が改良
される。
【０００４】粘度改良剤は、通常、重合体物質であり、
しばしば、粘度指数改良剤と呼ばれる。
【０００５】エステル基含有重合体は、潤滑油の流動特
性を改良する周知の添加剤である。ポリアクリル酸エス
テル重合体(特に、ポリメタクリル酸エステル重合体)
は、周知であり、この目的に広く使用されている。
【０００６】分散剤もまた、潤滑剤の分野において、周
知である。分散剤は、不純物、特に、機械装置の操作中
において形成される不純物を、潤滑される部分の表面
に、スラッジまたは他の沈殿物として沈殿させるよりも
むしろ、懸濁液中に保持するために、潤滑剤で使用され
る。
【０００７】粘度改良特性および分散剤特性の両方を与
える多機能性添加剤も同様に、当該技術分野で公知であ
る。このような生成物は、Dieter Klamann、「Lubrican
ts and Related Products」、Verlag Chemie Gmbh (198
4)、185〜193頁；C.V. SmalheerおよびR.K. Smith「Lub
ricant Additives」、Lezius-Hiles Co. (1967)；M.W.R
anney、「Lubricant Additives」、Noyes Data Corp.
(1973)、92〜145頁、M.W.Ranney、「Lubricant Additiv
es, Recent Developments」、Noyes Data Corp.(197
8)、139〜164頁；およびM.W. Ranney、「Synthetic Oils
and Additives for Lubricants」、Noyes Data Corp.
(1980)、96〜166頁を含めた非常に多くの文献に、記載
されている。これらの各文献の内容は、本明細書中で参
考として援用されている。
【０００８】ポリアクリル酸エステルの誘導体は、潤滑
剤用の添加剤とし周知であり、これは、改良された粘度
特性を与えるだけでなく、潤滑剤の分散剤特性を高め
る。
【０００９】この粘度改良剤または分散剤−粘度改良剤
は、それを含有する潤滑剤の低温粘性に悪影響を与えな
いのが望ましい。しばしば、粘度改良剤または分散剤−
粘度改良剤は、潤滑油の高温粘度特性を高める、すなわ
ち、温度が高くなることに伴う粘度損失を低減するもの
の、処理した潤滑剤の低温特性は悪くなる。
【００１０】自動変速機油の主要な必要条件の１つは、
−40℃で20,000センチポアズの最大ブルックフィールド
粘度により示される、改良された低温性能である。この
粘度改良剤は、自動変速機油で使用する全添加剤系のほ
ぼ50重量％を占め得、その低温性能に大きな影響を与え
得る。このような特性はまた、他の用途(例えば、ギア
潤滑剤)で望ましい。本発明の共重合体はまた、多くの
他の潤滑油組成物(これには、エンジン油、油圧作動
油、工業油などが含まれるが、これらに限定されない)
で有用である。
【００１１】従って、潤滑油組成物の低温粘性を不適切
に高めることなく、高温での粘度損失の程度を少なくす
る組成物を提供することが望まれている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第一の目的
は、新規な多目的潤滑剤添加剤を提供することにある。
【００１３】さらに特定の目的は、潤滑組成物の粘度特
性および分散剤特性を改良する多目的添加剤を提供する
ことにある。
【００１４】さらに他の目的は、このような多目的添加
剤の調製方法を提供することにある。
【００１５】さらに他の目的は、本発明の新規な多目的
潤滑剤添加剤を含有する添加剤濃縮物を提供することに
ある。
【００１６】さらに他の目的は、分散剤特性および粘度
特性を改良した潤滑剤を提供することにある。
【００１７】他の目的は、一部は、本発明の開示を考慮
すると明らかであり、一部は、この後で明らかにする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、潤滑油組成物
用のポリアクリル酸エステル(さらに特定すると、ポリ
メタクリル酸エステル)をベースにした分散剤−粘度改
良剤を提供する。特定すると、本発明の分散剤−粘度改
良剤は、以下の(A)、(B)および(C)から誘導した単位を
含有する、窒素含有共重合体である： (A)アルキル基中に１個〜11個の炭素原子を有するアク
リル酸アルキルエステルモノマーを約５重量％〜約75重
量％； (B)アルキル基中に12個〜約24個の炭素原子を有するア
クリル酸アルキルエステルモノマーを約25重量％〜約95
重量％；および (C)以下からなる群から選択した少なくとも１種の窒素
含有モノマーを約0.1重量％〜約20重量％：ビニル置換
した窒素複素環モノマー、N,N-ジアルキルアミノアルキ
ルアクリレートモノマー、N,N-ジアルキルアミノアルキ
ルアクリルアミドモノマーおよび第三級アルキルアクリ
ルアミド；但し、それらの全量は、100％に等しい。
【００１９】１実施態様では、上記モノマー(A)は、ア
ルキル基中に４個〜11個の炭素原子を有するアクリル酸
アルキルエステルを少なくとも５重量％で含有する。
【００２０】他の実施態様では、上記モノマー(A)は、
アルキル基中に１個〜４個の炭素原子を有するアクリル
酸アルキルエステルを約10重量％〜約40重量％で含有
し、そしてアルキル基中に９個〜11個の炭素原子を有す
るアクリル酸アルキルエステルを約60重量％〜約90重量
％で含有する。
【００２１】さらに他の実施態様では、上記窒素含有共
重合体は、N,N-ジアルキルアミノアルキルアクリルアミ
ドまたはアクリレート、第三級ブチルアクリルアミド、
ビニルピリジンおよびN-ビニル置換複素環モノマーから
なる群から選択され、ここで、各アルキル基またはアミ
ノアルキル基は、独立して、１個〜約８個の炭素原子を
有し、該N-ビニル置換複素環モノマーは、N-ビニルイミ
ダゾール、N-ビニルピロリジノンおよびN-ビニルカプロ
ラクタムからなる群から選択される。
【００２２】さらに他の実施態様では、上記共重合体
は、約10,000〜約300,000の範囲の数平均分子量、およ
び約1.5〜約５の範囲の多分散性値を有する。
【００２３】さらに他の実施態様では、上記アクリル酸
アルキルエステルモノマーは、メタクリル酸アルキルエ
ステルを包含する。
【００２４】本発明はまた、窒素含有モノマーを調製す
る方法を提供する。該方法は、遊離ラジカル開始剤の存
在下で、以下の(A)、(B)および(C)を反応させることを
包含する： (A)アルキル基中に１個〜11個の炭素原子を有するアク
リル酸アルキルエステルモノマーを約５重量％〜約75重
量％； (B)アルキル基中に12個〜約24個の炭素原子を有するア
クリル酸アルキルエステルモノマーを約25重量％〜約95
重量％；および (C)以下からなる群から選択した少なくとも１種の窒素
含有モノマーを約0.1重量％〜約20重量％：ビニル置換
した窒素複素環モノマー、N,N-ジアルキルアミノアルキ
ルアクリレートモノマー、N,N-ジアルキルアミノアルキ
ルアクリルアミドモノマーおよび第三級アルキルアクリ
ルアミド；但し、それらの全量は、100％に等しい。
【００２５】本発明はまた、窒素含有共重合体を調製す
る方法を提供する。該方法は、以下の(A)および(B)を含
有するポリアクリル酸エステル共重合体に、該ポリアク
リレート共重合体を基準にして、約0.1重量％〜約20重
量％の以下の(C)をグラフト化することを包含し、該グ
ラフト化は、遊離ラジカル開始剤の存在下にて、行われ
る：(A)アルキル基中に１個〜11個の炭素原子を有する
アクリル酸アルキルエステルモノマーを約５重量％〜約
75重量％；(B)アルキル基中に12個〜約24個の炭素原子
を有するアクリル酸アルキルエステルモノマーを約25重
量％〜約95重量％；および(C)以下からなる群から選択
した少なくとも１種の窒素含有モノマー：ビニル置換し
た窒素複素環モノマー、N,N-ジアルキルアミノアルキル
アクリレートモノマー、N,N-ジアルキルアミノアルキル
アクリルアミドモノマーおよび第三級アルキルアクリル
アミド；但し、それらの全量は、100％に等しい。
【００２６】１実施態様では、上記方法は押出機で行わ
れる。
【００２７】他の実施態様では、上記反応はいずれの希
釈剤も存在しない状態で行われる。
【００２８】さらに他の実施態様では、上記反応は希釈
剤中で行われる。
【００２９】さらに他の実施態様では、上記ポリアクリ
ル酸エステル骨格は、有機希釈剤の存在下で調製したも
のである。
【００３０】さらに他の実施態様では、上記ポリアクリ
ル酸エステル骨格の調製、およびそれに続くグラフト化
は、それぞれ、押出機で行われる。
【００３１】さらに他の実施態様では、上記モノマー
