WO2014142001A1 - 粘度指数向上剤、その製造方法及び油組成物 - Google Patents

粘度指数向上剤、その製造方法及び油組成物 Download PDF

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WO2014142001A1
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derived
viscosity index
conjugated diene
index improver
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陽介 上原
佐々木 啓光
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株式会社クラレ
アミリス, インコーポレイティド
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Definitions

  • the present invention relates to a viscosity index improver comprising a hydrogenated copolymer containing a structural unit derived from farnesene, a method for producing the same, and an oil composition comprising the viscosity index improver and a base oil.
  • a hydrogenated block copolymer composed of a polymer block composed of a structural unit derived from an aromatic vinyl compound and a polymer block composed of a structural unit derived from a conjugated diene is a vulcanized rubber without further vulcanization. It exhibits the same characteristics and is excellent in vibration damping, flexibility, rubber elasticity, and weather resistance, so it is widely used in daily goods, automotive parts, various industrial products, etc.
  • Such a hydrogenated block copolymer can be obtained, for example, by hydrogenating a block copolymer obtained by sequentially polymerizing an aromatic vinyl compound and a conjugated diene such as isoprene or butadiene (for example, (See Patent Documents 1 and 2).
  • a hydrogenated block copolymer composed of a polymer block composed of a structural unit derived from an aromatic vinyl compound and a polymer block composed of a structural unit derived from a conjugated diene has a viscosity for lubricating oil.
  • Patent Document 3 describes use as an index improver.
  • Patent Documents 4 and 5 describe polymers of ⁇ -farnesene, but their practical properties have not been sufficiently studied.
  • the viscosity index improver disclosed in Patent Document 3 is excellent in the effect of improving the viscosity index and high-temperature high-shear viscosity of a lubricating oil, but development of different types of viscosity index improvers that are excellent in the effect is desired. .
  • the subject of this invention is providing the viscosity index improver excellent in the improvement effect of the viscosity index of oil and high temperature high shear viscosity, its manufacturing method, and an oil composition with high viscosity index and high temperature high shear viscosity.
  • a viscosity index improver comprising a hydrogenated product of a copolymer containing a structural unit (a) derived from an aromatic vinyl compound and a structural unit (b) derived from a conjugated diene, the structural unit derived from the conjugated diene
  • the content of the structural unit (b1) derived from farnesene is 1 to 100% by mass
  • the content of the structural unit (b2) derived from a conjugated diene other than farnesene is 0 to 99% by mass.
  • An oil composition comprising a base oil and the viscosity index improver of [1] above.
  • the method for producing a viscosity index improver according to the above [1] which comprises a step of hydrogenating at least 50 mol% of a carbon-carbon double bond.
  • a viscosity index improver excellent in the effect of improving the viscosity index of oil and the high temperature high shear viscosity a production method thereof, and an oil composition having a high viscosity index and high temperature high shear viscosity.
  • the viscosity index improver of the present invention may be abbreviated as a copolymer containing a structural unit (a) derived from an aromatic vinyl compound and a structural unit (b) derived from a conjugated diene (hereinafter referred to as “copolymer”). ) In the total amount of the structural unit (b) derived from the conjugated diene, which is derived from farnesene.
  • the content of the structural unit (b1) is 1 to 100% by mass
  • the content of the structural unit (b2) derived from a conjugated diene other than farnesene is 0 to 99% by mass
  • the structural unit derived from the conjugated diene It is a viscosity index improver in which the carbon-carbon double bond in b) is hydrogenated in an amount of 50 mol% or more.
  • the hydrogenated copolymer constituting the viscosity index improver of the present invention may be either a hydrogenated product of a block copolymer or a hydrogenated product of a random copolymer. That is, the viscosity index improver of the present invention comprises a polymer block (A) mainly composed of the structural unit (a) derived from the aromatic vinyl compound and a heavy polymer composed mainly of the structural unit (b) derived from the conjugated diene. It may consist of a hydrogenated block copolymer containing the combined block (B) (hereinafter sometimes abbreviated as “hydrogenated block copolymer”).
  • the viscosity index improver of the present invention includes a structural unit (a) derived from the aromatic vinyl compound, a structural unit (b1) derived from the farnesene, and a structural unit (b2) derived from a conjugated diene other than the farnesene. It may consist of a hydrogenated product of a random copolymer obtained by polymerization (hereinafter sometimes abbreviated as “hydrogenated random copolymer”).
  • Said copolymer contains the structural unit (a) derived from an aromatic vinyl compound.
  • the aromatic vinyl compound include styrene, ⁇ -methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 4-propylstyrene, 4-tert-butylstyrene, 4-cyclohexylstyrene, 4- Dodecylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, 2,4-diisopropylstyrene, 2,4,6-trimethylstyrene, 2-ethyl-4-benzylstyrene, 4- (phenylbutyl) styrene, 1-vinylnaphthalene, 2- Examples include vinyl naphthalene, vinyl anthracene, N, N-diethyl-4-aminoethyl styrene
  • aromatic vinyl compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • styrene, ⁇ -methylstyrene and 4-methylstyrene are more preferable, and styrene is still more preferable from the viewpoint of improving the viscosity index and high-temperature high-shear viscosity of oil.
  • a compound having both an aromatic group and a conjugated diene bond in one molecule is not included in the conjugated diene that is a component derived from the structural unit (b), but is a component derived from the structural unit (a). Included in certain aromatic vinyl compounds.
  • the content of the structural unit derived from the compound having both an aromatic group and a conjugated diene bond in one molecule in the structural unit (a) is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass. Hereinafter, it is more preferably 1% by mass or less.
  • Said copolymer contains the structural unit (b) derived from a conjugated diene.
  • this copolymer contains the structural unit (b1) derived from farnesene as the structural unit (b), it may further contain a structural unit (b2) derived from a conjugated diene other than farnesene.
  • the content of the structural unit (b1) derived from farnesene in the total amount of the structural unit (b) derived from this conjugated diene is 1 to 100% by mass, preferably 40 to 100% by mass, more preferably 50 to 100% by mass.
  • the content of the structural unit (b2) derived from the conjugated diene other than farnesene is 0 to 99% by mass, preferably 0 to 60% by mass.
  • the content is preferably 0 to 50% by mass, more preferably 0 to 10% by mass, and still more preferably 0 to 5% by mass.
  • Farnesene can be industrially produced using microorganisms from sugar extracted from plants such as sugarcane. And since the viscosity index improver of this invention is obtained from such farnesene as a raw material, it can be manufactured with little environmental load.
  • the farnesene as the component derived from the structural unit (b1) may be either ⁇ -farnesene or ⁇ -farnesene represented by the following formula (I), or both may be used in combination.
  • the content of the structural unit derived from ⁇ -farnesene in the structural unit (b1) is preferably 60% by mass or more from the viewpoint of improving the ease of production of the copolymer and the viscosity index and high-temperature high-shear viscosity of the oil. More preferably, it is 80 mass% or more, More preferably, it is 90 mass% or more, More preferably, it is 99 mass% or more, More preferably, it is 100 mass%.
  • the copolymer may contain a structural unit (b2) derived from a conjugated diene other than farnesene.
  • a structural unit (b2) derived from a conjugated diene other than farnesene.
  • conjugated dienes other than farnesene which is a component derived from the structural unit (b2), include butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-butadiene, 2-phenyl-butadiene, 1,3-pentadiene, 2-methyl-1,3.
  • -Pentadiene 1,3-hexadiene, 1,3-octadiene, 1,3-cyclohexadiene, 2-methyl-1,3-octadiene, 1,3,7-octatriene, myrcene and chloroprene.
  • These may be used alone or in combination of two or more.
  • at least one of butadiene, isoprene and myrcene is more preferable, and at least one of butadiene and isoprene is more preferable.
  • the copolymer may contain other structural units (c) in addition to the structural units (a), (b1) and (b2).
  • Examples of the component derived from the structural unit (c) include propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-undecene, 1- Unsaturated hydrocarbon compounds such as dodecene, 1-tridecene, 1-tetradecene, 1-pentadecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, 1-nonadecene, 1-eicocene; acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate Methyl methacrylate, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, 2-acryloylethanesulfonic acid,
  • the copolymer in the present invention includes a structural unit (a) derived from the aromatic vinyl compound and a structural unit (b) derived from the conjugated diene.
  • the said copolymer may contain the said structural unit (c) further.
  • the total content of the structural unit (a) and the structural unit (b) is preferably 60% by mass or more, more preferably from the viewpoint of improving the viscosity index and high-temperature high-shear viscosity of the oil. It is 80 mass% or more, More preferably, it is 90 mass% or more, More preferably, it is 99 mass% or more.
  • the content of the structural unit (c) in the total amount of the structural units constituting the copolymer is preferably 40% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and still more preferably. It is 10 mass% or less, More preferably, it is 1 mass% or less.
  • the content of the structural unit (a) in the copolymer is preferably 1 to 99% by mass, more preferably 2 to 90% by mass, and still more preferably, from the viewpoint of improving the viscosity index and high-temperature high shear viscosity of the oil. Is 3 to 85% by mass, more preferably 5 to 80% by mass, still more preferably 10 to 50% by mass, and still more preferably 15 to 45% by mass.
