JP3831203B2 - 粘度指数向上剤および潤滑油組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粘度指数向上剤およびそれを含む潤滑油組成物に関する。詳しくは、粘度指数向上能に優れた粘度指数向上剤およびそれを含む潤滑油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境保護の気運が高まり、自動車の省燃費性がより一層要求されてきている。省燃費化の１つの手段として潤滑油の低粘度化による摩擦損失の低減が挙げられる。しかしながら、単に低粘度化すると液漏れや焼き付きといった問題が生じてくる。この問題を解決するには、一般に粘度指数を上げることが必要とされ、従来のＰＭＡ系粘度指数向上剤よりもさらに粘度指数向上能が高い粘度指数向上剤が要望されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、鋭意検討した結果、特定の単量体から構成され、かつ特定の物性値を有する重合体が、粘度指数向上能に優れていることを見出し本発明に至った。
【０００４】
すなわち本発明は、下記一般式（１）で示される炭素数１６〜３６の分岐アルキル基を有する単量体（ａ）を必須構成単量体とし、かつ下記（Ｉ）〜（IＶ）の全てを満たす（共）重合体（Ａ）を含有する粘度指数向上剤、および該粘度指数向上剤と基油からなる潤滑油組成物である。
一般式
【０００５】
【化２】
【０００６】
［Ｒ¹は水素原子またはメチル基、Ｘは炭素数２〜４のアルキレン基、ｎは平均が０〜１０となる０または１〜２０の整数であり、ｎが２以上の場合のＸは同一でも異なっていてもよく、（ＸＯ）ｎ部分はランダム付加でもブロック付加でもよい。Ｒ²は炭素数１６〜３６の分岐アルキル基］
（Ｉ）重量平均分子量が５，０００〜５００，０００、
（II）溶解性パラメーターが８．６〜９．５、
（III）示差走査熱量計による結晶化開始温度が−１５℃以下、
（ＩＶ）下記関係式（２）で表される立体障害ファクター（Ｆ）が０以上１５未満。
関係式
Ｆ＝４Ｘ＋Ｙ （２）
｛構成単量体単位において、側鎖中の、主鎖から６番目に位置する原子の総数をＸ、７番目に位置する原子の総数をＹとする。｝
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明における一般式（１）で示される単量体（ａ）において、Ｒ²は通常１６〜３６の分岐アルキル基である。具体的には、炭素数１６；２メチルペンタデシル基、２−ヘキシルデシル基。炭素数１７；２−メチルヘキサデシル基、炭素数１８；２−オクチルデシル基、２−ヘキシルドデシル基、２−メチルヘプタデシル基、炭素数１９；２−メチルオクタデシル基、炭素数２０；２−オクチルドデシル基、炭素数２４；２−デシルテトラデシル基、炭素数２８；２−ドデシルヘキサドデシル基、炭素数３２；２−テトラデシルオクタデシル基、炭素数３４；２−ヘキサデシルオクタデシル、２−テトラデシルエイコシル基、炭素数３６；２−ヘキサデシルエイコシル基などが挙げられる。粘度指数と剪断安定性の観点から、これらのうち好ましくは炭素数が１８〜３２、特に好ましくは炭素数が２０〜２８の分岐アルキル基、最も好ましくは炭素数が２２〜２６の分岐アルキル基である。
【０００８】
Ｘは炭素数２〜４のアルキレン基であり、具体的にはエチレン基、１，２−および１，３−プロピレン基、１，２−、１，３−および１，４−ブチレン基が挙げられる。これらのうち好ましいものはエチレン基、および１，２−プロピレン基である。
【０００９】
ｎは平均が０〜１０となる０または１〜２０の整数であり、好ましくは平均が０〜５となる０または１〜１０の整数、さらに好ましくは平均が０〜２となる０または１〜５の整数である
【００１０】
（ａ）の具体例としては、２−デシルテトラデシル（メタ）アクリレート、モノエチレングリコールモノ２−オクチルデシルエーテル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノ２−デシルテトラデシルエーテル（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールモノ２−デシルヘキサデシルエーテル（メタ）アクリレート、ジブチレングリコールモノ２−ドデシルヘキサデシルエーテル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
【００１１】
（ａ）としては、（ａ）を単独重合体とした場合の重合体の結晶化開始温度が好ましくは０℃以下、さらに好ましくは−１０℃以下、特に好ましくは−１５℃以下となるような（ａ）が好ましい。具体的には、メタクリル酸２−オクチルドデシル、メタクリル酸２−オクチルドデシルなどが挙げられる。結晶化開始温度が０℃以下であると（Ａ）を添加した潤滑油の低温粘度が良好である。尚、（ａ）の単独重合体の結晶化開始温度は（ａ）のアルキル基のメチレン連鎖の長さで調整することができる。
【００１２】
（Ａ）が共重合体の場合に、（ａ）との共重合の相手の単量体として以下の（ｂ）〜（ｎ）の単量体が挙げられる。
【００１３】