(A)および(B)および遊離ラジカル開始剤は、まず、配合
されて第一混合物が形成され、それから、該第一混合物
の約20％〜約40％は、上記モノマー(C)の意図した充填
物の少なくとも50％と混合されて第二混合物が形成さ
れ、発熱が認められるまで、該第二混合物は加熱され、
それから、この発熱が止んだ後、これらの物質が、反応
温度を維持するために加熱され、そして上記モノマー
(A)、(B)および開始剤の第一混合物の残りが加えられ、
この反応は完結まで継続される。
【００３２】さらに他の実施態様では、上記反応は連鎖
移動剤の存在下で行われる。
【００３３】本発明はまた、上記方法により調製した窒
素含有共重合体を提供する。
【００３４】本発明はまた、上記共重合体および希釈剤
を含有する添加剤濃縮物を提供する。
【００３５】１実施態様では、上記希釈剤は、鉱油およ
び合成油からなる群から選択され、−26℃で約50〜約40
0センチポアズおよび−40℃で約100〜約1500センチポア
ズの範囲の、ASTM D-2983で測定したブルックフィール
ド粘度を示す。
【００３６】他の実施態様では、上記希釈剤は、水素処
理したナフテン油から本質的になる鉱油である。
【００３７】さらに他の実施態様では、上記希釈剤は、
エステル、ポリアルファオレフィンオリゴマーおよびア
ルキル化ベンゼンからなる群から選択した合成油であ
る。
【００３８】さらに他の実施態様では、上記添加剤濃縮
物は、上記共重合体を約25重量％〜約90重量％、および
上記希釈剤を約10重量％〜約75重量％で含有する。
【００３９】本発明はまた、主要量の潤滑粘性のあるオ
イルおよび少量の上記の窒素含有共重合体を含有する潤
滑油組成物を提供する。
【００４０】１実施態様では、上記潤滑粘性のあるオイ
ルは、鉱油および合成油の混合物を含有する。
【００４１】本発明で使用する「アクリル酸エステル」
および「アクリルアミド」との用語には、アクリル酸ア
ルキルおよびアルキルアクリルアミド(特に、メタクリ
ル酸アルキルおよびメタクリルアミド)が含まれる。
【００４２】
【発明の実施の形態】本発明に従って、潤滑油組成物用
の分散剤−粘度改良剤として使用するのに適切な組成物
は、一方では、アルキル基中に１個〜11個の炭素原子を
有するアクリル酸アルキルエステルモノマー、および他
方では、アルキル基中に12個〜約24個の炭素原子を有す
るアクリル酸アルキルエステルモノマーの混合物、およ
び以下でさらに詳細に説明する少なくとも１種の窒素含
有モノマーから誘導した、窒素含有共重合体を含有す
る。
【００４３】本明細書中で用いる「炭化水素」、「ヒド
ロカルビル」または「炭化水素ベースの」との用語は、
記述の基が、本発明の文脈内で、主として炭化水素的な
性質を有することを意味する。これらには、事実上、純
粋な炭化水素である基(すなわち、これらは、炭素およ
び水素だけを含有する)が挙げられる。これらはまた、
主として、基の炭化水素的な性質を変化させない置換基
または原子を含有する基を包含し得る。これらの置換基
には、ハロ、アルコキシ、ニトロなどが包含され得る。
これらの基はまた、ヘテロ原子を含有し得る。適切なヘ
テロ原子は、当業者に明らかであり、例えば、イオウ、
窒素および酸素を包含する。従って、これらの基は、本
発明の文脈内では、主として炭化水素的な性質を保持し
ているものの、鎖または環の中に存在する炭素以外の原
子を含有し得るが、その他は炭素原子で構成されてい
る。
【００４４】一般に、この炭化水素基または炭化水素ベ
ースの基では、各10個の炭素原子に対し、約３個以下の
非炭化水素置換基またはヘテロ原子、好ましくは、１個
以下の非炭化水素置換基またはヘテロ原子が存在する。
最も好ましくは、これらの基は、事実上、純粋な炭化水
素であり、すなわち、本質的に、炭素および水素以外の
原子を含有しない。
【００４５】本明細書および請求の範囲を通じて、「油
溶性」または「油分散可能な」との表現が用いられる。
「油溶性」または「油分散可能な」とは、潤滑粘性のあ
るオイルに溶解させるか、分散させるかまたは懸濁させ
ることにより、所望レベルの活性または性能を提供する
のに必要な量を配合できることを意味する。通常、この
ことは、潤滑油組成物にて、少なくとも約0.001重量％
の物質を配合できることを意味する。「油溶性」または
「油分散可能な」との用語、特に、「安定に分散可能
な」との用語のさらに詳しい論述に関しては、米国特許
第4,320,019号を参照せよ。この特許の内容は、このこ
とに関連した教示について、本明細書中で参考として援
用されている。
【００４６】本発明の文脈では、「共重合体」との用語
は、２種またはそれ以上の異なるモノマーから誘導した
重合体を意味する。それゆえ、例えば、アクリル酸メチ
ル、アクリル酸ブチル、アクリル酸C9-11およびアクリ
ル酸C12-18の混合物は、ここで定義する共重合体であ
る。本発明の共重合体はまた、窒素含有モノマーから誘
導した単位を含有する。
【００４７】本発明の窒素含有共重合体は、いくつかの
異なる方法により、調製され得る。１実施態様では、こ
の窒素含有共重合体は、このアクリル酸エステルモノマ
ーおよび窒素含有モノマーを一緒に反応させることによ
り、得られる。他の実施態様では、この窒素含有モノマ
ーは、あらかじめ形成したアクリル酸エステル共重合体
骨格にグラフト化される。
【００４８】本発明の窒素含有共重合体は、しばしば、
有機希釈剤中で調製される。本発明の窒素含有共重合体
中に存在する希釈剤の特定の量および種類は、それを含
む潤滑剤の低温粘度特性に著しい効果を有し得ることが
確認されている。
【００４９】アクリル酸アルキルエステルモノマー この上で述べたように、この窒素含有共重合体は、(A)
アルキル基中に１個〜11個の炭素原子を有するアクリル
酸アルキルエステルモノマーを約５重量％〜約75重量％
(好ましくは、約30重量％〜約60重量％)、および(B)ア
ルキル基中に12個〜約24個の炭素原子を有するアクリル
酸アルキルエステルモノマーを約25重量％〜約95重量％
(好ましくは、約40重量％〜約70重量％)から誘導した単
位を含有する。特に好ましい実施態様では、このアクリ
ル酸アルキルエステルモノマーは、メタクリル酸アルキ
ルエステルを包含する。
【００５０】特定の１実施態様では、モノマー(A)は、
アルキル基中に４個〜11個の炭素原子を有するアクリル
酸アルキルエステルを少なくとも５重量％で含有する。
他の実施態様では、モノマー(A)は、アルキル基中に１
個〜４個の炭素原子を有するアクリル酸アルキルエステ
ルを約10重量％〜約40重量％で含有する。さらに他の実
施態様では、モノマー(A)は、アルキル基中に９個〜11
個の炭素原子を有するアクリル酸アルキルエステルを約
60重量％〜約90重量％で含有する。
【００５１】これらのアクリル酸エステルモノマーは、
当業者に周知の通常方法により、調製され得る。例え
ば、このアクリル酸エステルモノマーは、多くの場合、
プロピレン酸化方法(これは、プロピレンのアクリル酸
への二段階蒸気相酸化である)により調製され、次い
で、これは、所望のエステルにエステル化される。従
来、アクリル酸エステルの製造は、アセチレン、アクリ
ロニトリルなどのような物質の石油化学に関与してい
た。
【００５２】メタクリル酸エステルに関しては、使用す
る方法は、しばしば、所望のモノマーに依存して、変わ
る。そのアセトンシアノヒドリン方法は、アセトンとHC
Nとの反応によりアセトンシアノヒドリンを形成するこ
とを包含し、これは、次いで、所望のアルコールと反応
されて、エステルを形成する。プロピレンカルボニル化
および他の多くの方法もまた、使用される。
【００５３】種々の方法は、the Encyclopedia of Poly
mer Science and Engineering、Vol. 1、pp. 247〜25
1、Wiley-Interscience、New York(1985)の「Acrylic a
nd Methacrylic Ester Polymers」の表題の章にかなり
詳細に記載されている。
【００５４】多くのアクリル酸アルキルエステルは、市
販されている。業者には、以下が含まれる：Rohmおよび
Haas；San Esters Corp(New York州のNew Yorkにオフィ
スを置く)；Mitsubishi Rayon Co. Ltd.；Polyscience
s, Inc.(Warrington Pennsylvania)；Sartomer Co.(Ext
on Pennstlvania)など。
【００５５】窒素含有モノマー 本発明の窒素含有共重合体はまた、(C)以下からなる群
から選択した少なくとも１種の窒素含有モノマーの約0.