  • the mass ratio [(a) / (b)] of the total amount of the structural unit (a) and the total amount of the structural unit (b) is preferably 1/99 from the viewpoint of improving the viscosity index and the high temperature high shear viscosity of the oil. ⁇ 99/1, more preferably 2/98 to 90/10, still more preferably 3/97 to 85/15, still more preferably 5/95 to 80/20, still more preferably 10/90 to 50/50. More preferably, it is 15/85 to 45/55.
  • the copolymer in the present invention may be either a block copolymer or a random copolymer. Next, these two types of copolymers will be described.
  • the copolymer in the present invention comprises a polymer block (A) mainly composed of the structural unit (a) derived from the aromatic vinyl compound and a polymer block mainly composed of the structural unit (b) derived from the conjugated diene ( And a block copolymer containing B).
  • “mainly” means that the polymer block (A) contains 50% by mass or more of the structural unit (a) derived from the aromatic vinyl compound based on the total mass of the polymer block (A). What contains 70 mass% or more of the structural unit (a) derived from the aromatic vinyl compound is preferable, and what contains 90 mass% or more is more preferable.
  • the polymer block (B) is said to contain 50% by mass or more of the structural unit (b) derived from the conjugated diene based on the total mass of the polymer block (B), and the structure derived from the conjugated diene. What contains 65 mass% or more of units (b) is preferable, and what contains 80 mass% or more is more preferable.
  • the polymer block (B) preferably contains 1 to 100% by mass of farnesene-derived structural units (b1) and 99 to 0% by mass of structural units (b2) derived from conjugated dienes other than farnesene.
  • preferred specific examples and content ratios of the structural units (b1) and (b2) are as described above.
  • the polymer block (b) may have a small amount of structural units derived from other copolymerizable monomers within the range not impairing the object of the present invention.
  • other copolymerizable monomers include styrene, ⁇ -methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, 1,3-dimethylstyrene, diphenylethylene, 1-vinylnaphthalene.
  • Copolymerizable monomers such as aromatic vinyl compounds such as 4-propylstyrene, 4-cyclohexylstyrene, 4-dodecylstyrene, 2-ethyl-4-benzylstyrene and 4- (phenylbutyl) styrene Is mentioned. These other copolymerizable monomers may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. In the case of having structural units derived from the other copolymerizable monomers described above, the bonding form thereof may be either random or tapered.
  • the content is preferably 35% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less. Is more preferable.
  • the bonding form of the polymer block (A) and the polymer block (B) is not particularly limited, and may be linear, branched, radial, or a combination of two or more thereof.
  • the polymer block (A) is represented by A and the polymer block (B) is represented by B from the viewpoint of improving the viscosity index and high temperature high shear viscosity of the oil, (AB) l , A- (B -A) m , B- (AB) n (wherein l, m and n are each independently an integer of 1 or more), each block being linearly coupled, and (A- B) p X, ( BA ) q X (p and q each independently represents an integer of 3 or more, X is a coupling agent residue), each block is bound radially
  • the form is preferred.
  • the bonding form is preferably a diblock copolymer represented by AB or a triblock body represented by ABA from the viewpoint of improving the viscosity index and high temperature high shear viscosity of the oil.
  • each polymer block is a polymer block composed of the same structural unit.
  • it may be a polymer block composed of different structural units.
  • each aromatic vinyl compound may be the same or different in type. Good.
  • the peak top molecular weight of the polymer block (A) is preferably 10,000 or more and 60,000 or less, and preferably 15,000 or more and 50 or more from the viewpoint of the effect of improving the viscosity index of oil and the ease of production of the oil composition. Is more preferably 1,000 or less. If the peak top molecular weight of the polymer block (A) is less than 10,000, the effect of improving the viscosity index of the oil may be reduced. On the other hand, if it is larger than 60,000, the solubility of the resulting block copolymer in the oil will be lowered, and the effect of improving the viscosity index of the oil may not be obtained.
  • the block copolymer includes at least one polymer block selected from the polymer blocks (A) and (A ′) mainly composed of the structural unit (a) derived from the aromatic vinyl compound, and the conjugated diene.
  • a block copolymer having a molecular weight of 1,000 or more and less than 10,000 is even more preferable.
  • the peak top molecular weight of the polymer block (A ′) is particularly preferably from 1,000 to 8,000.
  • the peak top molecular weight of the polymer block (A ′) is less than 10,000, the hydrogenated block copolymer is prevented from forming a gel network in the oil composition, and thus the obtained oil composition
  • the increase in kinematic viscosity at 40 ° C. and 100 ° C. is suppressed, and use as a lubricating oil is easy.
  • the peak top molecular weights of the polymer blocks (A) and (A ′) are determined by sampling a part of the reaction solution during the synthesis of the block copolymer and measuring it by the method described in the examples described later. .
  • the structural unit (a) derived from the aromatic vinyl compound, the structural unit (b1) derived from the farnesene, and the structural unit (b2) derived from a conjugated diene other than the farnesene are randomly polymerized. It may be a random copolymer.
  • the hydrogenated copolymer constituting the viscosity index improver of the present invention is obtained by hydrogenating the above copolymer, and the carbon-carbon double bond in the structural unit (b) derived from the conjugated diene is 50 mol. % Or more hydrogenated, that is, the hydrogenation rate is 50 mol% or more.
  • the hydrogenation rate is the number of moles of conjugated diene-derived double bonds contained per mole of copolymer, M1, and the mole of conjugated diene-derived double bonds contained per mole of hydrogenated copolymer. When the number is M2, it is a value represented by the following formula.
  • Hydrogenation rate (1-M2 / M1) ⁇ 100 (mol%)
  • This hydrogenation rate is preferably 60 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, from the viewpoint of improving the heat resistance and shear stability of the oil, the viscosity index and the high temperature and high shear viscosity.
  • this hydrogenation rate can be calculated
  • the peak top molecular weight (Mp) of the hydrogenated copolymer is preferably 4,000 to 1,500,000, and preferably 9,000 to 1,200,000 from the viewpoints of ease of production of the oil composition and the viscosity index of the oil. 000 is more preferable, 20,000 to 1,100,000 is more preferable, and 100,000 to 800,000 is most preferable.
  • the peak top molecular weight (Mp) in this specification means the value measured by the method described in the Example mentioned later.
  • the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the hydrogenated copolymer is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3, and still more preferably 1 to 2. When the molecular weight distribution is within the above range, the viscosity variation of the hydrogenated block copolymer is small.
  • the hydrogenated copolymer includes a polymerization step for obtaining a copolymer containing a structural unit (a) derived from an aromatic vinyl compound and a structural unit (b) derived from a conjugated diene by anionic polymerization, and a structural unit derived from the conjugated diene (
  • the carbon-carbon double bond in b) can be suitably produced by a step of hydrogenating 50 mol% or more.
  • a hydrogenation process it can carry out by the method similar to the hydrogenation process of the hydrogenated block copolymer mentioned later.
  • the manufacturing method of a hydrogenated block copolymer is demonstrated in detail.
  • the hydrogenated block copolymer comprises a polymer block (A) mainly composed of the structural unit (a) derived from the aromatic vinyl compound and a polymer block (B) composed mainly of the structural unit (b) derived from the conjugated diene. And a block process having an organic polymer) by anionic polymerization, and a step of hydrogenating at least 50 mol% of carbon-carbon double bonds in the structural unit (b) derived from the conjugated diene. Can be manufactured.
  • the block copolymer can be produced by a solution polymerization method or a method described in JP-A-2012-502135 and JP-A-2012-502136.
  • the solution polymerization method is preferable, and known methods such as an ion polymerization method such as anion polymerization and cation polymerization, and a radical polymerization method can be applied.
  • the anionic polymerization method is preferable.
  • an aromatic vinyl compound, farnesene and / or conjugated dienes other than farnesene are sequentially added in the presence of a solvent, an anionic polymerization initiator, and, if necessary, a Lewis base to obtain a block copolymer.
  • an anionic polymerization initiator include alkali metals such as lithium, sodium and potassium; alkaline earth metals such as beryllium, magnesium, calcium, strontium and barium; lanthanoid rare earth metals such as lanthanum and neodymium; And compounds containing earth metals and lanthanoid rare earth metals.
  • alkali metals, compounds containing alkali metals, and organic alkali metal compounds are preferred.
  • organic alkali metal compound examples include methyl lithium, ethyl lithium, n-butyl lithium, sec-butyl lithium, t-butyl lithium, hexyl lithium, phenyl lithium, stilbene lithium, dilithiomethane, dilithionaphthalene, 1,4.
  • -Organic lithium compounds such as dilithiobutane, 1,4-dilithio-2-ethylcyclohexane, 1,3,5-trilithiobenzene; sodium naphthalene, potassium naphthalene and the like.
  • organic lithium compounds are preferred, n-butyllithium and sec-butyllithium are more preferred, and sec-butyllithium is particularly preferred.
  • the organic alkali metal compound may be used as an organic alkali metal amide by reacting with a secondary amine such as diisopropylamine, dibutylamine, dihexylamine, and dibenzylamine.
  • a secondary amine such as diisopropylamine, dibutylamine, dihexylamine, and dibenzylamine.
  • the amount of the organic alkali metal compound used for the polymerization varies depending on the molecular weight of the block copolymer, but is usually 0.01 to 3 mass based on the total amount of the aromatic vinyl compound and farnesene and / or conjugated diene other than farnesene. % Range.