（ｂ）炭素数１〜４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステル：
例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−およびiso−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−、iso−およびsec−ブチルなど、
【００１４】
（ｃ）炭素数８〜１５のアルキル基もしくは炭素数１６〜１８の直鎖アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステル：
例えば、（メタ）アクリル酸ｎ−オクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ−デシル、（メタ）アクリル酸ｎ−ドデシル、（メタ）アクリル酸２−メチルウンデシル、（メタ）アクリル酸ｎ−トリデシル、（メタ）アクリル酸２−メチルドデシル、（メタ）アクリル酸ｎ−テトラデシル、（メタ）アクリル酸２−メチルトリデシル、（メタ）アクリル酸ｎ−ペンタデシル、（メタ）アクリル酸２−メチルテトラデシル、（メタ）アクリル酸ｎ−ヘキサデシル、（メタ）アクリル酸ｎ−オクタデシルなど。
【００１５】
（ｄ）窒素原子含有単量体；
（ｄ１）アミド基含有ビニル単量体：
例えば、非置換もしくはモノアルキル（炭素数１〜４）置換（メタ）アクリルアミド、［（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｉ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−およびｉ−ブチル（メタ）アクリルアミドなど］、ジアルキル（炭素数１〜４）置換（メタ）アクリルアミド［Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジｎ−ブチル（メタ）アクリルアミド］、Ｎ−ビニルカルボン酸アミド［Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニル−ｎ−およびｉ−プロピオニルアミド、Ｎ−ビニルヒドロキシアセトアミド］などのアミド基のみに窒素原子を有するもの、
（ｄ２）ニトロ基含有単量体：
例えば、４−ニトロスチレンなど、
（ｄ３）１〜３級アミノ基含有ビニル単量体：
１級アミノ基含有ビニル単量体、例えば、炭素数３〜６のアルケニルアミン［（メタ）アリルアミン、クロチルアミンなど］、アミノアルキル（炭素数２〜６）（メタ）アクリレート［アミノエチル（メタ）アクリレートなど］、２級アミノ基含有ビニル単量体、例えば、アルキル（炭素数１〜６）アミノアルキル（炭素数２〜６）（メタ）アクリレート［ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、メチルアミノエチル（メタ）アクリレートなど］、ジフェニルアミン（メタ）アクリルアミド［４−ジフェニルアミン（メタ）アクリルアミド、２−ジフェニルアミン（メタ）アクリルアミドなど］、炭素数６〜１２のジアルケニルアミン［ジ（メタ）アリルアミンなど］、３級アミノ基含有ビニル単量体、例えば、ジアルキル（炭素数１〜４）アミノアルキル（炭素数２〜６）（メタ）アクリレート［ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレートなど、ジアルキル（炭素数１〜４）アミノアルキル（炭素数２〜６）（メタ）アクリルアミド［ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドなど］、３級アミノ基含有芳香族ビニル系単量体［Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノスチレン、など］、含窒素複素環含有ビニル系単量体［モルホリノエチル（メタ）アクリレート、４−ビニルピリジン、２−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルチオピロリドンなど］、およびこれらの塩酸塩、硫酸塩、燐酸塩、低級アルキル（炭素数１〜８）モノカルボン酸塩（例えば、酢酸、プロピオン酸など、
（ｄ４）第４級アンモニウム塩基含有ビニル単量体：
例えば、前述の３級アミノ基含有ビニル単量体を、４級化剤（炭素数１から１２のアルキルクロライド、ジアルキル硫酸、ジアルキルカーボネート、およびベンジルクロライド等）を用いて４級化したものなどが挙げられる。具体的には、アルキル（メタ）アクリレート系第４級アンモニウム塩としては、例えば、（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、（メタ）アクリロイルオキシエチルトリエチルアンモニウムクロライド、（メタ）アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、（メタ）アクリロイルオキシエチルメチルモルホリノアンモニウムクロライドなど；アルキル（メタ）アクリルアミド系第４級アンモニウム塩としては、例えば、（メタ）アクリロイルアミノエチルトリメチルアンモニウムクロライド、（メタ）アクリロイルアミノエチルトリエチルアンモニウムクロライド、（メタ）アクリロイルアミノエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライドなど；その他の第４級アンモニウム塩基含有ビニル系単量体としては、例えば、ジメチルジアリルアンモニウムメチルサルフェート、トリメチルビニルフェニルアンモニウムクロライドなど、