1重量％〜約20重量％(１実施態様では、約0.5重量％〜
約５重量％、特に、約1.5重量％〜約2.5重量％)から誘
導した単位を含有する：ビニル置換した窒素複素環モノ
マー、N,N-ジアルキルアミノアルキルアクリレートモノ
マー、N,N-ジアルキルアミノアルキルアクリルアミドモ
ノマーおよび第三級アルキルアクリルアミド。
【００５６】１実施態様では、この窒素含有モノマー
は、N-ビニル置換複素環モノマーである。このようなモ
ノマーの例には、N-ビニルイミダゾール、N-ビニルピロ
リジノンおよびN-ビニルカプロラクタムが包含される。
【００５７】他の実施態様では、このビニル置換複素環
モノマーは、ビニルピリジンである。
【００５８】さらに他の実施態様では、この窒素含有モ
ノマーは、N,N-ジアルキルアミノアルキルアクリルアミ
ドまたはアクリレートであり、ここで、各アルキル基ま
たはアミノアルキル基は、独立して、１個〜約８個の炭
素原子を有する。
【００５９】さらに他の実施態様では、この窒素含有モ
ノマーは、第三級アルキルアクリルアミド、好ましく
は、第三級ブチルアクリルアミドである。
【００６０】希釈剤 上記のように、本発明の共重合体は、希釈剤の存在下に
て調製され得る。希釈剤はまた、通常、適切な希釈剤
に、実質的に希釈剤を含まない共重合体を溶解するかま
たは分散させることにより、実質的に希釈剤を含まない
共重合体に添加され得る。
【００６１】１実施態様では、この希釈剤は、鉱油であ
る。特に好ましい実施態様では、この鉱油は、水素処理
したナフテン油から本質的になる。
【００６２】この希釈剤はまた、合成油であり得る。一
般的な合成油には、エステルタイプのオイル、ポリオレ
フィンオリゴマーまたはアルキル化ベンゼンがある。
【００６３】本発明の希釈剤含有共重合体は、ここで
は、添加剤濃縮物と呼ばれている。このような添加剤濃
縮物は、次いで、他の所望の性能改良添加剤と共に、潤
滑粘性のあるオイルに添加されて、最終的な潤滑剤組成
物が調製される。
【００６４】この添加剤濃縮物は、好ましくは、約25重
量％〜約90重量％(好ましくは、35重量％〜約80重量％)
の共重合体、および約10重量％〜約75重量％(好ましく
は、約20重量％〜約65重量％)の希釈剤を含有する。
【００６５】１実施態様では、特定の特性を有する希釈
剤を選択することにより、本発明の分散剤−粘度改良剤
の性能が高まる。例えば、本発明の窒素含有重合体と共
に、ある種の希釈剤を含む添加剤濃縮物を含有する潤滑
油組成物は、高い低温特性を有する。非常に低い温度
(例えば、−５℃〜−40℃)で優れた粘度特性を示す潤滑
油組成物は、特に有益である。
【００６６】本発明の分散剤−粘度改良剤と組み合わせ
て用いると、非常に優れた低温性能を与えるある種の希
釈剤は、一般的に、非常に低温で、非常に低い粘度を有
する。特に、これらは全て、−26℃で、約50〜約400、
さらに好ましくは、約80〜約200の範囲のブルックフィ
ールド粘度(センチポアズで表わした)を示す。−40℃で
は、有用なオイルは、約100〜約1500、さらに好ましく
は、約125〜約600の範囲のブルックフィールド粘度(セ
ンチポアズで表わした)を有する。ブルックフィールド
粘度は、これ以下でさらに詳細に説明するASTM Procedu
re D-2983を使用して、測定される。これらの特に有用
な希釈剤は、40℃で、約2.5〜約６センチストークスの
範囲および100℃で、約１〜約2.5センチストークスの範
囲の粘度(ASTM Procedure D-445)を示す。
【００６７】このような有用な希釈剤には、ナフテン
油、水素処理したナフテン油、およびアルキル化した芳
香族物質(特に、約８個〜約24個の炭素原子、好ましく
は、12個〜約18個の炭素原子を含有する少なくとも１個
のアルキル基を有するアルキル化ベンゼン)が含まれ
る。水素処理したナフテン油は特に有用であり、例に
は、Risella G-07、Cross Oil Co.のL-40(40ニュートラ
ル水素処理ナフテン油)およびL-60(60ニュートラルオイ
ル)がある。
【００６８】流体潤滑剤の低温粘度(ブルックフィール
ド粘度)は、ASTM Procedure 2983のStandard Test Meth
od for Low Temperature Viscosity of Automotive Flu
id Lubricants Measured by Brookfield Viscometer(こ
れは、Annual Book of ASTM StandardsのSection 5(AST
M、Philadelphia、PA、USA)に記載されている)を用いて
測定される。この方法は、ブルックフィールド型粘度計
を使用し、これは、この方法で記載されている。この装
置は、Brookfield Engineering Laboratories(Stoughto
n、MA、USA)から入手できる。
【００６９】ASTM Procedure D-445は、以下で説明す
る。
【００７０】窒素含有共重合体 本発明の共重合体は、約10,000〜約300,000の範囲、多
くの場合、約20,000〜約150,000の範囲、しばしば、約3
0,000〜約100,000の範囲の数平均分子量(Mn)を有する。
【００７１】重合体の分子量は、この文献に記載の周知
方法を用いて、測定される。分子量を測定する方法の例
には、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(ま
た、サイズ排除クロマトグラフィーとして知られてい
る)および蒸気相浸透法がある。これらの方法および他
の方法は、以下を含めた非常に多くの文献に記載されて
いる：P. J. Flory、「Principles of Polymer Chemist
ry」Cornell University Press(1953)、第VII章、266〜
316頁；および「Macromolecules, an Introduction to
Polymer Science」、F. A. BoveyおよびF. H. Winslo
w、Editors、Academic Press(1979)、296〜312頁；およ
びW. W. Yau、J. J. KirklandおよびD. D. Bly、「Mode
rn Size Exclusion Liquid Chromatography」、John Wi
leyおよびSons、New York、1979。
【００７２】重合体の分子量と相互補完的な測定値に
は、メルトインデックス(ASTM D-1238)がある。メルト
インデックスの高い重合体は、低い分子量を有し、逆の
場合も同じである。ムーニー粘度(ASTM Procedure D-16
46-87)は、間接的には、重合体の分子量に関する。他の
全ての因子が同じであるとき、この重合体の分子量が増
加すると、ムーニー粘度も増加する。
【００７３】ASTM Procedures D-1238およびD-1646-87
は、それぞれ、上記のASTM StandardsのAnnual Bookの
８巻および９巻に記載されている。
【００７４】本明細書に示す重合体の分子量を測定する
ために使用される好ましい方法には、ポリアクリル酸エ
ステル標準を使用するゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィー(GPC)がある。
【００７５】この上で述べているように、本発明の共重
合体は、いくつかの異なる方法により調製され得る。１
実施態様では、これらのアクリル酸エステルモノマーお
よび窒素含有モノマーは、共に反応される。他の実施態
様では、これらのアクリル酸エステルモノマーは、反応
されて、アクリル酸エステル共重合体骨格を形成し、こ
の骨格に、窒素含有モノマーがグラフト化される。さら
に他の実施態様では、アクリル酸エステルモノマーおよ
び窒素含有モノマーの混合物は、あらかじめ形成したア
クリル酸エステル重合体骨格にグラフト化され得る。
【００７６】第一の実施態様では、モノマー混合物は、
所望であれば、希釈剤と共に、また所望であれば、連鎖
移動剤と共に、反応器に充填される。これらの物質は、
窒素雰囲気下にて撹拌される。引き続いて、重合開始剤
が添加され、これらの物質が反応温度まで加熱される。
この反応は、所望の重合度が得られるまで、継続され
る。
【００７７】別の一般的に好ましい実施態様では、これ
らのモノマーは、少しずつ増やして重合される。重合開
始剤と共に、モノマー混合物が調製される。この混合物
の一部(典型的には、約20％〜約40％、多くの場合、約3
3％)が反応器に充填され、その残りは、添加容器に入れ
られる。これらの反応物は、発熱反応が認められるま
で、窒素雰囲気下にて加熱される。この発熱反応が止み
始めると、このモノマー−開始剤混合物の残量の添加を
開始し、この間、必要なら、加熱または冷却により、所
望の反応温度を維持する。
【００７８】この増分重合方法の特に好ましい実施態様
では、モノマー(A)および(B)および遊離ラジカル開始剤
は、まず、配合されて第一混合物が形成され、それか
ら、第一混合物の約20％〜約40％が、モノマー(C)の意
図した充填物の少なくとも50％(好ましくは、少なくと
も70％、多くの場合、100％)と混合されて第二混合物が
形成される。次いで、発熱が認められるまで、該第二混
合物は加熱され、それから、この発熱が止んだまで、こ
の反応が継続される。この発熱が止んだ後、モノマー
(A)および(B)および開始剤の第一混合物の残りの添加が
開始され、この間、この添加が完結するまで、所望の反
応温度が維持される。次いで、この反応が完結まで継続
される。
【００７９】第二の実施態様では、これらのアクリル酸
エステルモノマーは重合され、次いで、この窒素含有モ
ノマーが、あらかじめ形成したアクリル酸エステル共重
合体にグラフト化される。この窒素含有モノマーと追加
のアクリル酸エステルモノマーとの混合物を、あらかじ
め形成したアクリル酸エステル重合体にグラフト化して
もよい。
【００８０】上で挙げた一段階方法または増分重合方法
のいずれかが、このアクリル酸エステルモノマーの重合
に使用され得る。
【００８１】この窒素含有モノマーの全ての充填物は、
この重合方法の開始時点で存在していてもよい。他方、
この窒素含有モノマーは、既に調製したポリアクリル酸
エステルに、徐々にまたは少しずつ増やして、添加され
得る。このグラフト化工程では、そのグラフト化段階に
て、通常、追加の開始剤が使用される。いずれの方法で
も、処理中に、追加の開始剤を添加してもよい。
【００８２】重合は、種々の条件下にて起こり得、これ
には、バルク重合法、溶液重合法、乳化重合法、懸濁重
合法、および非水性分散重合法がある。
【００８３】本発明の分散剤−粘度改良剤を構成する共
重合体を調製するために、通常のラジカル共重合方法を
利用することが可能である。
【００８４】このような方法は、Wiley Interscienceに
より出版された「Encyclopedia ofPolymer Science and
Engineering」(H.F. Mark, N.M. Bikales, C.G. Overb
ergerおよびG. Menges)、２版(1988年)に記載されてい
る。
【００８５】これらの方法には、アゾ化合物または過酸
化物を使用した遊離ラジカル開始の重合が挙げられる。
光化学開始方法および放射線開始方法もまた、この文献
に記載されている。
【００８６】有用な開始剤には、有機過酸化物、ヒドロ
ペルオキシドおよびアゾ化合物が挙げられる。
【００８７】この重合体の分子量は、多くの方法を使用
して制御され得、これには、開始剤、反応温度、モノマ
ー濃度および溶媒タイプの選択が包含される。連鎖移動
剤を用いてもよい。
【００８８】イオン重合方法は、カチオン方法およびア
ニオン方法を含めて公知である。しかしながら、カチオ
ン方法は、一般に、アクリル酸エステルおよびメタクリ
ル酸エステルのモノマーの重合には、効果的ではない。
【００８９】遊離ラジカル開始が好ましい。
【００９０】重合開始剤として有用な遊離ラジカル発生
試薬は、当業者に周知である。遊離ラジカル開始剤の非
常に多くの例は、Flory、BoveyおよびWinslowによる上
記参考文献において、述べられている。遊離ラジカル開
始剤の広範囲にわたるリストは、J. BrandupおよびE.