  • the solvent is not particularly limited as long as it does not adversely affect the anionic polymerization reaction, and examples thereof include saturated aliphatic hydrocarbons such as n-pentane, isopentane, n-hexane, n-heptane, isooctane; Saturated alicyclic hydrocarbons such as pentane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and the like. These may be used alone or in combination of two or more. There is no restriction
  • Lewis base has a role of controlling the microstructure in the structural unit (b1) derived from farnesene and the structural unit (b2) derived from conjugated dienes other than farnesene.
  • the Lewis base include ether compounds such as dibutyl ether, diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, and ethylene glycol diethyl ether; pyridine; tertiary amines such as N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine and trimethylamine; Examples thereof include alkali metal alkoxides such as potassium t-butoxide; phosphine compounds.
  • the amount is usually preferably in the range of 0.01 to 1000 mole equivalents per mole of anionic polymerization initiator.
  • the temperature of the polymerization reaction is usually in the range of ⁇ 80 to 150 ° C., preferably 0 to 100 ° C., more preferably 10 to 90 ° C.
  • the polymerization reaction may be carried out batchwise or continuously. Each monomer is continuously or intermittently supplied into the polymerization reaction solution so that the amount of aromatic vinyl compound, farnesene and / or conjugated diene other than farnesene in the polymerization reaction system falls within a specific range, Moreover, a block copolymer can be manufactured by superposing
  • the polymerization reaction can be stopped by adding an alcohol such as methanol or isopropanol as a polymerization terminator.
  • the block copolymer can be isolated by pouring the obtained polymerization reaction liquid into a poor solvent such as methanol to precipitate the block copolymer, or washing the polymerization reaction liquid with water, separating, and drying.
  • an unmodified block copolymer may be obtained as described above, or a block copolymer modified as described below may be obtained.
  • the block copolymer may be modified before the hydrogenation step described later.
  • functional groups that can be introduced include amino groups, alkoxysilyl groups, hydroxyl groups, epoxy groups, carboxyl groups, carbonyl groups, mercapto groups, isocyanate groups, and acid anhydrides.
  • Examples of the modification method of the block copolymer include, for example, tin tetrachloride, tetrachlorosilane, dimethyldichlorosilane, dimethyldiethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxy which can react with the polymerization active terminal before adding a polymerization terminator.
  • Coupling agents such as silane, 3-aminopropyltriethoxysilane, tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane, 2,4-tolylene diisocyanate, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, N-vinyl
  • examples thereof include a method of adding a polymerization terminal modifier such as pyrrolidone, or other modifiers described in JP2011-132298A.
  • maleic anhydride or the like can be grafted onto the isolated copolymer.
  • the position at which the functional group is introduced may be a polymerization terminal of the block copolymer or a side chain.
  • the said functional group may combine 1 type (s) or 2 or more types.
  • the modifying agent is preferably in the range of usually 0.01 to 10 molar equivalents relative to the anionic polymerization initiator.
  • a hydrogenated block copolymer can be obtained by subjecting the block copolymer obtained by the above method to a hydrogenation step.
  • a known method can be used for the hydrogenation.
  • a Ziegler catalyst in a solution in which a block copolymer is dissolved in a solvent that does not affect the hydrogenation reaction; nickel, platinum, palladium, ruthenium, rhodium metal catalyst supported on carbon, silica, diatomaceous earth, etc.
  • a hydrogenation reaction is carried out in the presence of an organometallic complex having cobalt, nickel, palladium, rhodium, ruthenium metal or the like as a hydrogenation catalyst.
  • a hydrogenation catalyst may be added to the polymerization reaction solution containing the block copolymer obtained by the above-described block copolymer production method to perform a hydrogenation reaction.
  • palladium carbon in which palladium is supported on carbon is preferable.
  • the hydrogen pressure is preferably 0.1 to 20 MPa
  • the reaction temperature is preferably 100 to 200 ° C.
  • the reaction time is preferably 1 to 20 hours.
  • the hydrogenation rate of the carbon-carbon double bond in the polymer block (B) in the block copolymer is preferably from the viewpoint of improving the heat resistance and shear stability of the oil, the viscosity index, and the high temperature and high shear viscosity. Is 50 mol% or more, more preferably 60 mol% or more, still more preferably 70 mol% or more.
  • the hydrogenation rate can be calculated by the method described in the examples described later.
  • the oil composition of the present invention contains a base oil and the aforementioned viscosity index improver.
  • This oil composition can be suitably used as engine oil, automatic transmission fluid, gear lubricating oil, and hydraulic oil.
  • the content of the viscosity index improver in this oil composition is preferably 0.05 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 7% by mass, and still more preferably 0.2 to 5% by mass. More preferably, it is 0.5 to 5% by mass.
  • Base oils include fuel oils such as middle distillate fuels, synthetic and natural lubricating oils, unrefined oils and industrial oils.
  • the base oil may be at least one of paraffinic, naphthenic and aromatic. Further, the base oil may be at least one of natural oil or synthetically prepared oil.
  • the oil composition of the present invention comprises a rust inhibitor, an antioxidant, a surfactant, a pour point depressant, a cleaning dispersant, a metal deactivator, an antifoaming agent, a friction modifier, an extreme pressure agent, one or Other additives such as further further viscosity index improvers may also be included.
  • the oil composition of the present invention can be produced using production methods well known in the art.
  • the oil composition of the present invention can be produced by mixing the above base oil and the above viscosity index improver. Mixing can be performed using a known mixing apparatus. The mixing is preferably performed while heating. The heating temperature is preferably 80 to 180 ° C.
  • the kinematic viscosity at 40 ° C. is preferably in the range of 40 to 120 mm 2 / sec, and 50 to 70 mm.
  • a range of 2 / sec is preferred. From the same viewpoint, it is preferably in the range of kinematic viscosity 6 ⁇ 25mm 2 / sec at 100 ° C., more preferably in the range of 8 ⁇ 15mm 2 / sec.
  • the fuel consumption of the vehicle can be reduced when used in the above-mentioned applications.
  • ⁇ -farnesene purity 97.6% by mass Amyris Biotechnology
  • ⁇ -farnesene purified by 3 molecular sieves and distilled under a nitrogen atmosphere, so that gingivalene, bisabolene, farnesene epoxide, farnesol isomer, E , E-farnesol, squalene, ergosterol and farnesene were used for the following polymerization, except for hydrocarbon impurities such as several dimers.
  • GPC device GPC device “GPC8020” manufactured by Tosoh Corporation Separation column: “TSKgel G4000HXL” manufactured by Tosoh Corporation ⁇ Detector: “RI-8020” manufactured by Tosoh Corporation ⁇ Eluent: Tetrahydrofuran ⁇ Eluent flow rate: 1.0 ml / min ⁇ Sample concentration: 5 mg / 10 ml -Column temperature: 40 ° C
  • Hydrogenation rate ⁇ 1 ⁇ (number of moles of carbon-carbon double bond contained per mole of hydrogenated block copolymer) / (mol of carbon-carbon double bond contained per mole of block copolymer) Number) ⁇ ⁇ 100 (mol%)
  • Example 1 A pressure-resistant container purged with nitrogen and dried was charged with 62.4 kg of cyclohexane as a solvent and 51.0 g of sec-butyllithium (10.5 mass% cyclohexane solution) as an anionic polymerization initiator, and heated to 50 ° C. By adding 2.34 kg of styrene (1) and polymerizing for 1 hour, subsequently adding 10.9 kg of ⁇ -farnesene to perform polymerization for 2 hours, and further adding 2.34 kg of styrene (2) and polymerizing for 1 hour, A reaction solution containing a polystyrene-poly ( ⁇ -farnesene) -polystyrene triblock copolymer was obtained.
  • Hydrogenated block copolymer (A1) a hydrogenated polystyrene-poly ( ⁇ -farnesene) -polystyrene triblock copolymer
  • Table 1 shows the blending of various raw materials and the measurement results of various physical properties of the obtained hydrogenated block copolymer (A1).
  • the obtained hydrogenated block copolymer (A1) was used as a viscosity index improver, and paraffinic oil “Diana Fresia S-32” manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. was used as a base oil.
  • the oil composition was obtained by blending the copolymer (A1) as shown in Table 2 and mixing for 6 hours at a heating temperature of 120 ° C. and a rotational speed of 350 rpm in a nitrogen-substituted pressure vessel. This oil composition was evaluated as described above. The results are shown in Table 2.
  • Example 2 A pressure-resistant container purged with nitrogen and dried was charged with 62.4 kg of cyclohexane as a solvent and 40.6 g of sec-butyllithium (10.5 mass% cyclohexane solution) as an anionic polymerization initiator, and heated to 50 ° C. 13.0 kg of ⁇ -farnesene is added and polymerized for 2 hours, and then 2.59 kg of styrene is added and polymerized for 1 hour to obtain a reaction solution containing poly ( ⁇ -farnesene) -polystyrene diblock copolymer. It was.
  • Block copolymer (A2) a hydrogenated poly ( ⁇ -farnesene) -polystyrene diblock copolymer (hereinafter “hydrogenated”).
  • Block copolymer (A2) a hydrogenated poly ( ⁇ -farnesene) -polystyrene diblock copolymer (hereinafter “hydrogenated”).