（ｄ５）両性ビニル単量体：
Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシ（もしくはアミノ）アルキル（炭素数１〜１０）Ｎ，Ｎ−ジアルキル（炭素数１〜５）アンモニウム−Ｎ−アルキル（炭素数１〜５）カルボキシレート（もしくはサルフェート）、例えば、Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシエチルＮ，Ｎ−ジメチルアンモニウムＮ−メチルカルボキシレート、Ｎ−（メタ）アクリロイルアミノプロピルＮ，Ｎ−ジメチルアンモニウムＮ−メチルカルボキシレート、およびＮ−（メタ）アクリロイルオキシエチルＮ，Ｎ−ジメチルアンモニウムプロピルサルフェートなど、
（ｄ６）ニトリル基含有単量体：
（メタ）アクリロニトリルなど、
【００１６】
（ｅ）脂肪族炭化水素系ビニル単量体：
例えば、炭素数２〜２０のアルケン［エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン、オクタデセンなど］、および炭素数４〜１２のアルカジエン［ブタジエン、イソプレン、１，４−ペンタジエン、１，６ヘプタジエン、１，７−オクタジエンなど］、
【００１７】
（ｆ）脂環式炭化水素系ビニル単量体：
例えば、シクロヘキセン、（ジ）シクロペンタジエン、ピネン、リモネン、インデン、ビニルシクロヘキセン、およびエチリデンビシクロヘプテンなど、
【００１８】
（ｇ）芳香族炭化水素系ビニル単量体：
例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、２，４−ジメチルスチレン、４−エチルスチレン、４−イソプロピルスチレン、４−ブチルスチレン、４−フェニルスチレン、４−シクロヘキシルスチレン、４−ベンジルスチレン、４−クロチルベンゼン、および２−ビニルナフタレンなど、
【００１９】
（ｈ）ビニルエステル、ビニルエーテル、ビニルケトン類：
例えば、炭素数２〜１２の飽和脂肪酸のビニルエステル［酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、オクタン酸ビニルなど］、炭素数１〜１２のアルキル、アリールもしくはアルコキシアルキルのビニルエーテル［メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、ビニル２−メトキシエチルエーテル、ビニル２−ブトキシエチルエーテルなど］、および炭素数１〜８のアルキルもしくはアリールのビニルケトン［メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、フェニルビニルケトンなど］、
【００２０】
（ｉ）エポキシ基含有ビニル単量体；
例えば、グリシジル（メタ）アクリレートグリシジル（メタ）アリルエーテルなど、
【００２１】
（ｊ）ハロゲン元素含有ビニル単量体；
例えば、塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、塩化（メタ）アリル、ハロゲン化スチレン（ジクロルスチレンなど）等が挙げられる。
【００２２】
（ｋ）不飽和ポリカルボン酸のエステル；
例えば、不飽和ポリカルボン酸のアルキル、シクロアルキルもしくはアラルキルエステルが挙げられ、このうち不飽和ジカルボン酸［マレイン酸、フマール酸、イタコン酸など］の炭素数１〜８のアルキルジエステル［ジメチルマレエート、ジメチルフマレート、ジエチルマレエート、ジオクチルマレエート］など、
【００２３】
（ｌ）ヒドロキシル基含有ビニル単量体；
例えば、ヒドロキシル基含有芳香族ビニル単量体［ｐ−ヒドロキシスチレンなど］、ヒドロキシアルキル（炭素数２〜６）（メタ）アクリレート［２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２または３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートなど］、モノ−またはジ−ヒドロキシアルキル（炭素数１〜４）置換（メタ）アクリルアミド［Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ−２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリルアミドなど］、ビニルアルコール（酢酸ビニル単位の加水分解により形成される）、炭素数３〜１２のアルケノール［（メタ）アリルアルコール、クロチルアルコール、イソクロチルアルコール、１−オクテノール、１−ウンデセノールなど］、炭素数４〜１２のアルケンジオール［１−ブテン−３−オール、２−ブテン−１−オール、２−ブテン−１，４−ジオールなど］、ヒドロキシアルキル（炭素数１〜６）アルケニル（炭素数３〜１０）エーテル［２−ヒドロキシエチルプロペニルエーテルなど］、多価（３〜８価）アルコール（アルカンポリオール、その分子内もしくは分子間脱水物、糖類、例えばグリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタン、ジグリセリン、蔗糖）のアルケニル（炭素数３〜１０）エーテルもしくは（メタ）アクリレート［蔗糖（メタ）アリルエーテル］など、