H. Immergut著の「Polymer Handbook」、２版、John Wi
leyおよびSons、New York (1975)、II-1〜II-4の頁に記
載されている。非常に多くの遊離ラジカル開始剤が入手
でき、その多くは、大量に市販されている。遊離ラジカ
ル開始剤には、過酸化t-ブチル、t-ブチルヒドロペルオ
キシド、過酸化t-アミル、過酸化クミル、過酸化ジベン
ゾイル(Aldrich)、m-クロロ過安息香酸t-ブチル、およ
びアゾビスバレロニトリル、過オクトン酸t-ブチルおよ
び過安息香酸t-ブチル(それぞれ、AKZOから入手したTri
gonox 21およびTrigonox C)、および2,2'-アゾビス(イ
ソブチロニトリル)(VAZO-64、DuPont)が挙げられる。
【００９１】この遊離ラジカル開始剤は、通常、この反
応混合物の全重量を基準にして、約0.01重量％〜約10重
量％の量で、用いられる。好ましくは、この開始剤は、
約0.05重量％〜約３重量％、しばしば、約１重量％まで
で用いられる。
【００９２】遊離ラジカル開始剤の選択は、重要な要件
であり得る。要件には、一定温度でのこの開始剤の半減
期、反応物の性質、反応温度、溶媒または希釈剤などが
挙げられる。
【００９３】本発明の生成物は、一般に、約60℃〜約14
0℃の範囲の温度、多くの場合、約80℃〜約120℃の範囲
の温度、好ましくは、約90℃〜約110℃の範囲の温度
で、調製される。一定温度における開始剤の半減期は、
重要な要件である。
【００９４】アクリル重合は、通常、かなりの熱の放出
を伴うので、反応が制御されなくなるのを避けるよう
に、注意しなければならない。温度は、冷却ジャケット
付きの反応器を用いて、添加割合および反応溶媒の使用
を制御することにより、制御され得る。
【００９５】本発明の共重合体を調製する他の有用な手
段は、高エネルギーの機械的混合装置を使用することで
ある。これらには、ロールミル、ボールミルまたは押出
機が挙げられる。これらのうち、押出機は好ましい。な
ぜなら、これらの共単量体が、所望の様式で、供給ホッ
パーに供給され得るからである。このような装置(特
に、押出機)を使用する方法は、多くの特許に記載され
ており、これらには、Hayashiらの米国特許第4,670,173
号およびSopkoらの米国特許第5,039,433号が含まれる。
【００９６】
【実施例】以下の実施例は、本発明のいくつかの組成
物、およびそれらの調製方法を例示することを意図して
いる。他に指示がなければ、全ての部は重量部である。
これらの実施例は、本発明のいくつかの組成物および方
法を例示することを意図しており、本発明の範囲を限定
することを意図していない。分子量は、周知のポリメタ
クリル酸エステル(PMA)検定標準を用いるゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィー(GPC)を使用して測定され
る。
【００９７】実施例１ 容器に、メタクリル酸メチル35.1部、メタクリル酸C9-C
11136.5部、メタクリル酸ブチル7.8部、メタクリル酸C
12-C15136.5部、メタクリル酸C16-C1870.2部および水素
処理したナフテン油(Risella G 07、Shell Germany)130
部を充填し、続いて、0.25時間撹拌する。2,2-アゾビス
メチルブチロニトリル(VAZO-67、DuPont)1.36部のトル
エン2.7部溶液を加え、そして0.1時間撹拌する。撹拌
機、充填した反応混合物に達する熱電対、N2注入口を頂
部に有し表面下の管と連結した添加漏斗、およびH2O冷
却器を備えた反応器に、このモノマー−開始剤溶液の約
1/3を充填する。その残りは、この添加漏斗に入れる。
１時間あたり0.3標準立方フィート(SCFH)でN2を添加し
撹拌しつつ、この混合物を、0.3時間にわたって100℃ま
で加熱し、加熱を停止して、0.1時間にわたって、131℃
までの発熱を観察する。この温度は低下し始め、２分間
後、131℃で、残りの溶液の滴下を開始する。添加時間
は２時間である。最大の発熱温度の0.4時間後、この温
度は110℃である。添加中にて、この温度を110℃に維持
する。これらの物質を、0.3時間にわたって90℃まで冷
却し、続いて、過オクトン酸t-ブチル(Trigonox 21、AK
ZO)0.25部を添加し、続いて、N-ビニルイミダゾール(NV
I)0.98部を添加し、両者の添加は一度に行う。90℃に維
持しつつ、３個の追加増分(それぞれ、0.98部のNVI)
を、全体で４回の添加に対し、0.25時間ごとに添加す
る。この混合物を、最終のNVIの添加後、90℃で1.25時
間保持する。0.13部の追加のTrigonox 21を加え、これ
らの物質を、90℃でさらに１時間保持する。80部の追加
のRisella G 07オイルを加え、これらの物質を150℃ま
で加熱し、40〜50ミリメートル(mm)水銀で１時間ストリ
ッピングして、留出物３部を集める。その残留物を、11
0℃で、ケイソウ土濾過助剤を使用して、濾過する。得
られた生成物は、Mn＝58,400および多分散性(Mw/Mn)＝
2.90を有する。
【００９８】実施例２ 実施例１の方法に本質的に従って、メタクリル酸メチル
27.5部、メタクリル酸ブチル5.5部、メタクリル酸C9-C
11105.5部、メタクリル酸C12-C15105.5部、メタクリル
酸C16-C1852.5部およびRisella G 07オイル80部を混合
し、続いて、VAZO-67(1.2部)のトルエン2.4部溶液中で
混合することにより、溶液を調製する。反応器に、この
混合物の約1/3を充填し、その残りは、添加漏斗に入れ
る。撹拌し、そして0.3 SCFHでN2を添加しつつ、この混
合物を、0.3時間にわたって100℃まで加熱し、加熱を停
止すると、この温度は、２分間にわたって139℃まで、
発熱的に上昇する。この温度が低下し始めて２分間後、
残りのモノマー−開始剤混合物の滴下を開始する。最大
の発熱の0.3時間後、この温度は110℃である。この混合
物の残りを、110℃で２時間にわたって、添加する。こ
れらの物質を90℃まで冷却し、そして0.2部のTrigonox
21を一度に添加する。この混合物に、一定の滴下速度で
１時間にわたって、3.5部のNVIを添加し、これらの物質
を90℃で１時間加熱し、続いて、0.1部のTrigonox 21を
添加する。これらの物質を90℃で２時間加熱し、続い
て、0.1部のTrigonox 21を添加し、続いて、90℃でさら
に1.2時間撹拌する。この混合物に、Risella G 07オイ
ル81.5部を加え、これらの物質を、撹拌しつつ150℃ま
で加熱し、そして１時間にわたって、40〜50 mmHgまで
ストリッピングする。この間、留出物２部を集める。そ
の残留物を、ケイソウ土濾過助剤を使用して、濾過す
る。この濾液は、Mn＝52,800および多分散性(Mw/Mn)＝
2.75を有する。
【００９９】実施例３ 容器に、メタクリル酸メチル35.1部、メタクリル酸ブチ
ル7.8部、メタクリル酸C9-C11136.5部、メタクリル酸C
12-C15136.5部、メタクリル酸C16-C1870.2部、NVI(4.7
部)およびRisella G 07オイル130部を充填する。これら
の物質を0.25時間撹拌し、次いで、VAZO-67(1.56部)の
トルエン3.12部溶液を加え、続いて、0.1時間撹拌す
る。実施例１に記載の装置を備えた反応器に、この溶液
の約1/3を充填する。その残りは、添加漏斗に入れる。
撹拌し、そして0.3 SCFHでN2を添加しつつ、この混合物
を、0.3時間にわたって110℃まで加熱し、加熱を停止す
ると、この温度は、２分間にわたって135℃まで、発熱
的に上昇する。次いで、この温度は低下し始め、２分間
後に、133℃になる。残りのモノマー−開始剤混合物の
滴下を開始し、２時間継続する。0.3時間後に、温度を1
10℃まで下げ、添加中にて、110℃に保持する。添加が
完結した後、この混合物を、0.3時間にわたって90℃ま
で冷却し、続いて、0.25部のTrigonox 21を充填する。
これらの物質を、90℃で２時間撹拌し、0.26部のTrigon
ox 21を充填し、これらの物質を、さらに２時間加熱す
る。これらの物質を、追加のRisella G 07オイル80部で
希釈し、撹拌しながら、150℃、40〜50 mmHgの圧力まで
加熱し、そして150℃で１時間ストリッピングして、留
出物１部を集める。その残留物を、110℃で、ケイソウ
土濾過助剤を用いて、濾過する。
【０１００】実施例４ 実施例２に記述のメタクリル酸エステルモノマー、150
Neutral鉱油80部、およびVAZO-67(2.3部)の混合物を、
ブタノール15部中で配合して、溶液を形成する。オイル
が150 Neutralであり、最大発熱が136℃であること以外
は、引き続いた処理は、実施例２に記載のものと実質的
に同じである。
【０１０１】実施例５ 容器に、メタクリル酸メチル30.5部、メタクリル酸C9-C
11117部、メタクリル酸ブチル6.1部、メタクリル酸C12-
C15117部、メタクリル酸C16-C1858.2部および水素処理
したナフテン油(Hydrocal 38、Calumet Lubricants、Pr
inceton、LA、USA)88.7部を充填し、続いて、0.25時間
撹拌する。2,2-アゾビスメチルブチロニトリル(VAZO-6
7、DuPont)１部のトルエン５部溶液を加え、そして0.1
時間撹拌する。撹拌機、充填した反応混合物に達する熱
電対、N2注入口を頂部に有し表面下の管と連結した添加
漏斗、およびH2O冷却器を備えた反応器に、このモノマ
ー−開始剤溶液の約1/3を充填する。その残りは、この
添加漏斗に入れる。0.3 SCFHでN2を添加しつつ、この混
合物を、0.3時間にわたって110℃まで加熱し、加熱を停
止して、0.1時間にわたって、138℃までの発熱を観察す
る。この温度は低下し始め、３分間後、136℃で、残り
の溶液の滴下を開始する。添加時間は２時間である。最
大の発熱温度の0.4時間後、この温度は110℃である。添
加中にて、この温度を110℃に維持する。これらの物質
を、0.3時間にわたって90℃まで冷却し、続いて、過オ
クトン酸t-ブチル(Trigonox 21、AKZO)0.2部を添加し、
続いて、90℃で１時間にわたり、3.9部のNVIを滴下す
る。この反応を、90℃で１時間保持する。90℃に維持し
つつ、Trigonox 21の２個の追加増分(それぞれ、0.1部)