  • Block copolymer (A2) ”) was obtained.
  • Table 1 shows the blending of various raw materials and the measurement results of various physical properties of the obtained hydrogenated block copolymer (A2).
  • the same operation as in Example 1 was performed except that the blending of the obtained hydrogenated block copolymer (A2) and the base oil was as shown in Table 2, to obtain an oil composition, which was described above. Evaluation was performed. The results are shown in Table 2.
  • Example 3 A hydrogenated block copolymer (A3) and an oil composition were produced in the same manner as in Example 2 except that the formulation described in Table 1 was followed, and the above evaluation was performed. The results are shown in Tables 1 and 2.
  • Example 4 A hydrogenated block copolymer (A4) and an oil composition were produced in the same manner as in Example 1 except that the formulation described in Table 1 was followed, and the above evaluation was performed. The results are shown in Tables 1 and 2.
  • Example 5 A pressure-resistant container purged with nitrogen and dried was charged with 62.4 kg of cyclohexane as a solvent and 118.4 g of sec-butyllithium (10.5 mass% cyclohexane solution) as an anionic polymerization initiator, and heated to 50 ° C.
  • Poly ( ⁇ -farnesene / butadiene) -polystyrene diblock was obtained by adding a mixture of ⁇ -farnesene (5.43 kg) and butadiene (4.32 kg) and polymerizing for 2 hours, and subsequently adding 5.85 kg of styrene and polymerizing for 1 hour.
  • a reaction solution containing a copolymer was obtained.
  • Table 1 shows the blending of various raw materials and the measurement results of various physical properties of the obtained hydrogenated block copolymer (A5). Next, the same operation as in Example 1 was performed except that the blending of the obtained hydrogenated block copolymer (A5) and the base oil was as shown in Table 2, to obtain an oil composition, which was described above. Evaluation was performed. The results are shown in Table 2.
  • Example 6 Except that the blending of the hydrogenated block copolymer (A5) and the base oil was as shown in Table 2, the same operation as in Example 5 was performed to obtain an oil composition, and the above evaluation was performed. The results are shown in Table 2.
  • Example 7 A pressure-resistant container purged with nitrogen and dried was charged with 62.4 kg of cyclohexane as a solvent and 104.9 g of sec-butyllithium (10.5 mass% cyclohexane solution) as an anionic polymerization initiator, and heated to 50 ° C.
  • Poly ( ⁇ -farnesene / isoprene) -polystyrene diblock was obtained by adding a mixture of 4.88 kg of ⁇ -farnesene and 4.88 kg of isoprene and polymerizing for 2 hours, followed by adding 5.85 kg of styrene and polymerizing for 1 hour.
  • a reaction solution containing a copolymer was obtained.
  • Hydrogenated block copolymer (A6) a hydrogenated poly ( ⁇ -farnesene / isoprene) -polystyrene diblock copolymer (hereinafter, “ Hydrogenated block copolymer (A6) ”) was obtained.
  • Table 1 shows the blending of various raw materials and the measurement results of various physical properties of the obtained hydrogenated block copolymer (A6).
  • the same operation as in Example 1 was carried out except that the blend of the obtained hydrogenated block copolymer (A6) and the base oil was as shown in Table 2, to obtain an oil composition, which was described above. Evaluation was performed. The results are shown in Table 2.
  • Example 8 Except that the blending of the hydrogenated block copolymer (A6) and the base oil was as shown in Table 2, the same operation as in Example 7 was performed to obtain an oil composition, and the above evaluation was performed. The results are shown in Table 2.
  • a reaction solution containing polystyrene-poly (isoprene / butadiene) -polystyrene triblock copolymer was obtained by adding 40 kg and polymerizing for 1 hour.
  • 5% by mass of palladium carbon (palladium supported amount: 5% by mass) as a hydrogenation catalyst was added to the block copolymer, and the reaction was performed for 10 hours under the conditions of a hydrogen pressure of 2 MPa and 150 ° C. .
  • Hydrogenated block copolymer (B3) ) was obtained.
  • Table 1 shows the blending of various raw materials and measurement results of various physical properties of the obtained hydrogenated block copolymer (B3).
  • the same operation as in Example 1 was performed except that the blending of the obtained hydrogenated block copolymer (B3) and the base oil was as shown in Table 2, to obtain an oil composition, which was described above. Evaluation was performed. The results are shown in Table 2.
  • the hydrogenated block copolymers of Examples 1 to 8 are viscosity index improvers manufactured from plant-derived raw materials ( ⁇ -farnesene), but also the viscosity index of oil and high temperature and high shear. Excellent viscosity improvement effect. It can also be seen that the oil viscosity index improvement effect is superior to that obtained when the hydrogenated block copolymers of Comparative Examples 1 to 4 are used. Furthermore, since the hydrogenated block copolymers of Examples 2 to 8 have sufficiently low kinematic viscosities at 40 ° C. and 100 ° C., they are also excellent in the fuel saving effect of automobiles.