【００２４】
（ｍ）ポリオキシアルキレン鎖含有ビニル単量体；
例えば、ポリオキシアルキレングリコール（アルキレン基の炭素数２〜４、重合度２〜５０）、もしくはポリオキシアルキレンポリオール［上記３〜８価のアルコールのポリオキシアルキレンエーテル（アルキル基の炭素数２〜４、重合度２〜１００）］、またはそれらのアルキル（炭素数１〜４）エーテルのモノ（メタ）アクリレート［ポリエチレングリコール（分子量１００〜３００）モノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（分子量１３０〜５００）モノ（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（分子量１１０〜３１０）（メタ）アクリレート、ラウリルアルコールエチレンオキシド付加物（２〜３０モル）（メタ）アクリレート、モノ（メタ）アクリル酸ポリオキシエチレン（分子量１５０〜２３０）ソルビタン］など、
【００２５】
（ｎ）イオン性基含有ビニル単量体；
（ｎ１）アニオン性基含有ビニル単量体：
モノカルボン酸基含有ビニル単量体、例えば、不飽和モノカルボン酸［（メタ）アクリル酸、α−メチル（メタ）アクリル酸、クロトン酸、桂皮酸など］、不飽和ジカルボン酸のモノアルキル（炭素数１〜８）エステル［マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステルなど］；ジカルボン酸基含有ビニル単量体、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸など、
【００２６】
（ｎ２）スルホン酸基含有ビニル単量体：
例えば、炭素数２〜６のアルケンスルホン酸［ビニルスルホン酸、（メタ）アリルスルホン酸など］、炭素数６〜１２の芳香族ビニル基含有スルホン酸［α−メチルスチレンスルホン酸など］、スルホン酸基含有（メタ）アクリルエステル系単量体［スルホプロピル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエタンスルホン酸など］、スルホン酸基含有（メタ）アクリルアミド系単量体［２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸など］、スルホン酸基と水酸基を含有するビニル単量体［３−（メタ）アクリルアミド−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、３−アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、３−（メタ）アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸など］、アルキル（炭素数３〜１８）アリルスルホコハク酸エステル［ドデシルアリルスルホコハク酸エステル］など、
【００２７】
（ｎ３）硫酸エステル基含有ビニル単量体：
例えば、ポリ（ｎ＝２〜３０）オキシアルキレン（エチレン、プロピレン、ブチレン：単独、ランダム、ブロックでもよい）モノ（メタ）アクリレートの硫酸エステル、ポリ（ｎ＝２〜３０）オキシアルキレン（エチレン、プロピレン、ブチレン：単独、ランダム、ブロックでもよい）ビスフェノールＡモノ（メタ）アクリレートの硫酸エステルなど、
【００２８】
（ｎ４）燐酸基含有ビニル単量体：
例えば、（メタ）アクリロイルオキシアルキル（炭素数２〜６）燐酸モノエステル［（メタ）アクリロイルオキシエチルホスフェートなど］、（メタ）アクリロイルオキシホスホン酸［２−アクリロイルオキシエチルホスホン酸］など、
【００２９】
（ｎ）としては、これらの１価金属塩、２価金属塩、アミン塩もしくはアンモニウム塩でもよい。１価金属としては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属が挙げられ、２価金属としては、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属、亜鉛などが挙げられる。アミンとしては、モノ−、ジ−もしくはトリ−のアルキル（炭素数１〜８）アミン類、例えば、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミンなど；モノ−、ジ−もしくはトリ−のアルカノール（炭素数１〜８）アミン類、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミンなど；複素環アミン、例えば、ピリジン、モルホリンなどを挙げることができる。