を添加し、第二回目の添加は、第一回目の添加の２時間
後に行う。この混合物を、90℃で１時間保持する。90.4
部の追加のHydrocal 38オイルを加え、これらの物質を1
50℃まで加熱し、30〜50ミリメートル水銀で１時間スト
リッピングして、留出物６部を集める。その残留物を、
110℃で、ケイソウ土濾過助剤を使用して、濾過する。
得られた生成物は、Mn＝71,600および多分散性(Mw/Mn)
＝2.61を有する。
【０１０２】実施例６ オイルが、40ニュートラルナフテン油(Cross L-40、Cro
ss Oil Co.、Smackover、AR、USA)であり、そして実質
的に、実施例１に記載のように反応されること以外は、
実施例１に記述のようにして、モノマー−開始剤溶液を
調製する。最大発熱は、138℃である。90℃まで冷却
後、0.25部のTrigonox 21を添加し、0.1時間撹拌し、続
いて、90℃で１時間にわたって、７部のNVIを滴下し、
さらに１時間加熱する。Trigonox 21(0.13部)を加え、
これらの物質を90℃で２時間加熱し、次いで、追加のTr
igonox 21(0.13部)を加える。この反応を１時間継続
し、Cross L-40オイル80部を加え、これらの物質を、１
時間にわたって、50 mmHgで150℃までストリッピングし
て、留出物２部を除去する。これらの物質を濾過する
と、Mn＝55,000および多分散性＝2.72を有する重合体を
含む濾液が得られる。
【０１０３】実施例７ オイルが、水素処理したナフテン油(Hydrocal 41、Calu
met Lubricants)であること以外は、実施例６の方法を
繰り返す。この生成物は、Mn＝52,500および多分散性＝
2.73を有する。
【０１０４】実施例８ 実施例１の方法に本質的に従って、メタクリル酸メチル
27.5部、メタクリル酸ブチル5.5部、メタクリル酸C9-C
11105.5部、メタクリル酸C12-C15105.5部、メタクリル
酸C16-C1852.5部およびC12-16アルキル化芳香族物質(Hu
ntsman SpecialtyChemicals、Chocolate Bayou、TX、US
A)80部を混合し、次いで、VAZO-67(2.3部)のトルエン10
部溶液中で混合することにより、溶液を調製する。反応
器に、この混合物の約1/3を充填し、その残りは、添加
漏斗に入れる。撹拌し、そして0.3SCFHでN2を添加しつ
つ、この混合物を、0.3時間にわたって110℃まで加熱
し、加熱を停止すると、この温度は、２分間にわたって
136℃まで、発熱的に上昇する。この温度が低下し始め
て２分間後、134℃にて、残りのモノマー−開始剤混合
物の滴下を開始する。最大の発熱の0.3時間後、この温
度は110℃である。この混合物の残りを、110℃で２時間
にわたって、添加する。これらの物質を90℃まで冷却
し、そして0.2部のTrigonox 21を一度に添加する。この
混合物に、一定の滴下速度で１時間にわたって、3.5部
のNVIを添加し、これらの物質を90℃で１時間加熱し、
続いて、0.1部のTrigonox 21を添加する。これらの物質
を90℃で２時間加熱し、続いて、0.2部のTrigonox 21を
添加し、続いて、90℃でさらに1.2時間撹拌する。この
混合物に、C12-16アルキル化芳香族物質120部を加え、
これらの物質を、撹拌しつつ150℃まで加熱し、そして
１時間にわたって、15 mmHgまでストリッピングする。
この間、留出物24部を集める。その残留物を、ケイソウ
土濾過助剤を使用して濾過する。その濾液は、GPCによ
るMn＝36,200および多分散性＝2.62を有する重合体を含
有する。
【０１０５】実施例９ 実施例１に記載のようにして、メタクリル酸エステル−
オイル溶液を調製し、続いて、トルエン3.1部中のVAZO-
67(1.56部)を添加する。実質的に、実施例１に記載のよ
うにして、このメタクリル酸エステルモノマーの重合を
行う。最大発熱は135℃である。90℃まで冷却後、0.25
部のTrigonox 21および1.75部のNVIを加え、続いて、0.
25時間の間隔で、NVI(1.75部)の３個の追加増分(NVIは
全部で７部)を添加する。この反応を1.25時間継続し、
0.13部のTrigonox 21を添加し、この反応をさらに２時
間継続し、次いで、0.13部のTrigonox 21を添加し、加
熱を１時間継続する。全ての加熱は90℃で行う。これら
の物質を冷却し、Risella G07オイル80部を加え、これ
らの物質を、１時間にわたり、30〜50 mmHgで150℃まで
ストリッピングして、留出物１部を集め、続いて、110
℃で、ケイソウ土濾過助剤により濾過する。その濾液
は、Mn＝53,000および多分散性＝2.77を有する重合体を
含有する。
【０１０６】実施例10 容器に、メタクリル酸メチル33.9部、メタクリル酸ブチ
ル7.5部、メタクリル酸C9-C11133.6部、メタクリル酸C
12-C15133.6部、メタクリル酸C16-C1867.7部、N-ビニル
ピロリジノン13.65部およびRisella G 07オイル130部を
充填する。これらの物質を0.25時間撹拌し、次いで、VA
ZO-67(1.56部)のトルエン3.1部溶液を加え、続いて、0.
1時間撹拌する。実施例１に記載の装置を備えた反応器
に、この溶液の約1/3を充填する。その残りは、添加漏
斗に入れる。撹拌し、そして0.3 SCFHでN2を添加しつ
つ、この混合物を、0.3時間にわたって110℃まで加熱
し、加熱を停止すると、この温度は、３分間にわたって
138℃まで発熱的に上昇する。次いで、この温度は低下
し始め、２分間後に、136℃になる。残りのモノマー−
開始剤混合物の滴下を開始し、２時間継続する。0.3時
間後に、温度を110℃まで下げ、添加中にて、110℃に保
持する。添加が完結した後、この混合物を、0.3時間に
わたって90℃まで冷却し、続いて、0.25部のTrigonox 2
1を充填する。これらの物質を、90℃で２時間撹拌し、
0.26部のTrigonox 21を充填し、これらの物質を、さら
に２時間加熱する。これらの物質を、追加のRisella G
07オイル80部で希釈し、撹拌しながら、150℃まで加熱
し、150℃、40〜50 mmHgで１時間ストリッピングして、
留出物１部を集める。その残留物を、110℃で、ケイソ
ウ土濾過助剤を用いて、濾過する。この濾液は、Mn＝6
8,000およびMw/Mn＝2.91を有する重合体を含有する。
【０１０７】実施例11 メタクリル酸メチル34.3部、メタクリル酸ブチル7.6
部、メタクリル酸C9-C11137部、メタクリル酸C16-C1813
5.3部を使用し、NVIをN-ビニルホルムアミド(NVF)8.73
部で置き換え、他の成分は同じにして、実施例10の方法
を繰り返す。この重合体生成物は、Mn＝58,500およびMw
/Mn＝2.80を有する。
【０１０８】実施例12 メタクリル酸メチル34部、メタクリル酸ブチル7.5部、
メタクリル酸C９-C１１およびメタクリル酸C12-15をそ
れぞれ133.9部、メタクリル酸C16-C1867.9部を使用し、
NVFを4-ビニルピリジン12.9部で置き換え、他の成分は
本質的に同じにして、実施例11の方法を繰り返す。この
重合体生成物は、Mn＝56,500およびMw/Mn＝2.64を有す
る。
【０１０９】実施例13 NVFをN-ビニルカプロラクタム17.3部で置き換えて、実
施例11の方法に実質的に従う。この生成物は、Mn＝72,8
00およびMw/Mn＝3.06を有する。
【０１１０】実施例14 NVFをN,N-ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド20.
9部で置き換えて、実施例11の方法に実質的に従う。こ
の生成物は、Mn＝45,400およびMw/Mn＝2.64を有する。
【０１１１】実施例15 N,N-ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド10.5部を
使用して、実施例14の方法に従う。この生成物は、Mn＝
45,200およびMw/Mn＝2.66を有する。
【０１１２】実施例16〜20 NVFを以下のモノマーで置き換えて、実施例11の方法と
類似の方法を行う：実施例 モノマー Mn Mn/Mw 16 アクリルアミド 79,300 3.04 17 t-オクチルアクリルアミド 59,900 2.77 18 t-ブチルアクリルアミド 53,100 2.85 19 メトキシプロピルメタクリルアミド 57,800 2.8 20 メタクリル酸2-(N,N-ジメチルアミノ)エチル 62,300 2.86。
【０１１３】実施例21 水素処理したナフテン油を、150ニュートラル鉱油で置
き換えて、実施例２の方法を繰り返す。この重合体は、
Mn＝56,800およびMw/Mn＝2.57を有する。
【０１１４】実施例22 水素処理したナフテン油を、85ニュートラルパラフィン
油(Total France)で置き換えて、実施例２の方法を繰り
返す。この重合体は、Mn＝64,200およびMw/Mn＝2.61を
有する。
【０１１５】実施例23 容器に、メタクリル酸メチル57.5部、メタクリル酸ブチ
ル12.7部、メタクリル酸C9-C11およびメタクリル酸C12-
C15をそれぞれ226.5部、メタクリル酸C16-C18114.8部、
NVI(11.7部)および85Nパラフィン油216.6部を充填す
る。これらの物質を0.2時間撹拌し、続いて、2,2'-アゾ
ビス(2-メチルブチロニトリル)(VAZO-67、DuPont)2.27
部のトルエン５部溶液を加え、そして0.1時間混合す
る。撹拌機、冷却器、N2注入口を頂部に有する添加漏
斗、および溶液中の熱電対を備えた反応器に、この混合
物の約1/3を充填する。その残りは、この添加漏斗に入
れる。撹拌し、そして0.3 SCFHでN2を散布しつつ、この
反応器の内容物を、0.5時間にわたって110℃まで加熱
し、次いで、加熱を停止する。この温度は、0.05時間に
わたって133℃まで、発熱的に上昇する。この温度は低
下し始め、２分間後に、132℃に達し、この時点で、こ
の添加漏斗から、この溶液の添加を開始する。添加中
(２時間)にて、この温度は110℃に低下し、次いで、110
℃で維持する。この反応混合物を、0.3時間にわたって9
0℃まで冷却し、次いで、0.43部のTrigonox 21を充填
し、これらの物質を、90℃で２時間保持し、次いで、0.