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Abstract

 本発明は、油の粘度指数及び高温高せん断粘度の向上効果に優れる粘度指数向上剤等を提供する。本発明の粘度指数向上剤は、芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)及び共役ジエン由来の構造単位(b)を含む共重合体の水素添加物からなる粘度指数向上剤であって、前記共役ジエン由来の構造単位(b)の総量中における、ファルネセン由来の構造単位(b1)の含有量が1~100質量%であり、ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)の含有量が0~99質量%であり、前記共役ジエン由来の構造単位(b)中の炭素-炭素二重結合が50モル%以上水素添加されている、粘度指数向上剤である。

Description

粘度指数向上剤、その製造方法及び油組成物
 本発明は、ファルネセン由来の構造単位を含有する共重合体の水素添加物からなる粘度指数向上剤、その製造方法、及び当該粘度指数向上剤と基油とを含む油組成物に関する。
 芳香族ビニル化合物由来の構造単位からなる重合体ブロック、及び共役ジエン由来の構造単位からなる重合体ブロックで構成されるブロック共重合体の水素添加物は、さらに加硫することなく加硫ゴムと同等の特性を示し、制振性、柔軟性、ゴム弾性及び耐候性に優れることから、日用雑貨品、自動車用部品、各種工業用品等に広範囲に使われている。
 このようなブロック共重合体の水素添加物は、例えば、芳香族ビニル化合物、及びイソプレン、ブタジエン等の共役ジエンを逐次重合して得られるブロック共重合体を水素添加することで得られる(例えば、特許文献1,2参照)。
 また、このような芳香族ビニル化合物由来の構造単位からなる重合体ブロック及び共役ジエン由来の構造単位からなる重合体ブロックで構成されるブロック共重合体の水素添加物を、潤滑油のための粘度指数改良剤として用いることが、特許文献3には記載されている。
 なお、特許文献4,5には、β-ファルネセンの重合体が記載されているが、実用的な物性については十分に検討されていない。
特許第2777239号 特開2010-090267号公報 特表2009-532513号公報 特表2012-502135号公報 特表2012-502136号公報
 特許文献3で開示されている粘度指数改良剤は、潤滑油の粘度指数及び高温高せん断粘度を向上させる効果に優れるが、当該効果に優れる異なる種類の粘度指数向上剤の開発が望まれている。
 本発明の課題は、油の粘度指数及び高温高せん断粘度の向上効果に優れる粘度指数向上剤、その製造方法、並びに粘度指数及び高温高せん断粘度の高い油組成物を提供することにある。
 本発明は、以下の[1]~[3]に関する。
[1]芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)及び共役ジエン由来の構造単位(b)を含む共重合体の水素添加物からなる粘度指数向上剤であって、前記共役ジエン由来の構造単位(b)の総量中における、ファルネセン由来の構造単位(b1)の含有量が1~100質量%であり、ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)の含有量が0~99質量%であり、前記共役ジエン由来の構造単位(b)中の炭素-炭素二重結合が50モル%以上水素添加されている、粘度指数向上剤。
[2]基油と、上記[1]の粘度指数向上剤と、を含む油組成物。
[3]芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)及び共役ジエン由来の構造単位(b)を含む共重合体をアニオン重合により得る重合工程、及び前記共役ジエン由来の構造単位(b)中の炭素-炭素二重結合を50モル%以上水素添加する工程を有する、上記[1]に記載の粘度指数向上剤の製造方法。
 本発明によれば、油の粘度指数及び高温高せん断粘度の向上効果に優れる粘度指数向上剤、その製造方法、並びに粘度指数及び高温高せん断粘度の高い油組成物を提供することができる。
[粘度指数向上剤]
 本発明の粘度指数向上剤は、芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)及び共役ジエン由来の構造単位(b)を含む共重合体(以下、「共重合体」と略称する場合がある。)の水素添加物(以下、「水添共重合体」と略称する場合がある。)からなる粘度指数向上剤であって、前記共役ジエン由来の構造単位(b)の総量中における、ファルネセン由来の構造単位(b1)の含有量が1~100質量%であり、ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)の含有量が0~99質量%であり、前記共役ジエン由来の構造単位(b)中の炭素-炭素二重結合が50モル%以上水素添加されている、粘度指数向上剤である。
 本発明の粘度指数向上剤を構成する水添共重合体は、ブロック共重合体の水素添加物及びランダム共重合体の水素添加物のいずれであってもよい。
 すなわち、本発明の粘度指数向上剤は、前記芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)を主体とする重合体ブロック(A)と、前記共役ジエン由来の構造単位(b)を主体とする重合体ブロック(B)とを含むブロック共重合体の水素添加物(以下、「水添ブロック共重合体」と略称する場合がある。)からなっていてもよい。
 また、本発明の粘度指数向上剤は、前記芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)、前記ファルネセン由来の構造単位(b1)及び前記ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)がランダムに重合してなるランダム共重合体の水素添加物(以下、「水添ランダム共重合体」と略称する場合がある。)からなっていてもよい。
<芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)>
 上記の共重合体は、芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)を含む。この芳香族ビニル化合物としては、例えばスチレン、α-メチルスチレン、2-メチルスチレン、3-メチルスチレン、4-メチルスチレン、4-プロピルスチレン、4-t-ブチルスチレン、4-シクロヘキシルスチレン、4-ドデシルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、2,4-ジイソプロピルスチレン、2,4,6-トリメチルスチレン、2-エチル-4-ベンジルスチレン、4-(フェニルブチル)スチレン、1-ビニルナフタレン、2-ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、N,N-ジエチル-4-アミノエチルスチレン、ビニルピリジン、4-メトキシスチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン及びジビニルベンゼンが挙げられる。これらの芳香族ビニル化合物は1種を単独で、又は2種以上を併用してもよい。中でも、油の粘度指数及び高温高せん断粘度を向上させる観点から、スチレン、α-メチルスチレン、4-メチルスチレンがより好ましく、スチレンが更に好ましい。
 なお、本発明において、1分子中に芳香族基及び共役ジエン結合の両方を有する化合物は、構造単位(b)の由来成分である共役ジエンには含めず、構造単位(a)の由来成分である芳香族ビニル化合物に含めるものとする。但し、構造単位(a)中における、この1分子中に芳香族基及び共役ジエン結合の両方を有する化合物に由来の構造単位の含有量は、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、更に好ましくは1質量%以下である。
<共役ジエン由来の構造単位(b)>
 上記の共重合体は、共役ジエン由来の構造単位(b)を含む。この共重合体は、構造単位(b)として、ファルネセン由来の構造単位(b1)を含んでいるが、更にファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)を含んでいてもよい。
 この共役ジエン由来の構造単位(b)の総量中における、ファルネセン由来の構造単位(b1)の含有量は、1~100質量%、好ましくは40~100質量%、より好ましくは50~100質量%、更に好ましくは55~100質量%、より更に好ましくは60~100質量%、より更に好ましくは90~100質量%、より更に好ましくは95~100質量%である。
 また、この共役ジエン由来の構造単位(b)の総量中における、ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)の含有量は0~99質量%であり、好ましくは0~60質量%、より好ましくは0~50質量%、更に好ましくは0~10質量%、より更に好ましくは0~5質量%である。
 ファルネセンは、サトウキビ等の植物から抽出される糖を原料として、微生物を利用して工業的に製造することができる。そして、本発明の粘度指数向上剤は、かかるファルネセンを原料として得られるため、少ない環境負荷にて製造することができる。
(ファルネセン由来の構造単位(b1))
 構造単位(b1)の由来成分であるファルネセンは、α-ファルネセン及び下記式(I)で表されるβ-ファルネセンのいずれでもよく、両者を併用してもよい。
 構造単位(b1)中におけるβ-ファルネセン由来の構造単位の含有量は、共重合体の製造容易性、並びに油の粘度指数及び高温高せん断粘度を向上させる観点から、好ましくは60質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、より更に好ましくは99質量%以上、より更に好ましくは100質量%である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2))
 上記の共重合体は、ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)を含んでいてもよい。構造単位(b2)の由来成分であるファルネセン以外の共役ジエンとしては、例えばブタジエン、イソプレン、2,3-ジメチル-ブタジエン、2-フェニル-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、2-メチル-1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエン、1,3-オクタジエン、1,3-シクロヘキサジエン、2-メチル-1,3-オクタジエン、1,3,7-オクタトリエン、ミルセン及びクロロプレンが挙げられる。これらは1種を単独で、又は2種以上を併用してもよい。中でも、ブタジエン、イソプレン及びミルセンの少なくとも1種がより好ましく、ブタジエン及びイソプレンの少なくとも1種が更に好ましい。
<その他の構造単位(c)>
 上記の共重合体は、上記構造単位(a)、(b1)及び(b2)の他に、その他の構造単位(c)を含んでもよい。
 この構造単位(c)の由来成分としては、例えば、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン、1-トリデセン、1-テトラデセン、1-ペンタデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-ノナデセン、1-エイコセン等の不飽和炭化水素化合物;アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、2-アクリロイルエタンスルホン酸、2-メタクリロイルエタンスルホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、2-メタクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、酢酸ビニル、メチルビニルエーテル等の官能基含有不飽和化合物;等が挙げられる。これらは1種を単独で、又は2種以上を併用してもよい。