【００３０】
これらの（ｂ）〜（ｎ）の単量体のうち、好ましいものは（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）およびこれらの併用である。
【００３１】
（ｂ）のうち好ましいものはアルキル基の炭素数１〜３、さらに好ましいものはメチル基のものであり、（ｃ）のうち好ましいものはアルキル基の炭素数１２〜１８のものである。
【００３２】
（ｄ）のうち好ましいものは（ｄ１）および（ｄ３）、さらに好ましいものは（ｄ３）であり、特に好ましいものは４−ジフェニルアミン（メタ）アクリルアミド、２−ジフェニルアミン（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、およびジエチルアミノエチル（メタ）アクリレートである。
【００３３】
（Ａ）を構成する単量体中の（ａ）の割合は、粘度指数と低温粘度の観点から好ましくは５〜９０％（以下、特に断りのない限り、％は質量％を表す）、さらに好ましくは１０〜８０％、特に好ましくは２０〜７０％、最も好ましくは２５〜６０％である。
【００３４】
（Ａ）を構成する単量体中の（ｂ）の割合は、粘度指数と低温粘度の観点から好ましくは１０〜６０％、さらに好ましくは２０〜５０％、特にに好ましくは２５〜４５％である。
【００３５】
（Ａ）を構成する単量体中の（ｃ）の割合は粘度指数と低温粘度の観点から好ましくは０〜９０％、さらに好ましくは１０〜５０％、特にに好ましくは２０〜４５％である。
【００３６】
（Ａ）を構成する単量体中の（ｄ）の割合はスラッジ分散性の観点から好ましくは０．１〜１０％、好ましくは１〜７％、さらに好ましくは２〜５％である。
【００３７】
（Ａ）は、重量平均分子量が通常５，０００〜５００，０００、 好ましくは８，０００〜３００，０００、さらに好ましくは１０，０００〜２５０，０００、重量平均分子量が５０００未満では、増粘性に乏しく多くの添加量を必要とする。５００，０００を越えると剪断安定性に乏しくなる。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーによるポリスチレンに換算し求めた重量平均分子量である。
【００３８】
（Ａ）は、溶解性パラメーターが８．６〜９．５、好ましくは９〜９．３５、さらに好ましくは９．１〜９．３であり、溶解性パラメーターが上記範囲内では基油への溶解性が良好である。
なお、本発明における溶解性パラメーターは、Ｆｅｄｏｒｓ法［Ｐｏｌｙｍ．Ｅｎｇ．Ｓｃｉ．１４（２）１５２，（１９７４）］によって算出される値である。
【００３９】
（Ａ）は示差走査熱量計により測定した結晶化開始温度が−１５℃以下であり、好ましくは−１７．５℃以下、さらに好ましくは−２０℃以下である。−１５℃より高いと低温で結晶化し低温特性に悪影響する。本発明の示差走査熱量計による結晶化開始温度は、ＰＥＲＫＩＮ−ＥＬＭＥＲ社製ＵＮＩＸＤＳＣ７を使用し、粘度指数向上剤５ｍｇを試料とし、１０℃／分の等温速度で１００℃から−４５℃まで冷却したときに観測される結晶化開始温度である。
【００４０】
さらに、（Ａ）は、下記関係式（２）で表わされる立体障害ファクター（Ｆ）が０以上１５未満であり、好ましくは０〜１２．５、さらに好ましくは０〜１０、特に好ましくは０〜８である。
Ｆ＝４Ｘ＋Ｙ （２）
立体障害ファクター（Ｆ）が、１５以上であると主鎖まわりの立体障害が大きくなり、低温で収縮し難くなり低温粘度が高くなる場合がある。
【００４１】
立体障害ファクター（Ｆ）とは、（Ａ）の構成単量体単位において、側鎖が結合した主鎖の原子を０番目とした場合、側鎖の方向に数えて６番目に位置する原子の総数（Ｘ）（原子の種類にかかわらない）の４倍と、７番目に位置する原子の総数（Ｙ）（原子の種類にかかわらない）との和であり、（Ａ）が共重合体の場合は、それぞれの構成単位の（Ｆ）を構成単量体単位のモル分率に基づいて平均した値である。
立体障害ファクター（Ｆ）は、ポリマー主鎖から見た側鎖の立体障害の大きさを便宜的に表したものであり、数字が大きいほど立体障害が大きくなる。
計算例を挙げると次のようになる。原子の右肩の数字は主鎖からの原子の順番を示している。なお複数の側鎖がある場合は、それらについても計算した総和を（Ｆ）とする。
【００４２】
例ａ） ２−デシルテトラデシルジエチレングリコールメタクリレート単位の場合
【００４３】
【化３】
【００４４】
６番目の原子数＝１、７番目の原子数＝３
立体障害ファクター（Ｆ）＝１×４＋３＝７
【００４５】
なお、（Ａ）が共重合体の場合はそれぞれの構成単位から計算される立体障害ファクター（Ｆ）からその共重合体を構成する単量体単位のモル分率に基づいて平均値を計算することによって立体障害ファクター（Ｆ）が求められる。
【００４６】
例ｂ）２−デシルテトラデシルメタクリレート）／メチルメタクリレート＝４０／６０モル比の共重合体
【００４７】
【化４】
【００４８】
６番目の原子数＝６ ６番目の原子数＝０
７番目の原子数＝６ ７番目の原子数＝０
構成単量体の立体障害 構成単量体の立体障害
ファクター（Ｆ）＝６×４＋６＝３０ ファクター（Ｆ）＝０×４＋０＝０
モル比＝４０：６０
