JPS617392A - 潤滑油の粘度を制御する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、有機液体中に少量のイオン重合体及び該重合
体のイオン基のための任意成分としての共溶剤を配合す
ることによって低温における有機液体の粘度を制御する
改良法に関する。イオン重合体は、有機液体中に実質上
可溶性の主鎖及び該有機液体中に実質上不溶性の側鎖イ
オン基を含み。

そしてか−るイオン重合体又は三元重合体は、少なくと
も８個の炭素原子を有する少なくとも１種のアクリレー
ト又はメタクリレート単量体及び少割合のスルホネート
含有単量体から形成される。

任意成分の共溶剤としては、側鎖のアイオノマー基を可
溶化し且つ溶剤と共溶剤とアイオノマー重合体との適度
に均質な混合物を提供するものが選定される。本発明の
方法によって製造される好ましい組成物は、６〜１０．
５の溶解炭パラメーターを有する有機液体に、元素周期
律表の第１Ａ。

ｉＡ、ｉＢ及びｌ［Ｂ族（鉛、すず及びアンチモンも含
めて）から選定される基礎材料によって中和された０、
２から１０．０モル％までのイオン基を含有するスルホ
ン化共−又は三元重合体及び不揮発性アルコール又はア
ミン共溶剤を組み合わせてなるものである。最とも好ま
しい具体例では、溶剤は高沸点パラフィン型油であり、
重合体はα５〜五〇重量％のナトリウム又はカリウムス
ルホネート基を含む金属スルホネート含有アクリレート
又はメタクリレート共重合体であり、干してＣ・〜ＣＸ
ｔアルコール又はＣ！〜Ｃ，グリコール又はｃ、−Ｃ８
，）リオールが共溶剤として用いられる。

発明の背景 温度の上昇と共に液体の粘度が急速に低下することは周
知である。理想的には、多くの用途（自動車の潤滑油ｆ
４）のためには、この問題を解決して液体粘度が温度に
左右されないようにするのが望ましい。別法として、粘
度が実際に温度と共に上昇するような液体系を提供する
のが望ましい。

選定した重合体添加剤をもってすれば、たいていの油及
び類似の系で生じる温度による粘度変化を実質上減少さ
せることが可能である。これらの重合体添加剤は、粘度
指数向上剤（又は■向上剤）として知られそして一般に
は高分子量重合体である。

これらの添加剤が機能する態様は、極めて簡単に要約す
ることができる。要するに、これらは、２つの機能即ち
流体の粘度を向上させるだけの増粘と、周囲温度におけ
る限定された増粘及び高められた温度における相応する
大きい増粘に相当する粘度指数（Ｍ）向上とを果たす。

これは、周囲温度において液体によって不完全に溶媒和
される重合体添加剤を用いることによって達成すること
ができる。しかしながら、高められた温度では。

重合体は高度に溶媒和され、かくして重合体は膨張しそ
して相対的により有効な増粘剤になる。

これらの■向上剤は工業的に成功下にあることが判明し
たけれども、温度による粘度変化を減少させる際のそれ
らの効果はや一楯やかであることに注目することが重要
である。適当な■向上剤を含有する典型的なベース油で
は、その動的粘度は、温度が３０℃から１００℃に上昇
するにつれてなお１〜１　　程低下する。申す迄もなく
、か＼る混度変化に対して粘度をは丈一定に保つことを
望んでも、現在の科学技術では適当な添加剤系は提供さ
れていない◎ 米国特許第４３９へ１３６号は、アルケニル芳香族スル
ホン酸の共重合体を適当に中和すると、非極性溶剤用の
増粘剤として用いることができることを記載している。

これらの金属スルホネート系は極めて有効であることが
示されている。しかしながら、二成分系（即ち、イオン
重合体＋非極性溶剤）として用いると、湿度上昇に応じ
た粘度変化が極めて普通であり、そしてそれは当然予期
されるものである。即ち、溶液の粘度は、温度が上昇す
るにつれて著しく低下する。