<共重合体>
 本発明における共重合体は、上記芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)及び上記共役ジエン由来の構造単位(b)を含む。なお、当該共重合体は、更に上記構造単位(c)を含んでいてもよい。
 当該共重合体中における、当該構造単位(a)及び構造単位(b)の合計含有量は、油の粘度指数及び高温高せん断粘度を向上させる観点から、好ましくは60質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、より更に好ましくは99質量%以上である。
 また、同様の観点から、当該共重合体を構成する構造単位の総量中における、当該構造単位(c)の含有量は、好ましくは40質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは10質量%以下、より更に好ましくは1質量%以下である。
 共重合体中における、構造単位(a)の含有量は、油の粘度指数及び高温高せん断粘度を向上させる観点から、好ましくは1~99質量%、より好ましくは2~90質量%、更に好ましくは3~85質量%、より更に好ましくは5~80質量%、より更に好ましくは10~50質量%、より更に好ましくは15~45質量%である。
 構造単位(a)の総量と構造単位(b)の総量との質量比[(a)/(b)]は、油の粘度指数及び高温高せん断粘度を向上させる観点から、好ましくは1/99~99/1、より好ましくは2/98~90/10、更に好ましくは3/97~85/15、より更に好ましくは5/95~80/20、より更に好ましくは10/90~50/50、より更に好ましくは15/85~45/55である。
 本発明における共重合体は、ブロック共重合体及びランダム共重合体のいずれであってもよい。次に、これら2種類の共重合体について説明する。
(ブロック共重合体)
 本発明における共重合体は、前記芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)を主体とする重合体ブロック(A)と、前記共役ジエン由来の構造単位(b)を主体とする重合体ブロック(B)とを含むブロック共重合体であってもよい。
 ここで言う「主体とする」とは、重合体ブロック(A)については重合体ブロック(A)の合計質量に基づいて前記芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)を50質量%以上含むことをいい、前記芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)を70質量%以上含むものが好ましく、90質量%以上含むものがより好ましい。また、同様に重合体ブロック(B)については重合体ブロック(B)の合計質量に基づいて前記共役ジエン由来の構造単位(b)を50質量%以上含むことをいい、前記共役ジエン由来の構造単位(b)を65質量%以上含むものが好ましく、80質量%以上含むものがより好ましい。
 前記重合体ブロック(B)はファルネセン由来の構造単位(b1)を1~100質量%含有し、ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)を99~0質量%含有するものが好ましい。ここで、構造単位(b1)及び(b2)の好ましい具体例及び含有量比としては、上記したとおりである。
 さらに、前記重合体ブロック(b)は本発明の目的を損なわない範囲内で、他の共重合性単量体に由来する構造単位を少量有していてもよい。かかる他の共重合性単量体としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、1,3-ジメチルスチレン、ジフェニルエチレン、1-ビニルナフタレン、4-プロピルスチレン、4-シクロヘキシルスチレン、4-ドデシルスチレン、2-エチル-4-ベンジルスチレン、4-(フェニルブチル)スチレン等の芳香族ビニル化合物等のアニオン重合可能な共重合性単量体が挙げられる。これら他の共重合性単量体は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。上記した他の共重合性単量体に由来する構造単位を有する場合、それらの結合形態は、ランダム状、テーパード状のいずれでもよい。
 前記重合体ブロック(b)が前記その他の共重合性単量体に由来する構造単位を含有する場合、その含有量は35質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、5質量%以下がさらに好ましい。
 重合体ブロック(A)及び重合体ブロック(B)の結合形態は特に制限されず、直線状、分岐状、放射状、又はそれらの2つ以上の組み合わせであってもよい。中でも、油の粘度指数及び高温高せん断粘度を向上させる観点から重合体ブロック(A)をA、重合体ブロック(B)をBで表したときに、(A-B)l、A-(B-A)m、B-(A-B)n(l、m、nはそれぞれ独立して1以上の整数である)で表される、各ブロックが直線状に結合した形態、及び(A-B)pX、(B-A)qX(p、qはそれぞれ独立して3以上の整数を表し、Xはカップリング剤残基である)で表される、各ブロックが放射線状に結合した形態が好ましい。
 前記結合形態としては、油の粘度指数及び高温高せん断粘度を向上させる観点から、A-Bで表されるジブロック共重合体、またはA-B-Aで表されるトリブロック体が好ましい。
 また、ブロック共重合体が、重合体ブロック(A)を2個以上又は重合体ブロック(B)を2個以上有する場合には、それぞれの重合体ブロックは、同じ構造単位からなる重合体ブロックであっても、異なる構造単位からなる重合体ブロックであってもよい。例えば、〔A-B-A〕で表されるトリブロック共重合体における2個の重合体ブロック(A)において、それぞれの芳香族ビニル化合物は、その種類が同じであっても異なっていてもよい。
 前記重合体ブロック(A)のピークトップ分子量は、油の粘度指数向上効果および油組成物の製造容易性の観点から、10,000以上60,000以下であることが好ましく、15,000以上50,000以下であることがより好ましい。重合体ブロック(A)のピークトップ分子量が10,000より小さいと油の粘度指数向上効果が低下する場合がある。また60,000より大きいと、得られるブロック共重合体の油への溶解性が低下するため、油の粘度指数向上効果が得られない場合がある。なお、ブロック共重合体が重合体ブロック(A)を2個以上有する場合は、そのうちの少なくとも1個の重合体ブロックのピークトップ分子量が上記範囲内であることが好ましい。
 また、前記ブロック共重合体としては、芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)を主体とする重合体ブロック(A)および(A’)から選ばれる少なくとも1つの重合体ブロックと、前記共役ジエン由来の構造単位(b)を主体とする重合体ブロックを(B)とを含み、その結合形態がA-BまたはA-B-A’であり、かつ重合体ブロック(A’)のピークトップ分子量が1,000以上10,000未満であるブロック共重合体がより更に好ましい。重合体ブロック(A’)のピークトップ分子量としては、1,000以上8,000以下であることが特に好ましい。重合体ブロック(A’)のピークトップ分子量が10,000未満であると、水添ブロック共重合体は油組成物中でゲル状ネットワークを形成することが防止されるため、得られる油組成物の40℃および100℃での動粘度の上昇が抑制され、潤滑油としての使用が容易である。
 重合体ブロック(A)および(A’)のピークトップ分子量は、ブロック共重合体の合成中に、反応液の一部をサンプリングし、後述する実施例に記載した方法で測定することにより求められる。
(ランダム共重合体)
 また、本発明における共重合体は、前記芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)、前記ファルネセン由来の構造単位(b1)及び前記ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)がランダムに重合してなるランダム共重合体であってもよい。
<水添共重合体>
 本発明の粘度指数向上剤を構成する水添共重合体は、上記の共重合体を水素添加してなり、前記共役ジエン由来の構造単位(b)中の炭素-炭素二重結合が50モル%以上水素添加されている、すなわち水素添加率が50モル%以上であるものである。
 ここで、水素添加率は、共重合体1モルあたりに含まれる共役ジエン由来の二重結合のモル数をM1とし、水添共重合体1molあたりに含まれる共役ジエン由来の二重結合のモル数をM2とすると、下記式により表される値である。
   水素添加率=(1-M2/M1)×100(モル%)
 この水素添加率は、油の耐熱性やせん断安定性、また粘度指数及び高温高せん断粘度を向上させる観点から、好ましくは60モル%以上、より好ましくは70モル%以上である。なお、この水素添加率は、後述する実施例に記載した方法により求めることができる。
 水添共重合体のピークトップ分子量(Mp)は、油組成物の製造容易性及び油の粘度指数の観点から、4,000~1,500,000が好ましく、9,000~1,200,000がより好ましく、20,000~1,100,000が更に好ましく、100,000~800,000が最も好ましい。
 なお、本明細書におけるピークトップ分子量(Mp)は、後述する実施例に記載した方法で測定した値を意味する。
 水添共重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、1~4が好ましく、1~3がより好ましく、1~2が更に好ましい。分子量分布が前記範囲内であると、水添ブロック共重合体の粘度のばらつきが小さい。
[水添共重合体の製造方法]
 水添共重合体は、芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)及び共役ジエン由来の構造単位(b)を含む共重合体をアニオン重合により得る重合工程、及び前記共役ジエン由来の構造単位(b)中の炭素-炭素二重結合を50モル%以上水素添加する工程を経ることにより、好適に製造できる。水素添加工程については、後述する水添ブロック共重合体の水素添加工程と同様の方法で行うことができる。
 次に、水添ブロック共重合体の製造方法について、より詳細に説明する。
[水添ブロック共重合体の製造方法]
 水添ブロック共重合体は、前記芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)を主体とする重合体ブロック(A)と前記共役ジエン由来の構造単位(b)を主体とする重合体ブロック(B)とを有するブロック共重合体をアニオン重合により得る重合工程、及び前記共役ジエン由来の構造単位(b)中の炭素-炭素二重結合を50モル%以上水素添加する工程を経ることにより、好適に製造できる。
<重合工程>
 ブロック共重合体は、溶液重合法又は特表2012-502135号公報、特表2012-502136号公報に記載の方法等により製造することができる。中でも溶液重合法が好ましく、例えば、アニオン重合やカチオン重合等のイオン重合法、ラジカル重合法等の公知の方法を適用できる。中でも、アニオン重合法が好ましい。アニオン重合法としては、溶媒、アニオン重合開始剤、及び必要に応じてルイス塩基の存在下、芳香族ビニル化合物、ファルネセン及び/又はファルネセン以外の共役ジエンを逐次添加して、ブロック共重合体を得ることが好ましい。
 アニオン重合開始剤としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属;ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ土類金属;ランタン、ネオジム等のランタノイド系希土類金属;前記アルカリ金属、アルカリ土類金属、ランタノイド系希土類金属を含有する化合物等が挙げられる。中でもアルカリ金属及びアルカリ金属を含有する化合物、有機アルカリ金属化合物が好ましい。