立体障害ファクター（Ｆ）の平均値＝３０ ×０．４＋０ ×０．６＝１２
【００４９】
本発明における（Ａ）の（Ｉ）〜（ＩＶ）の物性値を調整する手段としては以下の方法が挙げられる。
例えば（Ｉ）の重量平均分子量は、重合時の温度、単量体濃度（溶媒濃度）、触媒量、連鎖移動剤量などにより調整できる。
（ＩＩ）の溶解性パラメーター（ＳＰ値）は、構成単位のそれぞれのＳＰ値［前述のＦｅｄｏｒｓ法（Ｐｏｌｙｍ．Ｅｎｇ．Ｓｃｉ．１４(2)、１５２，(1974)によって算出］を利用して計算し、目的のＳＰ値になるように単量体の種類とモル比を採択することにより調整できる。
例えば、（メタ）アクリル酸アルキルエステルのアルキル基の長さと分岐度によりＳＰ値を調整することができる。
（III）の結晶化開始温度は重合体の主鎖および／または側鎖にメチレン鎖長が連続して存在するように単量体を選ぶことで調整できる。
（ＩＶ）の立体障害ファクターは、前述のように構成単位の種類とモル比を選択することにより調整できる。例えば、側鎖中の、主鎖から６番目、７番目に位置する原子数が多くなるように、５番目、６番目に分岐のある単量体を使用することにより立体障害ファクターは大きくなる。
【００５０】
（Ａ）のＨＬＢ値は０．５〜６が好ましい。ＨＬＢがこの範囲内にあると抗乳化性が特に良好である。さらに好ましくは、ＨＬＢ値が１〜５．５、特に好ましくは、１．５〜５である。
本発明のＨＬＢ値は、有機性無機性の概念のＨＬＢ（「新・界面活性剤入門」三洋化成工業株式会社発行Ｐ１２８）によって算出される値である。
【００５１】
本発明における（共）重合体（Ａ）は、公知の製造方法によって得ることができる。例えば前記の単量体を溶剤中で重合触媒存在下にラジカル重合することにより得られる。
【００５２】
溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、炭素数９〜１０のアルキルベンゼン、メチルエチルケトン、鉱物油など、重合触媒としては、アゾ系触媒（例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスバレロニトリルなど）や過酸化物系（例えば、ベンゾイルパーオキシド、クミルパーオキシド、ラウリルパーオキシドなど）を用いることができる。さらに、必要により連鎖移動剤（例えば、炭素数２〜２０のアルキルメルカプタンなど）を使用することもできる。反応温度としては、５０〜１４０℃、好ましくは７０〜１２０℃である。また、上記の溶液重合の他に、塊状重合、乳化重合または懸濁重合により得ることもできる。さらに、共重合体の重合様式としては、ランダム付加重合または交互共重合のいずれでもよく、また、グラフト共重合またはブロック共重合のいずれでもよい。
【００５３】
さらに本発明の粘度指数向上剤は、（Ａ）以外のアルキル（メタ）アクリル酸エステル系（共）重合体（Ｂ）を併用してもよい。（Ｂ）は単量体（ａ）を構成単量体としない、または／および前記（Ｉ）〜（ＩＶ）のうちの少なくとも１つを満足しないものである。
【００５４】
（Ｂ）としては（Ａ）以外のアルキル（メタ）アクリル酸エステル系重合体であれば特に限定しないが、例えば、炭素数１〜３０のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどが挙げられる。
（Ｂ）を構成する単量体のうち好ましいものは、炭素数５〜１５の直鎖もしくは分岐アルキル基または炭素数１６〜２４の直鎖アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステル（ｂ１）および／または炭素数１〜４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステル（ｂ２）である。
（ｂ１）の具体例としては（メタ）アクリル酸ｎ−ペンチル、（メタ）アクリル酸iso−ペンチル、（メタ）アクリル酸sec−ペンチル、（メタ）アクリル酸ネオペンチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ−ヘプチル、（メタ）アクリル酸ｎ−オクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ−デシル、（メタ）アクリル酸ｎ−ドデシル、（メタ）アクリル酸２−メチルウンデシル、（メタ）アクリル酸ｎ−トリデシル、（メタ）アクリル酸２−メチルドデシル、（メタ）アクリル酸ｎ−テトラデシル、（メタ）アクリル酸２−メチルトリデシル、（メタ）アクリル酸ｎ−ペンタデシル、（メタ）アクリル酸２−メチルテトラデシル、（メタ）アクリル酸ｎ−ヘキサデシル、（メタ）アクリル酸ｎ−オクタデシルなど。
（ｂ２）の具体例としては（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸iso−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸iso−ブチル、（メタ）アクリル酸sec−ブチル、（メタ）アクリル酸t−ブチルなどが挙げられれる。
該重合体を構成する単量体の質量比は好ましくは（ｂ１）／（ｂ２）＝（８０〜１００）／（２０〜０）である。