43部の追加のTrigonox 21を充填し、これらの物質を、9
0℃でさらに２時間保持する。追加の85Nパラフィン油(1
33.4部)を加え、この溶液を150℃まで加熱し、次いで、
１時間にわたって、60 mmHgまでストリッピングする。
留出物３部を集める。生成物を、120℃で、ケイソウ土
濾過助剤を用いて、濾過する。Mn(PMA標準)＝53,800お
よびMw/Mn＝2.6である。
【０１１６】実施例２４ 容器に、メタクリル酸メチル５７．５部、メタクリル酸
ブチル12.7部、メタクリル酸C9-C11およびメタクリル酸
C12-C15をそれぞれ226.5部、メタクリル酸C16-C18114.8
部、第三級ドデシルメルカプタン4.22部および85中性(8
5N)パラフィン油164.4部を充填し、続いて、室温で0.2
時間混合する。この溶液に、トルエン９部に溶解したVA
ZO-67(4.22部)を加え、続いて、0.1時間混合する。撹拌
機、還流冷却器、溶液中の熱電対、およびN2注入口を頂
部に有する添加漏斗を備えた反応器に、この溶液の1/3
(273部)を充填し、この添加漏斗には、このメタクリル
酸エステル溶液の残りの2/3(547部)を充填する。この反
応器中の溶液に、N-(3-(ジメチルアミノ)プロピル)メタ
クリルアミド11.7部を加え、これらの物質を0.2時間混
合し、次いで、0.5時間にわたって、N2下で110℃まで加
熱し、それから、加熱を中断すると、この温度は、３分
間にわたって141℃まで、発熱的に上昇する。この発熱
的な温度上昇の後、この温度は低下し始め、１分間後、
この温度は140℃になる。この残りの物質を、次いで、
２時間にわたって滴下し、この間、この温度は110℃ま
で低下する。この添加が完結した後、これらの物質を11
0℃で0.5時間保持し、Trigonox 21(0.43部)を加え、続
いて、これらの物質を110℃で１時間保持し、Trigonox
21(0.43部)を加え、続いて、110℃でさらに１時間加熱
する。これらの物質を125℃まで加熱し、20 mmHgで0.5
時間ストリッピングし、留出物９部を集め、続いて120
℃で濾過する。その濾液は、Mn＝38,603およびMw/Mn＝
1.96を有する。
【０１１７】以下の表１のデータは、典型的な潤滑粘性
のあるオイルの粘度特性の改良に関する、本発明の生成
物の効果を示す。各オイル配合物は、溶媒精製した100
ニュートラル鉱油にて、指示した添加剤生成物を５重量
％または10重量％(希釈剤含量については、調整してい
ない)で含有する。粘度は、ASTM Standard D-445で示し
た方法を使用して測定し、粘度指数は、ASTM Standard
D-2270で示した方法を使用して測定し、両方法は、Annu
al Book of ASTM StandardsのSection 5「Petroleum Pr
oducts. Lubricants and Fossil Fuels」(ASTM、1916 R
ace Street、Philadelphia、PA、USA)に記載されてい
る。ASTM Procedure D-445は、一般に、重力下にて、一
定容量の液体が、検定したガラス製毛管粘度計を通って
流れる時間を測定することにより、液体石油製品の動粘
度を測定することを含む。ASTM Procedure D-2270は、
粘度指数を算出する方法を提供する。以下の表１の粘度
は、センチストークスで示されている。
【０１１８】
【表１】
【０１１９】低温特性 上で述べたように、本発明の添加剤濃縮物(これは、あ
る種の特定の希釈剤を含む)を含有する潤滑組成物の低
温特性は、予期できないほど改良される。この効果は、
以下の表２のデータにより示される。
【０１２０】各配合物は、鉱油(90N、Esso Stanco)80重
量％およびポリアルファオレフィン油(これは、100℃で
４センチストークスの粘度を有する；Emery 3004)20重
量％を含有する半合成潤滑油に、指示した実施例の生成
物５重量％(希釈剤含量に対しては、調整していない)を
含有する。40℃および100℃での粘度は、センチストー
クスで示している。ブルックフィールド粘度は、センチ
ポアズで示している。
【０１２１】
【表２】
【０１２２】明らかなように、これらの実施例の重合体
は、所望の粘度指数改良剤である。他の著しい効果に
は、本発明の生成物が、基油の高温特性および低温特性
の両方を改良することがある。添加剤を含まない基油の
粘度は、温度変化に大きく影響されるのに対して、この
添加剤で処理したオイルの低温特性および高温特性の両
方は、影響を受けにくい。事実上、本発明の添加剤は、
非常に低い温度にて、所望の粘度低下効果を有するが、
高温では、粘度損失を低減する。実際には、この添加剤
は、分散剤−粘度改良剤として作用するだけでなく、非
常に低い温度でも流動化効果を与える。
【０１２３】実施例２の生成物では、特に驚異的な効果
が得られている。
【０１２４】以下の表３では、先の表の潤滑油組成物で
用いた分散剤−粘度改良剤を調製するのに使用する希釈
剤の粘度特性を示す：
【０１２５】
【表３】
【０１２６】注目すべきは、この水素処理したナフテン
油が、事実上、測定できないほど低い粘度指数を有して
いるという事実である。しかし、実施例２の粘度改良剤
を潤滑油組成物中で用いると、驚くべきことに、得られ
た配合物の粘度指数は、少なくとも、実施例21および22
の分散剤−粘度改良剤(これらは、比較的に高い粘度指
数を有する希釈剤を含有する)の粘度指数と同程度であ
る。
【０１２７】さらに驚くべきことは、実施例２および22
の分散剤−粘度改良剤は、比較的に低い動粘度を有する
オイルを含有し、潤滑油組成物に良好な低温特性を与え
るものの、40℃および100℃の粘度については、悪影響
がないことである。
【０１２８】潤滑粘性のあるオイル 本発明の潤滑組成物および方法は、潤滑粘性のあるオイ
ルを使用し、これには、天然または合成の潤滑油および
それらの混合物が含まれる。
【０１２９】天然油には、動物油および植物油(例え
ば、ヒマシ油、ラード油)だけでなく、鉱物性の潤滑油
(例えば、液状の石油オイル、およびパラフィンタイ
プ、ナフテンタイプまたは混合したパラフィン−ナフテ
ンタイプであって、かつ溶媒処理された鉱物性潤滑油ま
たは酸処理された鉱物性潤滑油)が包含される。石炭ま
たはけつ岩から誘導される潤滑粘性のあるオイルもま
た、有用である。合成の潤滑油には、以下の炭化水素油
およびハロ置換炭化水素油が包含される。この炭化水素
油およびハロ置換炭化水素油には、例えば、重合された
オレフィンおよびインターポリマー化されたオレフィン
など、およびそれらの混合物、アルキルベンゼン、ポリ
フェニル(例えば、ビフェニル、テルフェニル、アルキ
ル化されたポリフェニルなど)；アルキル化されたジフ
ェニルエーテルおよびアルキル化されたジフェニルスル
フィドおよびそれらの誘導体、それらの類似物および同
族体などがある。
【０１３０】アルキレンオキシド重合体およびインター
ポリマーおよびそれらの誘導体であって、その末端水酸
基が、エステル化、エーテル化などにより修飾されたも
のは、公知の合成潤滑油の他のクラスを構成する。
【０１３１】使用され得る合成潤滑油の他の適切なクラ
スには、ジカルボン酸およびポリカルボン酸のエステ
ル、およびC5〜C20モノカルボン酸およびポリオールお
よびポリオールエーテルから製造したものが包含され
る。
【０１３２】他の合成潤滑油には、リン含有酸の液状エ
ステル、重合体テトラヒドロフランなど、シリコンベー
ス油(例えば、ポリアルキル−、ポリアリール−、ポリ
アルコキシ−またはポリアリールオキシ−シロキサン油
またはシリケート油)が挙げられる。
【０１３３】未精製油、精製油および再精製油(これ
は、この上で開示のタイプの天然油または合成油のいず
れかである；これは、これらのいずれかの２種またはそ
れ以上の混合物であってもよい)は、本発明の組成物中
で用いられ得る。未精製油とは、天然原料または合成原
料から、さらに精製処理することなく、直接得られるオ
イルである。精製油は、１種またはそれ以上の特性を改
良するべく、１段またはそれ以上の精製段階でさらに処
理されたこと以外は、未精製油と類似している。精製油
には、溶媒精製油、水素精製油、水素フィニッシング
油、水素処理油、および水素分解法および水素異性化法
により得られるオイルが挙げられる。
【０１３４】再精製油は、すでに使用された精製油に、
精製油を得るのに用いた工程と類似の工程を適用するこ
とにより、得られる。このような再精製油は、消費され
た添加剤、および油の分解生成物を除去するべく指示さ
れた方法により、しばしばさらに処理される。
【０１３５】上記の潤滑粘性のあるオイルの特定の例
は、Chamberlin IIIの米国特許第4,326,972号、ヨーロ
ッパ特許公開第107,282号、およびA. Sequeria Jr.の
「Lubricant Base Oil and Wax Processing」(Marcel D
ecker Inc. New York(1994))の第６章に示され、それぞ
れの内容は、ここに含まれる関連した開示について、本
明細書中で参考として援用されている。
【０１３６】潤滑剤基油の基本的で簡潔な記述は、D.V.