 このような有機アルカリ金属化合物としては、例えばメチルリチウム、エチルリチウム、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、t-ブチルリチウム、ヘキシルリチウム、フェニルリチウム、スチルベンリチウム、ジリチオメタン、ジリチオナフタレン、1,4-ジリチオブタン、1,4-ジリチオ-2-エチルシクロヘキサン、1,3,5-トリリチオベンゼン等の有機リチウム化合物;ナトリウムナフタレン、カリウムナフタレン等が挙げられる。中でも有機リチウム化合物が好ましく、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウムがより好ましく、sec-ブチルリチウムが特に好ましい。なお、有機アルカリ金属化合物は、ジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、ジヘキシルアミン、ジベンジルアミン等の第2級アミンと反応させて、有機アルカリ金属アミドとして用いてもよい。
 重合に用いる有機アルカリ金属化合物の使用量は、ブロック共重合体の分子量によっても異なるが、通常、芳香族ビニル化合物とファルネセン及び/又はファルネセン以外の共役ジエンの総量に対して0.01~3質量%の範囲である。
 溶媒としては、アニオン重合反応に悪影響を及ぼさなければ特に制限はなく、例えば、n-ペンタン、イソペンタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、イソオクタン等の飽和脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン等の飽和脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。これらは1種を単独で、又は2種以上を併用してもよい。溶媒の使用量には特に制限はない。
 ルイス塩基は、ファルネセン由来の構造単位(b1)及びファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)におけるミクロ構造を制御する役割がある。かかるルイス塩基としては、例えば、ジブチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル化合物;ピリジン;N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、トリメチルアミン等の3級アミン;カリウム-t-ブトキシド等のアルカリ金属アルコキシド;ホスフィン化合物等が挙げられる。ルイス塩基を使用する場合、その量は、通常、アニオン重合開始剤1モルに対して0.01~1000モル等量の範囲であることが好ましい。
 重合反応の温度は、通常、-80~150℃、好ましくは0~100℃、より好ましくは10~90℃の範囲である。重合反応の形式は回分式でも連続式でもよい。重合反応系中の芳香族ビニル化合物、ファルネセン及び/又はファルネセン以外の共役ジエンの存在量が特定範囲になるように、重合反応液中に各単量体を連続的あるいは断続的に供給するか、また、重合反応液中で各単量体が特定比となるように順次重合することで、ブロック共重合体を製造できる。
 重合反応は、メタノール、イソプロパノール等のアルコールを重合停止剤として添加して停止できる。得られた重合反応液をメタノール等の貧溶媒に注いでブロック共重合体を析出させるか、重合反応液を水で洗浄し、分離後、乾燥することによりブロック共重合体を単離できる。
{変性共重合体}
 本重合工程では、前記のように未変性のブロック共重合体を得てもよいが、以下のように変性したブロック共重合体を得てもよい。
 後述の水素添加工程の前に、前記ブロック共重合体を変性してもよい。導入可能な官能基としては、例えばアミノ基、アルコキシシリル基、水酸基、エポキシ基、カルボキシル基、カルボニル基、メルカプト基、イソシアネート基、酸無水物等が挙げられる。
 ブロック共重合体の変性方法としては、例えば、重合停止剤を添加する前に、重合活性末端と反応し得る四塩化錫、テトラクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ジメチルジエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、テトラグリシジル-1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン、2,4-トリレンジイソシアネート等のカップリング剤や、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、N-ビニルピロリドン等の重合末端変性剤、又は特開2011-132298号公報に記載のその他の変性剤を添加する方法が挙げられる。また、単離後の共重合体に無水マレイン酸等をグラフト化して用いることもできる。
 官能基が導入される位置はブロック共重合体の重合末端でも、側鎖でもよい。また上記官能基は1種又は2種以上を組み合わせてもよい。上記変性剤は、アニオン重合開始剤に対して、通常、0.01~10モル等量の範囲であることが好ましい。
<水素添加工程>
 前記方法により得られたブロック共重合体を水素添加する工程に付すことにより、水添ブロック共重合体を得ることができる。水素添加する方法は公知の方法を用いることができる。例えば、水素添加反応に影響を及ぼさない溶媒にブロック共重合体を溶解させた溶液に、チーグラー系触媒;カーボン、シリカ、けいそう土等に担持されたニッケル、白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウム金属触媒;コバルト、ニッケル、パラジウム、ロジウム、ルテニウム金属を有する有機金属錯体等を、水素添加触媒として存在させて水素化反応を行う。水素添加工程においては、前記したブロック共重合体の製造方法によって得られたブロック共重合体を含む重合反応液に水素添加触媒を添加して水素添加反応を行ってもよい。本発明においては、パラジウムをカーボンに担持させたパラジウムカーボンが好ましい。
 水素添加反応において、水素圧力は0.1~20MPaが好ましく、反応温度は100~200℃が好ましく、反応時間は1~20時間が好ましい。
 ブロック共重合体中の重合体ブロック(B)中の炭素-炭素二重結合の水素添加率は、油の耐熱性やせん断安定性、また粘度指数及び高温高せん断粘度を向上させる観点から、好ましくは50モル%以上、より好ましくは60モル%以上、更に好ましくは70モル%以上である。なお、水素添加率は後述する実施例に記載の方法により算出できる。
[油組成物]
 本発明の油組成物は、基油と、前述の粘度指数向上剤とを含む。
 この油組成物は、エンジンオイル、自動変速装置液、ギア潤滑油及び油圧油として好適に使用することができる。
 この油組成物中における粘度指数向上剤の含有量は、好ましくは0.05~10質量%であり、より好ましくは0.1~7質量%であり、更に好ましくは0.2~5質量%であり、より更に好ましくは0.5~5質量%である。
<基油>
 基油としては、中間留分燃料、合成及び天然の潤滑油、未精製油及び産業油などの燃料油が挙げられる。基油は、パラフィン系、ナフテン系及び芳香族の少なくとも1種であってもよい。また、基油は、天然油又は合成的に調製された油の少なくとも1種であってもよい。
<他の添加剤>
 本発明の油組成物は、さび止め剤、酸化防止剤、界面活性剤、流動点降下剤、清浄分散剤、金属不活性化剤、消泡剤、摩擦調整剤、極圧剤、1つ又はそれ以上のさらなる粘度指数向上剤などの他の添加物も含有し得る。
<油組成物の製造方法>
 本発明の油組成物は、本分野で周知の製造方法を用いて製造することができる。
 例えば、本発明の油組成物は、上記の基油と、上記の粘度指数向上剤とを混合することによって製造することができる。混合は、周知の混合装置を用いて行うことができる。
 混合は、加熱しながら行うのが好ましい。加熱温度は、好ましくは80~180℃である。
 本発明の油組成物を、エンジンオイル、自動変速装置液、ギア潤滑油、油圧油等に用いる場合には、その40℃における動粘度が40~120mm2/secの範囲が好ましく、50~70mm2/secの範囲が好ましい。また、同様の観点から、100℃における動粘度が6~25mm2/secの範囲が好ましく、8~15mm2/secの範囲がより好ましい。当該範囲内であると、上記用途に用いた際、車の燃費を低減させることができる。
 以下、実施例により本発明を説明するが、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、β-ファルネセン(純度97.6質量%Amyris Biotechnology社製)は、3Åのモレキュラーシーブにより精製し、窒素雰囲気下で蒸留することで、ジンギベレン、ビサボレン、ファルネセンエポキシド、ファルネソール異性体、E,E-ファルネソール、スクアレン、エルゴステロール及びファルネセンの数種の二量体等の炭化水素系不純物を除き、以下の重合に用いた。
(1)分子量分布(Mw/Mn)、及びピークトップ分子量(Mp)の測定
 各実施例及び比較例で得られた水添ブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により標準ポリスチレン換算分子量で求めた。また、この分子量分布(Mw/Mn)のピークの頂点の位置を、ピークトップ分子量(Mp)とした。測定装置及び条件は、以下のとおりである。
・装置    :東ソー株式会社製GPC装置「GPC8020」
・分離カラム :東ソー株式会社製「TSKgelG4000HXL」
・検出器   :東ソー株式会社製「RI-8020」
・溶離液   :テトラヒドロフラン
・溶離液流量 :1.0ml/分
・サンプル濃度:5mg/10ml
・カラム温度 :40℃
(2)水素添加率の測定方法
 各実施例及び比較例において、ブロック共重合体及び水素添加後の水添ブロック共重合体をそれぞれ重クロロホルム溶媒に溶解し、日本電子社製「Lambda-500」を用いて50℃で1H-NMRを測定した。水添ブロック共重合体中の重合体ブロック(B)の水素添加率は、得られたスペクトルの4.5~6.0ppmに現れる炭素-炭素二重結合が有するプロトンのピークから、下記式により算出した。
水素添加率={1-(水添ブロック共重合体1モルあたりに含まれる炭素-炭素二重結合のモル数)/(ブロック共重合体1モルあたりに含まれる炭素-炭素二重結合のモル数)}×100(モル%)
(3)動粘度
 JIS K2283に準拠して、40℃及び100℃における動粘度を測定した。
(4)粘度指数
 JIS K2283に準拠して粘度指数を測定した。
(5)高温高せん断粘度
 ASTM D4683に準拠して、150℃における高温高せん断粘度を測定した。
〔実施例1〕
 窒素置換し、乾燥させた耐圧容器に、溶媒としてシクロヘキサン62.4kg、アニオン重合開始剤としてsec-ブチルリチウム(10.5質量%シクロヘキサン溶液)51.0gを仕込み、50℃に昇温した後、スチレン(1)2.34kgを加えて1時間重合させ、引き続いてβ-ファルネセン10.9kgを加えて2時間重合を行い、更にスチレン(2)2.34kgを加えて1時間重合することにより、ポリスチレン-ポリ(β-ファルネセン)-ポリスチレントリブロック共重合体を含む反応液を得た。この反応液に、水素添加触媒としてパラジウムカーボン(パラジウム担持量:5質量%)を前記ブロック共重合体に対して5質量%添加し、水素圧力2MPa、150℃の条件で10時間反応を行った。放冷、放圧後、濾過によりパラジウムカーボンを除去し、濾液を濃縮し、更に真空乾燥することにより、ポリスチレン-ポリ(β-ファルネセン)-ポリスチレントリブロック共重合体の水素添加物(以下、「水添ブロック共重合体(A1)」と称する)を得た。各種原料の配合と、得られた水添ブロック共重合体(A1)の各種物性の測定結果を表1に示す。
 得られた水添ブロック共重合体(A1)を粘度指数向上剤として用い、出光興産株式会社製パラフィン系オイル「ダイアナフレシアS-32」を基油として用い、これら基油に対して水添ブロック共重合体(A1)を表2に示すとおりに配合し、窒素置換した耐圧容器中で加熱温度120℃にて、回転速度350rpmにて6時間混合することにより、油組成物を得た。この油組成物について、上記した評価を行った。結果を表2に示す。