【００５５】
（Ｂ）は、前記（Ｉ）〜（ＩＶ）の物性値を調整する手段で記載した方法を利用して調整することが可能である。
【００５６】
（Ｂ）の具体例としては、メタクリル酸オクタデシル／メタクリル酸ドデシル（モル比１０〜３０／９０〜７０）共重合体、メタクリル酸テトラデシル／メタクリル酸ドデシル（モル比１０〜３０／９０〜７０）共重合体、メタクリル酸ヘキサデシル／メタクリル酸ドデシル／メタクリル酸メチル（モル比２０〜４０／５５〜７５／０〜１０）共重合体、アクリル酸ドデシル／メタクリル酸ドデシル（モル比１０〜４０／９０〜６０）共重合体などが挙げられ、これらは単独でも２種以上併用してもよい。
【００５７】
（Ｂ）を併用する場合は、（Ａ）に対する（Ｂ）の割合は、好ましくは０〜３０％、好ましくは０．０１〜２０％、さらに好ましくは０．０１〜１０％である。（Ｂ）が上記範囲であれば低温粘度が良好である。
【００５８】
本発明の粘度指数向上剤が添加される基油としては特に限定されないが、１００℃における動粘度が１〜１５ｍｍ²／ｓ、好ましくは２〜５ｍｍ²／ｓであり、その粘度指数は１００以上であることが好ましく、さらに好ましくは１０５以上である。このような基油に本発明の粘度指数向上剤を配合した潤滑油組成物は、粘度指数がさらに高くなり省燃費性が良好となる。
【００５９】
また、本発明の粘度指数向上剤が添加される基油の曇点（ＪＩＳ Ｋ２２６９）は−５℃以下が好ましい。さらに好ましくは−１５℃以下である。基油の曇点がこの範囲であるとワックスの析出量が少なく低温粘度が良好である。基油としては、溶剤精製油、イソパラフィンを含有するおよびまたは水素化分解による高粘度指数油、炭化水素系合成潤滑油、エステル系合成潤滑油、ナフテン油などが挙げられる。
【００６０】
本発明の潤滑油組成物は、基油に対して粘度指数向上剤を（共）重合体（Ａ）に換算して好ましくは１〜３０％添加して製造される。
【００６１】
潤滑油組成物がエンジン油の場合には、１００℃の動粘度が４〜１０ｍｍ²／ｓの基油に、（Ａ）として２〜１０％が添加されることが好ましい。
ギヤ油の場合には１００℃の動粘度が３〜１０ｍｍ²／ｓの基油に３〜３０％が添加されることが好ましい。
自動変速機油（ＡＴＦ、ベルトＣＶＴ油）の場合には１００℃の動粘度が２〜６ｍｍ²／ｓの基油に３〜２５％が添加されことが好ましい。
トラクション油の場合には１００℃の動粘度が１〜５ｍｍ²／ｓの基油に０．５〜１０％が添加されることが好ましい。
【００６２】
また、（Ｂ）を併用する場合は、（Ａ）と（Ｂ）の合計量が基油に対して好ましくは１〜３５％、さらに好ましくは２〜３０％である。
また、（Ｂ）は、予め（Ａ）に混合されて粘度指数向上剤とし、基油に配合・添加してもよいが、基油に、（Ａ）からなる粘度指数向上剤と（Ｂ）を別々に配合・混合してもよい。
【００６３】
本発明の粘度指数向上剤は、他の任意成分、例えば清浄剤（スルフォネート系、サリシレート系、フェネート系、ナフテネート系等のＣａやＭｇ塩）、分散剤（イソブテニルコハク酸イミド系、マンニッヒ縮合物系等）、抗酸化剤（ジンクジチオフォスフェート、アミン系、ヒンダードフェノール系等）、油性向上剤（脂肪酸系、脂肪酸エステル系等）、摩擦摩耗調整剤（モリブデンジチオフォスフェート、モリブデンカーバメイト、ジンクジアルキルジチオフォスフェート等）、極圧剤（硫黄リン系、クロル系等）を併用してもよい。
【００６４】
本発明の潤滑油組成物は、輸送用機器、各種工作機器などのエンジン油、ギヤ油、自動変速機油（ＡＴＦ、ＣＶＴ油）、トラクション油、ショックアブソーバー油、パワーステアリング油などに使用される。
【００６５】
【実施例】
以下に実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、実施例、比較例中の％および部は質量％および質量部を表す。
（ＧＰＣによる重量平均分子量の測定法）
装置 ： 東洋曹達製 ＨＬＣ−８０２Ａ
カラム ： ＴＳＫ ｇｅｌ ＧＭＨ６ ２本
測定温度 ： ４０℃
試料溶液 ： ０．５重量％のＴＨＦ溶液
溶液注入量 ： ２００μｌ
検出装置 ： 屈折率検出器
標準 ： ポリスチレン
【００６６】
（低温粘度の試験方法）
ＪＰＩ−５Ｓ−２６−８５の方法で−４０℃の粘度を測定した。
【００６７】
（粘度指数の試験方法）
ＪＩＳ−Ｋ−２２８３の方法で行った。
【００６８】
（剪断安定性の試験方法）
ＪＡＳＯ Ｍ３４７−９５に準じ試験時間を１２時間とした。
【００６９】
製造例で使用した単量体は以下の通り。
ａ−１：2-デシルテトラデシルジエチレングリコールメタクリレート
ａ−２：2-オクチルデシルモノエチレングリコールメタクリレート
ａ−３：2-ドデシルヘキサデシルジプロピレングリコールメタクリレート
ａ−４：2-ドデシルヘキサデシルジブチレングリコールメタクリレート
ａ−５：2-デシルテトラデシルメタクリレート
ａ−６：2-オクチルドデシルメタクリレート
ａ−７：2-ドデシルヘキサデシルメタクリレート
ａ−８：2-ヘキサデシルエイコシルメタクリレート
ｂ−１：メチルメタクリレート
ｃ−１：n-ヘキサデシルメタクリレート