Brockの文献、「Lubrication Engineering」、43巻、1
84〜185頁(1987年３月)にあり、この文献の内容は、こ
こに含まれる関連した開示について、本明細書中で参考
として援用されている。
【０１３７】他の添加剤 ここで述べたように、本発明の潤滑油組成物は、他の成
分を含有し得る。このような添加剤の使用は任意であ
り、本発明の組成物中でのそれらの存在は、特定の用途
および必要な性能のレベルに依存する。それゆえ、他の
添加剤は、含有されていてもいなくてもよい。この組成
物は、ジチオリン酸の亜鉛塩を含有し得る。ジチオリン
酸の亜鉛塩は、しばしば、ジチオリン酸亜鉛、O,O-ジヒ
ドロカルビルジチオリン酸亜鉛、および他の通例使用さ
れる名称で呼ばれている。これらは、時には、ZDPの略
語で呼ばれる。１種またはそれ以上のジチオリン酸の亜
鉛塩は、極圧性能、耐摩耗性能および酸化防止性能をさ
らに与えるために、少量で存在し得る。
【０１３８】この上で述べたジチオリン酸の亜鉛塩に加
えて、本発明の潤滑油にて、必要に応じて使用され得る
他の添加剤には、例えば、清浄剤、分散剤、粘度改良
剤、酸化防止剤、流動点降下剤、極圧剤、耐摩耗剤、色
安定化剤および消泡剤が挙げられる。前記分散剤および
粘度改良剤は、本発明の添加剤と併せて、使用され得
る。
【０１３９】本発明の組成物に含有され得る補助の極圧
剤および腐食防止剤および酸化防止剤は、塩素化脂肪族
炭化水素、有機スルフィドおよびポリスルフィド、亜リ
ン酸ジ炭化水素およびトリ炭化水素を含めたリン含有エ
ステル、モリブデン化合物などにより、例示される。
【０１４０】補助の粘度改良剤(これはまた、時には、
粘度指数改良剤または粘度調整剤と呼ばれる)は、本発
明の組成物に含有され得る。粘度改良剤は、通常、重合
体であり、これらには、ポリイソブテン、ポリメタクリ
ル酸エステル、ジエン重合体、ポリアルキルスチレン、
エステル化したスチレン−無水マレイン酸共重合体、ア
ルケニルアレン−共役ジエン共重合体、およびポリオレ
フィンが含まれる。本発明の粘度改良剤以外の多機能性
粘度改良剤(これはまた、分散剤特性および／または酸
化防止特性を有する)は、公知であり、必要に応じて、
本発明の生成物と併せて、使用され得る。このような生
成物は、「発明の背景」で述べた文献を含めた、非常に
多くの文献に記載されている。これらの各文献の内容
は、本明細書中で参考として援用されている。
【０１４１】流動点降下剤は、本明細書中に記載の潤滑
油中にしばしば含有される特に有用なタイプの添加剤で
ある。例えば、C.V. SmalheerおよびR. Kennedy Smith
の「Lubricant Additives」(Lezius-Hiles Company Pub
lisher、Cleveland、Ohio、1967年)の８頁を参照せよ。
本発明の目的上で有用な流動点降下剤、それらの調製方
法およびそれらの用途は、米国特許第2,387,501号；第
2,015,748号；第2,655,479号；第1,815,022号；第2,19
1,498号；第2,666,748号；第2,721,877号；第2,721,878
号；および第3,250,715号に記載され、その内容は、関
連した開示について、本明細書中で参考として援用され
ている。
【０１４２】安定した泡の形成を低減するかまたは防止
するために用いられる消泡剤には、シリコーンまたは有
機重合体が挙げられる。これらの消泡組成物、およびさ
らに他の消泡組成物の例は、「Foam Control Agents」
(Henry T. Kerner、Noyes Data Corporation、1976年)
の125〜162頁に記載されている。
【０１４３】清浄剤および分散剤は、灰分生成タイプま
たは無灰タイプであり得る。灰分生成清浄剤は、アルカ
リ金属またはアルカリ土類金属と、スルホン酸、カルボ
ン酸、フェノールまたは有機リン含有酸(これは、少な
くとも１個の直接の炭素−リン結合により特徴づけられ
る)との油溶性の中性塩および塩基性塩により、例示さ
れる。
【０１４４】「塩基性塩」との用語は、その金属が、有
機酸基よりも化学量論的に多い量で存在する金属塩を示
すために、用いられる。塩基性塩およびそれらの調製方
法および使用方法は、当業者に周知であり、ここで詳細
に述べる必要はない。
【０１４５】無灰分の清浄剤および分散剤は、その組成
に依存して、この清浄剤または分散剤が、燃焼するとす
ぐに不揮発性残留物(例えば、酸化ホウ素または五酸化
リン)を生じ得るという事実にもかかわらず、そう呼ば
れている；しかしながら、それは、通常、金属を含有せ
ず、従って、燃焼すると、金属を含有する灰を生じるこ
とはない。多くのタイプの物質が、当該技術分野で公知
である。それらのいくつかは、本発明の潤滑剤中での使
用に適している。以下に例示する。
【０１４６】(1)少なくとも約34個の炭素原子(好ましく
は、少なくとも約54個の炭素原子)を含有するカルボン
酸(またはそれらの誘導体)と、窒素含有化合物(例え
ば、アミン、フェノールやアルコールのような有機ヒド
ロキシ化合物、および／または塩基性無機物質)との反
応生成物。これらの「カルボン酸分散剤」の例は、英国
特許第1,306,529号、および以下を含む多くの米国特許
に記載されている： 3,163,603 3,381,022 3,542,680 3,184,474 3,399,141 3,567,637 3,215,707 3,415,750 3,574,101 3,219,666 3,433,744 3,576,743 3,271,310 3,444,170 3,630,904 3,272,746 3,448,048 3,632,510 3,281,357 3,448,049 3,632,511 3,306,908 3,451,933 3,697,428 3,311,558 3,454,607 3,725,441 3,316,177 3,467,668 4,194,886 3,340,281 3,501,405 4,234,435 3,341,542 3,522,179 4,491,527 3,346,493 3,541,012 RE 26,433 3,351,552 3,541,678。
【０１４７】(2)比較的高分子量の脂肪族または脂環族
ハロゲン化物と、アミン(好ましくはポリアルキレンポ
リアミン)との反応生成物。これらは、「アミン分散
剤」として特徴づけられ得、それらの例は、例えば、以
下の米国特許に記載されている： 3,275,554 3,454,555 3,438,757 3,565,804。
【０１４８】(3)アルキルフェノール(ここで、このアル
キル基は、少なくとも約30個の炭素原子を有する)と、
アルデヒド(特に、ホルムアルデヒド)およびアミン(特
に、ポリアルキレンポリアミン)との反応生成物。これ
は、「マンニッヒ分散剤」として特徴づけられ得る。以
下の米国特許に記載の物質は、例示である： 3,413,347 3,725,480 3,697,574 3,726,882 3,725,277。
【０１４９】(4)カルボン酸アミンまたはマンニッヒ分
散剤を、以下のような試薬で後処理することにより得ら
れる生成物：尿素、チオ尿素、二硫化炭素、アルデヒ
ド、ケトン、カルボン酸、炭化水素置換の無水コハク
酸、ニトリル、エポキシド、ホウ素含有化合物、リン含
有化合物またはその類似物。この種の例示の物質は、以
下の米国特許に記載されている： 3,036,003 3,282,955 3,493,520 3,639,242 3,087,936 3,312,619 3,502,677 3,649,229 3,200,107 3,366,569 3,513,093 3,649,659 3,216,936 3,367,943 3,533,945 3,658,836 3,254,025 3,373,111 3,539,633 3,697,574 3,256,185 3,403,102 3,573,010 3,702,757 3,278,550 3,442,808 3,579,450 3,703,536 3,280,234 3,455,831 3,591,598 3,704,308 3,281,428 3,455,832 3,600,372 3,708,422 4,234,435。
【０１５０】(5)油溶性モノマー(例えば、メタクリル酸
デシル、ビニルデシルエーテル、および高分子量オレフ
ィン)と、極性置換基を含有するモノマー(例えば、アク
リル酸アミノアルキルまたはメタクリル酸アミノアルキ
ル、アクリルアミドおよびポリ(オキシエチレン)置換ア
クリル酸エステル)との重合体および共重合体。これら
は、「重合体分散剤」として特徴づけられ得、それらの
例は、以下の米国特許で開示されている： 3,329,658 3,666,730 3,449,250 3,687,849 3,519,565 3,702,300 上で記した特許の内容は、無灰分散剤の開示について、
本明細書中で参考として援用されている。
【０１５１】上で例示の添加剤は、それぞれ、潤滑組成
物にて、0.001重量％程度の少量濃度、通常、約0.01重
量％〜約20重量％の範囲の濃度で、存在し得る。大てい
の場合には、それらは、それぞれ、約0.1重量％〜約10
重量％、多くの場合、約５重量％までを構成する。
【０１５２】本明細書中で記載の種々の添加剤は、潤滑
剤に直接添加し得る。しかしながら、好ましくは、それ
らは、実質的に不活性で通常液状の有機希釈剤(例え
ば、鉱油、ナフサ、ベンゼン、トルエンまたはキシレ
ン)で希釈して、添加剤濃縮物が形成される。好ましい
添加剤濃縮物は、通常、約0.1〜約80重量％の本発明の
組成物を含有し、さらに、当該技術分野で公知かまたは
この上で記述の１種またはそれ以上の他の添加剤を含有
し得る。15％、20％、30％または50％またはそれ以上の
濃度が、使用され得る。
【０１５３】本発明の潤滑組成物は、以下の表４および
表５にて、実施例により例示される。これらの潤滑組成
物は、一定量の特定の成分を、個々にまたは濃縮物か
ら、潤滑粘性のあるオイルと配合して、全体で100重量
部とすることにより、調製される。ここで示した量は、
重量部であり、他に指示がなければ、オイルを含まない
基準で存在する化学物質の量である。それゆえ、例え
ば、配合物中にて、50重量％のオイルを含有する添加剤
を10重量％で使用すると、５重量％の化学物質を与える
ことになる。これらの実施例は、例示の目的でのみ提示
され、本発明の範囲を限定する意図はない。
【０１５４】実施例Ｉ〜VI 鉱油ベースストックに、ポリイソブテニル(Mn＝約1700)
置換無水コハク酸およびエチレンポリアミンの反応生成
物1.41％、ブタジエンおよびアクリル酸ブチルの硫化デ
ィールス−アルダー付加物0.47％、混合した第一級ジア
ルキルジチオリン酸の亜鉛塩0.81％、カルシウムオーバ
ーベース化(金属比12)アルキルベンゼンスルホン酸0.78
％、および以下で挙げた本発明の生成物3.3％を配合す
ることにより、潤滑油組成物を調製する：
【０１５５】
【表４】実施例 実施例の生成物 Ｉ ３ II ９ III 10 IV 11 Ｖ 12 VI 16。
【０１５６】実施例VII〜Ｘ 鉱油ベースストックに、ポリイソブテニル(Mn＝約1700)
置換無水コハク酸およびエチレンポリアミンの反応生成
物1.41％、ブタジエンおよびアクリル酸ブチルの硫化デ