〔実施例2〕
 窒素置換し、乾燥させた耐圧容器に、溶媒としてシクロヘキサン62.4kg、アニオン重合開始剤としてsec-ブチルリチウム(10.5質量%シクロヘキサン溶液)40.6gを仕込み、50℃に昇温した後、β-ファルネセン13.0kgを加えて2時間重合させ、引き続いてスチレン2.59kgを加えて1時間重合を行うことにより、ポリ(β-ファルネセン)-ポリスチレンジブロック共重合体を含む反応液を得た。この反応液に、水素添加触媒としてパラジウムカーボン(パラジウム担持量:5質量%)を前記ブロック共重合体に対して5質量%添加し、水素圧力2MPa、150℃の条件で10時間反応を行った。放冷、放圧後、濾過によりパラジウムカーボンを除去し、濾液を濃縮し、更に真空乾燥することにより、ポリ(β-ファルネセン)-ポリスチレンジブロック共重合体の水素添加物(以下、「水添ブロック共重合体(A2)」と称する)を得た。各種原料の配合と、得られた水添ブロック共重合体(A2)の各種物性の測定結果を表1に示す。
 次いで、得られた水添ブロック共重合体(A2)と基油との配合を表2に示すとおりとしたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、油組成物を得て、上記した評価を行った。結果を表2に示す。
〔実施例3〕
 表1に記載の配合にしたがったこと以外は、実施例2と同様にして水添ブロック共重合体(A3)及び油組成物を製造し、上記した評価を行った。結果を表1及び表2に示す。
〔実施例4〕
 表1に記載の配合にしたがったこと以外は、実施例1と同様にして水添ブロック共重合体(A4)及び油組成物を製造し、上記した評価を行った。結果を表1及び表2に示す。
〔実施例5〕
 窒素置換し、乾燥させた耐圧容器に、溶媒としてシクロヘキサン62.4kg、アニオン重合開始剤としてsec-ブチルリチウム(10.5質量%シクロヘキサン溶液)118.4gを仕込み、50℃に昇温した後、β-ファルネセン5.43kgとブタジエン4.32kgの混合物を加えて2時間重合させ、引き続いてスチレン5.85kgを加えて1時間重合を行うことにより、ポリ(β-ファルネセン/ブタジエン)-ポリスチレンジブロック共重合体を含む反応液を得た。この反応液に、水素添加触媒としてパラジウムカーボン(パラジウム担持量:5質量%)を前記ブロック共重合体に対して5質量%添加し、水素圧力2MPa、150℃の条件で10時間反応を行った。放冷、放圧後、濾過によりパラジウムカーボンを除去し、濾液を濃縮し、更に真空乾燥することにより、ポリ(β-ファルネセン/ブタジエン)-ポリスチレンジブロック共重合体の水素添加物(以下、「水添ブロック共重合体(A5)」と称する)を得た。各種原料の配合と、得られた水添ブロック共重合体(A5)の各種物性の測定結果を表1に示す。
 次いで、得られた水添ブロック共重合体(A5)と基油との配合を表2に示すとおりとしたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、油組成物を得て、上記した評価を行った。結果を表2に示す。
〔実施例6〕
 水添ブロック共重合体(A5)と基油との配合を表2に示すとおりとしたこと以外は実施例5と同様の操作を行い、油組成物を得て、上記した評価を行った。結果を表2に示す。
〔実施例7〕
 窒素置換し、乾燥させた耐圧容器に、溶媒としてシクロヘキサン62.4kg、アニオン重合開始剤としてsec-ブチルリチウム(10.5質量%シクロヘキサン溶液)104.9gを仕込み、50℃に昇温した後、β-ファルネセン4.88kgとイソプレン4.88kgの混合物を加えて2時間重合させ、引き続いてスチレン5.85kgを加えて1時間重合を行うことにより、ポリ(β-ファルネセン/イソプレン)-ポリスチレンジブロック共重合体を含む反応液を得た。この反応液に、水素添加触媒としてパラジウムカーボン(パラジウム担持量:5質量%)を前記ブロック共重合体に対して5質量%添加し、水素圧力2MPa、150℃の条件で10時間反応を行った。放冷、放圧後、濾過によりパラジウムカーボンを除去し、濾液を濃縮し、更に真空乾燥することにより、ポリ(β-ファルネセン/イソプレン)-ポリスチレンジブロック共重合体の水素添加物(以下、「水添ブロック共重合体(A6)」と称する)を得た。各種原料の配合と、得られた水添ブロック共重合体(A6)の各種物性の測定結果を表1に示す。
 次いで、得られた水添ブロック共重合体(A6)と基油との配合を表2に示すとおりとしたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、油組成物を得て、上記した評価を行った。結果を表2に示す。
〔実施例8〕
 水添ブロック共重合体(A6)と基油との配合を表2に示すとおりとしたこと以外は実施例7と同様の操作を行い、油組成物を得て、上記した評価を行った。結果を表2に示す。
〔比較例1〕
 窒素置換し、乾燥させた耐圧容器に、溶媒としてシクロヘキサン62.4kg、アニオン重合開始剤としてsec-ブチルリチウム(10.5質量%シクロヘキサン溶液)98.6gを仕込み、50℃に昇温した後、イソプレン8.36kgを加えて2時間重合させ、引き続いてスチレン5.34kgを加えて1時間重合することによりポリイソプレン-ポリスチレンジブロック共重合体を含む反応液を得た。該反応液に、水素添加触媒としてパラジウムカーボン(パラジウム担持量:5質量%)を前記ブロック共重合体に対して5質量%添加し、水素圧力2MPa、150℃の条件で10時間反応を行った。放冷、放圧後、濾過によりパラジウムカーボンを除去し、濾液を濃縮し、更に真空乾燥することにより、ポリイソプレン-ポリスチレンジブロック共重合体の水素添加物(以下、「水添ブロック共重合体(B1)」と称する)を得た。各種原料の配合と、得られた水添ブロック共重合体(B1)の各種物性の測定結果を表1に示す。
 次いで、得られた水添ブロック共重合体(B1)を粘度指数向上剤として用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、油組成物を得て、上記した評価を行った。結果を表2に示す。
〔比較例2〕
 水添ブロック共重合体(B1)と基油との配合を表2に示すとおりとしたこと以外は比較例1と同様の操作を行い、油組成物を得て、上記した評価を行った。結果を表2に示す。
〔比較例3〕
 表1に記載の配合にしたがったこと以外は、比較例1と同様にして水添ブロック共重合体(B2)及び油組成物を製造し、上記した評価を行った。結果を表1及び表2に示す。
〔比較例4〕
 窒素置換し、乾燥させた耐圧容器に、溶媒としてシクロヘキサン62.4kg、アニオン重合開始剤としてsec-ブチルリチウム(10.5質量%シクロヘキサン溶液)79.4g、ルイス塩基としてテトラヒドロフラン375gを仕込み、50℃に昇温した後、スチレン(1)0.47kgを加えて1時間重合させ、引き続いてイソプレン6.86kgとブタジエン6.86kgの混合物を加えて2時間重合を行い、更にスチレン(2)1.40kgを加えて1時間重合することによりポリスチレン-ポリ(イソプレン/ブタジエン)-ポリスチレントリブロック共重合体を含む反応液を得た。該反応液に、水素添加触媒としてパラジウムカーボン(パラジウム担持量:5質量%)を前記ブロック共重合体に対して5質量%添加し、水素圧力2MPa、150℃の条件で10時間反応を行った。放冷、放圧後、濾過によりパラジウムカーボンを除去し、濾液を濃縮し、更に真空乾燥することにより、ポリスチレン-ポリ(イソプレン/ブタジエン)-ポリスチレントリブロック共重合体の水素添加物(以下、「水添ブロック共重合体(B3)」と称する)を得た。各種原料の配合と、得られた水添ブロック共重合体(B3)の各種物性の測定結果を表1に示す。
 次いで、得られた水添ブロック共重合体(B3)と基油との配合を表2に示すとおりとしたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、油組成物を得て、上記した評価を行った。結果を表2に示す。
〔比較例5〕
 基油(出光興産株式会社製パラフィン系オイル「ダイアナフレシアS-32」)をそのまま比較例5として用いて、上記した評価を行った。結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表1及び2より、実施例1~8の水添ブロック共重合体は、植物由来の原料(β-ファルネセン)から製造された粘度指数改良剤でありながらも、油の粘度指数及び高温高せん断粘度の向上効果に優れる。また、比較例1~4の水添ブロック共重合体を用いた場合と同等以上に油の粘度指数向上効果に優れることが分かる。さらに、実施例2~8の水添ブロック共重合体は、40℃および100℃の動粘度が十分に低いため、自動車の省燃費効果にも優れる。

Claims (12)

  1.  芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)及び共役ジエン由来の構造単位(b)を含む共重合体の水素添加物からなる粘度指数向上剤であって、
     前記共役ジエン由来の構造単位(b)の総量中における、ファルネセン由来の構造単位(b1)の含有量が1~100質量%であり、ファルネセン以外の共役ジエン由来の構造単位(b2)の含有量が0~99質量%であり、
     前記共役ジエン由来の構造単位(b)中の炭素-炭素二重結合が50モル%以上水素添加されている、粘度指数向上剤。
  2.  前記芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)の総量と前記共役ジエン由来の構造単位(b)の総量との質量比[(a)/(b)]が1/99~99/1である、請求項1に記載の粘度指数向上剤。
  3.  前記ファルネセンがβ-ファルネセンである、請求項1または2に記載の粘度指数向上剤。
  4.  ピークトップ分子量(Mp)が4,000~1,500,000である、請求項1~3のいずれかに記載の粘度指数向上剤。
  5.  分子量分布(Mw/Mn)が1~4である、請求項1~4のいずれかに記載の粘度指数向上剤。
  6.  前記芳香族ビニル化合物がスチレンである、請求項1~5のいずれかに記載の粘度指数向上剤。
  7.  前記ファルネセン以外の共役ジエンが、イソプレン、ブタジエン及びミルセンよりなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1~6のいずれかに記載の粘度指数向上剤。
  8.  前記芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)を主体とする重合体ブロック(A)と、前記共役ジエン由来の構造単位(b)を主体とする重合体ブロック(B)とを含むブロック共重合体の水素添加物からなる、請求項1~7のいずれかに記載の粘度指数向上剤。
  9.  前記重合体ブロック(B)中の炭素-炭素二重結合が50モル%以上水素添加されている、請求項8に記載の粘度指数向上剤。
  10.  基油と、請求項1~9のいずれかに記載の粘度指数向上剤と、を含む油組成物。
  11.  芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)及び共役ジエン由来の構造単位(b)を含む共重合体をアニオン重合により得る重合工程、及び前記共役ジエン由来の構造単位(b)中の炭素-炭素二重結合を50モル%以上水素添加する工程を有する、請求項1~9のいずれかに記載の粘度指数向上剤の製造方法。
  12.  芳香族ビニル化合物由来の構造単位(a)を主体とする重合体ブロック(A)と、前記共役ジエン由来の構造単位(b)を主体とする重合体ブロック(B)とを含むブロック共重合体をアニオン重合により得る重合工程、及び前記共役ジエン由来の構造単位(b)中の炭素-炭素二重結合を50モル%以上水素添加する工程を有する、請求項11に記載の粘度指数向上剤の製造方法。
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