ｃ−２：n-ドデシルメタクリレート
ｄ−１：N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート
ｄ−２：N,N-ジエチルアミノエチルメタクイレート
【００７０】
製造例１〜１２、並びに比較製造例１および２
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、窒素吹き込み管を備えた反応容器に、トルエンを２０部、表１に記載の単量体を合計１００部、連鎖移動剤としてドデシルメルカプタンを表１記載の量、ラジカル重合開始剤としてアゾビスバレロニトリル０．５部仕込み、窒素置換を行った後に密閉下８５℃で４時間重合反応を行った。得られたポリマーをメタノールで再沈殿し、メタノール２００部で２回洗浄後、１００℃で４時間減圧乾燥し共重合体（Ａ１）〜（Ａ１２）、並びに（Ｈ１）および（Ｈ２）を得た。
【００７１】
【表１】
【００７２】
製造例１３
単量体として、ステアリルメタクリレート２０部、ラウリルメタクリレート８０部、連鎖移動剤としてドデシルメルカプタン０．５部、ラジカル重合開始剤としてアゾビスバレロニトリル０．４部を使用する以外は製造例１と同様にし、（Ａ）と併用する共重合体（Ｂ１）を得た。
【００７３】
（Ａ１）〜（Ａ１２）、（Ｈ１）、および（Ｈ１）の物性値を表２に示す。
【００７４】
【表２】
【００７５】
実施例１〜１２、比較例１、２
撹拌混合装置の付いたステンレス製容器に、基油（１００℃の動粘度：３．０mm²／s、粘度指数：１１０）を仕込み、（Ｂ１）を０．２部加えた。さらに、得られる潤滑油組成物の１００℃の動粘度が７．１±０．１(mm²／s)になるように（Ａ１）〜（Ａ１２）、（Ｈ１）、もしくは（Ｈ２）を添加した［潤滑油組成物の合計は１００部］。これらの潤滑油組成物の（Ａ１）〜（Ａ１２）、（Ｈ１）、もしくは（Ｈ２）の粘度指数、−４０℃での低温粘度、および剪断安定性の測定結果を表３に示す。
【００７６】
【表３】
【００７７】
【発明の効果】
本発明の粘度指数向上剤を使用した潤滑油組成物は、従来のＰＭＡ系粘度指数向上剤を使用した潤滑油組成物と比べ粘度指数が改良でき、かつ、剪断安定性、低温粘度にも優れることから今後の自動車の省燃費性の要求に対応できる。従って、駆動系潤滑油（マニュアルトランスミッション油、デファレンシャルギヤ油、オートマチックトランスミッション油、ベルトＣＶＴ油など）、作動油（機械の作動油、パワーステアリング油、ショックアブソーバー油など）、エンジン油（ガソリン用、ディーゼル用等）、トラクション油に好適に用いることができる。

Claims (9)

1. 下記一般式（１）で示される炭素数１６〜３６の分岐アルキル基を有する単量体（ａ）を必須構成単量体とし、かつ下記（Ｉ）〜（IＶ）の全てを満たす（共）重合体（Ａ）を含有する粘度指数向上剤。
   一般式
   ［Ｒ¹は水素原子またはメチル基、Ｘは炭素数２〜４のアルキレン基、ｎは平均が０〜１０となる０または１〜２０の整数であり、ｎが２以上の場合のＸは同一でも異なっていてもよく、（ＸＯ）ｎ部分はランダム付加でもブロック付加でもよい。Ｒ²は炭素数１６〜３６の分岐アルキル基］
   （Ｉ）重量平均分子量が５，０００〜５００，０００、
   （II）溶解性パラメーターが８．６〜９．５、
   （III）示差走査熱量計による結晶化開始温度が−１５℃以下、
   （ＩＶ）下記関係式（２）で表される立体障害ファクター（Ｆ）が０以上１５未満。
   関係式
   Ｆ＝４Ｘ＋Ｙ （２）
   ｛構成単量体単位において、側鎖中の、主鎖から６番目に位置する原子の総数をＸ、７番目に位置する原子の総数をＹとする。｝
2. 立体障害ファクター（Ｆ）が０〜１０である請求項１記載の粘度指数向上剤。
3. （Ａ）を構成する単量体の割合が（ａ）が５〜９０質量％、炭素数が１〜４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステル（ｂ）が１０〜６０質量％、炭素数が８〜１５のアルキル基もしくは炭素数１６〜１８の直鎖アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステル（ｃ）が０〜８５質量％である請求項１また２記載の粘度指数向上剤。
4. 単独重合体の結晶化開始温度が０℃以下である単量体（ａ）を必須構成単量体とする請求項１〜３のいずれか記載の粘度指数向上剤。
5. （Ａ）を構成する単量体として、さらに含窒素原子ビニル単量体（ｄ）を全単量体の質量に基づいて０．１〜１０質量％含む請求項１〜４いずれか記載の粘度指数向上剤。
6. さらに、（Ａ）以外の（メタ）アクリル酸エステル系重合体（Ｂ）を０．０１〜１０質量％含有してなる請求項１〜５のいずれか記載の粘度指数向上剤。
7. 請求項１〜６のいずれか記載の粘度指数向上剤と基油を含有してなる潤滑油組成物。
8. 請求項１〜６のいずれか記載の粘度指数向上剤、（Ａ）以外の（メタ）アクリル酸エステル重合体（Ｂ）、および基油を配合してなる潤滑油組成物。
9. 基油の１００℃動粘度が１〜１５ｍｍ²／ｓであり、かつ基油の粘度指数が１００以上である請求項７または８記載の潤滑油組成物。