ィールス−アルダー付加物0.61％、混合した第一級ジア
ルキルジチオリン酸の亜鉛塩1.05％、カルシウムオーバ
ーベース化(金属比12)アルキルベンゼンスルホン酸1.0
％、および以下で挙げた本発明の生成物3.3％を配合す
ることにより、先の実施例の潤滑油組成物と類似の潤滑
油組成物を調製する：
【０１５７】
【表５】実施例 実施例の生成物 VII 13 VIII 14 IX 15 Ｘ 17。
【０１５８】
【発明の効果】本発明は、新規な多目的潤滑剤添加剤を
提供することができる。本発明はまた、潤滑組成物の粘
度特性および分散剤特性を改良する多目的添加剤および
その調製方法を提供することができる。本発明はさら
に、上記の新規な多目的潤滑剤添加剤を含有する添加剤
濃縮物、および分散剤特性および粘度特性を改良した潤
滑剤を提供することができる。本発明の添加剤は、基油
の高温特性および低温特性の両方を改良する効果があ
る。本発明の添加剤濃縮物を含有する潤滑組成物の低温
特性は、予期できないほど改良される。本発明の添加剤
は、分散剤−粘度改良剤として作用するだけでなく、非
常に低い温度でも流動化効果を与える。
【０１５９】本発明は、その好ましい実施態様に関して
説明しているものの、それらの種々の変更は、この明細
書を読めば、当業者に明かなことが理解されるべきであ
る。従って、ここで開示の発明は、添付の請求の範囲に
入るようなこれらの変更を含むべく意図されていること
が理解されるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｆ 220:56 220:60 226:06） (Ｃ１０Ｍ 159/12 129:70 133:16 133:06 133:38） Ｃ１０Ｎ 30:02 30:04 (71)出願人 591131338 29400 Ｌａｋｅｌａｎｄ Ｂｏｕｌｅｖ ａｒｄ， Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ， Ｏｈｉ ｏ 44092， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅ ｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ (72)発明者 ブライアン アラーズ グリッソ アメリカ合衆国 オハイオ 44092， ウ イクリフ， ブライン マワー アベニュ ー 744 (72)発明者 ロベール カンティフーニ フランス国 プトー 92800， リュ ル ーセレ 22

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 以下の(A)、(B)および(C)から誘導した
    単位を含有する、窒素含有共重合体： (A)アルキル基中に１個〜11個の炭素原子を有するアク
    リル酸アルキルエステルモノマーを約５重量％〜約75重
    量％； (B)アルキル基中に12個〜約24個の炭素原子を有するア
    クリル酸アルキルエステルモノマーを約25重量％〜約95
    重量％；および (C)以下からなる群から選択した少なくとも１種の窒素
    含有モノマーを約0.1重量％〜約20重量％：ビニル置換
    した窒素複素環モノマー、N,N-ジアルキルアミノアルキ
    ルアクリレートモノマー、N,N-ジアルキルアミノアルキ
    ルアクリルアミドモノマーおよび第三級アルキルアクリ
    ルアミド；ここで、(C)は、(A)および(B)の共単量体と
    して配合されるか、または(A)および(B)に由来のアクリ
    ル酸アルキル共重合体にグラフト化されるが、但し、そ
    れらの全量は、100％に等しい。
  2. 【請求項２】 前記モノマー(A)が、アルキル基中に４
    個〜11個の炭素原子を有するアクリル酸アルキルエステ
    ルを少なくとも５重量％で含有する、請求項１に記載の
    共重合体。
  3. 【請求項３】 前記モノマー(A)が、アルキル基中に１
    個〜４個の炭素原子を有するアクリル酸アルキルエステ
    ルを約10重量％〜約40重量％で含有し、そしてアルキル
    基中に９個〜11個の炭素原子を有するアクリル酸アルキ
    ルエステルを約60重量％〜約90重量％で含有する、請求
    項１に記載の共重合体。
  4. 【請求項４】 前記窒素含有共重合体が、N,N-ジアルキ
    ルアミノアルキルアクリルアミドまたはアクリレート、
    第三級ブチルアクリルアミド、ビニルピリジンおよびN-
    ビニル置換複素環モノマーからなる群から選択され、こ
    こで、各アルキル基またはアミノアルキル基は、独立し
    て、１個〜約８個の炭素原子を有し、該N-ビニル置換複
    素環モノマーは、N-ビニルイミダゾール、N-ビニルピロ
    リジノンおよびN-ビニルカプロラクタムからなる群から
    選択される、請求項１に記載の共重合体。
  5. 【請求項５】 約10,000〜約300,000の範囲の数平均分
    子量、および約1.5〜約５の範囲の多分散性値を有す
    る、請求項１に記載の共重合体。
  6. 【請求項６】 前記アクリル酸アルキルエステルモノマ
    ーが、メタクリル酸アルキルエステルを包含する、請求
    項１に記載の共重合体。
  7. 【請求項７】 窒素含有モノマーを調製する方法であっ
    て、該方法は、遊離ラジカル開始剤の存在下で、以下の
    (A)、(B)および(C)を反応させることを包含する： (A)アルキル基中に１個〜11個の炭素原子を有するアク
    リル酸アルキルエステルモノマーを約５重量％〜約75重
    量％； (B)アルキル基中に12個〜約24個の炭素原子を有するア
    クリル酸アルキルエステルモノマーを約25重量％〜約95
    重量％；および (C)以下からなる群から選択した少なくとも１種の窒素
    含有モノマーを約0.1重量％〜約20重量％：ビニル置換
    した窒素複素環モノマー、N,N-ジアルキルアミノアルキ
    ルアクリレートモノマー、N,N-ジアルキルアミノアルキ
    ルアクリルアミドモノマーおよび第三級アルキルアクリ
    ルアミド；但し、それらの全量は、100％に等しい。
  8. 【請求項８】 窒素含有共重合体を調製する方法であっ
    て、該方法は、以下の(A)および(B)を含有するポリアク
    リル酸エステル共重合体に、該ポリアクリレート共重合
    体を基準にして、約0.1重量％〜約20重量％の以下の(C)
    をグラフト化することを包含し、該グラフト化は、遊離
    ラジカル開始剤の存在下にて、行われる：(A)アルキル
    基中に１個〜11個の炭素原子を有するアクリル酸アルキ
    ルエステルモノマーを約５重量％〜約75重量％；(B)ア
    ルキル基中に12個〜約24個の炭素原子を有するアクリル
    酸アルキルエステルモノマーを約25重量％〜約95重量
    ％；および(C)以下からなる群から選択した少なくとも
    １種の窒素含有モノマー：ビニル置換した窒素複素環モ
    ノマー、N,N-ジアルキルアミノアルキルアクリレートモ
    ノマー、N,N-ジアルキルアミノアルキルアクリルアミド
    モノマーおよび第三級アルキルアクリルアミド；但し、
    それらの全量は、100％に等しい。
  9. 【請求項９】 前記モノマー(A)が、アルキル基中に４
    個〜11個の炭素原子を有するアクリル酸アルキルエステ
    ルを少なくとも５重量％で含有する、請求項７および８
    のいずれか１項に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 押出機で行われる、請求項７および８
    のいずれか１項に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記反応が、いずれの希釈剤も存在し
    ない状態で行われる、請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記反応が、希釈剤中で行われる、請
    求項１０に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記ポリアクリル酸エステル骨格が、
    有機希釈剤の存在下で調製したものである、請求項８に
    記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記ポリアクリル酸エステル骨格の調
    製、およびそれに続くグラフト化が、それぞれ、押出機
    で行われる、請求項８に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 請求項７および８のいずれか１項に記
    載の方法により調製した、窒素含有共重合体。
  16. 【請求項１６】 請求項１に記載の共重合体および希釈
    剤を含有する、添加剤濃縮物。
  17. 【請求項１７】 前記希釈剤が、鉱油および合成油から
    なる群から選択され、−26℃で約50〜約400センチポア
    ズおよび−40℃で約100〜約1500センチポアズの範囲
    の、ASTM D-2983で測定したブルックフィールド粘度を
    示す、請求項１６に記載の添加剤濃縮物。
  18. 【請求項１８】 前記希釈剤が、水素処理したナフテン
    油から本質的になる鉱油である、請求項１７に記載の添
    加剤濃縮物。
  19. 【請求項１９】 前記希釈剤が、エステル、ポリアルフ
    ァオレフィンオリゴマーおよびアルキル化ベンゼンから
    なる群から選択した合成油である、請求項１７に記載の
    添加剤濃縮物。
  20. 【請求項２０】 前記共重合体を約25重量％〜約90重量
    ％、および前記希釈剤を約10重量％〜約75重量％で含有
    する、請求項１６に記載の添加剤濃縮物。
  21. 【請求項２１】 主要量の潤滑粘性のあるオイル、およ
    び少量の請求項１および１５のいずれか１項に記載の窒
    素含有共重合体を含有する、潤滑油組成物。
  22. 【請求項２２】 前記潤滑粘性のあるオイルが、鉱油お
    よび合成油の混合物を含有する、請求項２１に記載の潤
    滑油組成物。
  23. 【請求項２３】 前記モノマー(A)および(B)および遊離
    ラジカル開始剤が、まず、配合されて第一混合物が形成
    され、それから、該第一混合物の約20％〜約40％が、前
    記モノマー(C)の意図した充填物の少なくとも50％と混
    合されて第二混合物が形成され、発熱が認められるま
    で、該第二混合物が加熱され、それから、この発熱が止
    んだ後、これらの物質が、反応温度を維持するために加
    熱され、そして前記モノマー(A)、(B)および開始剤の第
    一混合物の残りが加えられ、この反応が完結まで継続さ
    れる、請求項７に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 連鎖移動剤の存在下で行われる、請求
    項７に記載の方法。
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