更に、米国特許第１５９６．１３６号はスルホン酸重合
体の１その場所での“中和を教示しているが、この中和
によれば、ある条件下では少量の極性共溶剤を利用する
ことができ、即ち、スルホネート基に対する溶剤の量は
存在するスルホネート基の量には丈等しい。この極性共
溶剤の量は、第三ｔｃ分（アイオノマー共重合体のアイ
オノマー基と作用する）をイオン基のモル当量の１０〜
６００倍の範囲のレベルの量で必要とするような本発明
の臨界的な範囲内ではない。この共溶剤レベルは、引用
の従来技術で用いられるよりも約１〜２倍又はそれ以上
高い程度である。か−る共溶剤のこの量は、観察される
異例で予想外の粘度一温度挙動を得るのに必要とされる
。加えて、ダｒ用された特許は、芳香族スルホネート重
合体に限定される。

本発明は、アクリレート又はメタクリレートとスルホネ
ート含有単量体との共−又は三元重合体の如き他の重合
体に関係している。

米国特許第５，６６６．４５０号は、水素結合及び“イ
オン架橋”を包含する極性１会合的結合１の相互作用に
よる有機液体のゲル化を教示している。

再び、この特許は、２つの成分即ち会合性重合体（又は
ある場合には複数の重合体）及び非極性有機液体が必要
であることを明細に述べている。第三の極性共溶剤に関
しては、か−る極性液体を存在させるべきでないことを
指摘する以外は何等言及する点がない。具体的に言えば
、この特許は、この発明を適用しようとする炭化水素液
体はメタノールの如き混和性の陽子移行型液体を実質的
な割合で含有すべきでないと述べている（カラム２の７
行目）。この特許の記載はこの発明をゲルに限定してい
ること、更に、これらのゲルを破壊する程に存在する極
性液体の量は望ましくないことが明らかである。本発明
は、周囲条件でゲルを破壊するようなか−る極性化合物
の量が必要とされそして実際に最とも好ましい状態が周
囲温度においていかなるゲルも含まないという点で上記
の発明とは明確に異なる。

米国特許第５．６７９．３８２号は、オレフィン式不飽
和共重合性酸、アミド、ヒドロキシアクリル酸エステル
、スルホン酸等を含有する合成有機重合体による脂肪族
炭化水素の増粘を教示している。

この特許には、か−る重合体の製造では、系に金属イオ
ンを導入するような表面活性剤、触媒又は他の添加剤を
全く使用しないことが必須要件であると強調されている
。それ故に、アンモニウム又はアミン塩を用いるのが好
ましい。この発明（米国特許第４６７９．３８２号）は
特に金属の対応イオンの使用を排除しそしてアミン又は
アンモニウム誘導体を対象としていることが明らかであ
る。

本発明では金属の対応イオンだけが有効であり、そして
実際にアミン誘導体を用いる試みは本発明の目的である
生成物をもたらさなかった。最後に、この引用特許は、
アル一−ルの添加は増粘された炭化水素の粘度を下げそ
してその流れ特性を変更すると記載している（カラム７
の１５〜１９行目）。

良好な低温粘度を有することが知られそして実際に■添
加剤の分野において大きな興味がもたれている油溶性重
合体の１つの群は、アクリレート又はメタクリレート重
合体の群である。これらの長鎖アタリレート系（約１０
〜１２個程の炭素原子数のアルキル基）は市販されてお
り、そしてこれらは、適当な増粘挙動バランス及び適正
な重合体レベルにおける良好な低温流動性と高温粘度と
の組み合わせを得るのに極めて成功下にあった。

この発明は、アクリレート又はメタクリレート群の物質
と比較して匹敵する又は優れた粘度を有する一群の物質
を提供する。この好ましい群の重合体は、適当な重合技
術によってスルホネート含有単量体を適当な鎖長のアク
リレ−（及びメタクリレートと結合させたことに基づい
ている。

本発明は米国特許第５，９５１．０２１号に記載の如き
方法の改良法に相当し、そして本発明に記載の如き群の
共−又は三元重合体は向上された低温粘度特性を示す。

本発明の共−及び三元重合体は、金属スルホネート単量
体及びアルキルアクリレート又はアルキルメタクリレー
ト（こ−で、アルキル基は少なくとも８個の炭素原子を
有する）から誘導される共重合体及び三元重合体からな
る一群の重合体に限定される。

発明の概要 こ＼に本発明において、有機液体の低温粘度の改善は、
該有機液体中に少量の臨界的に選定したアイオノマー重
合体及び任意成分としての極性共溶剤を配合することに
よって得ることができることが分かった。このアイオノ
マー重合体は、前記有機液体中に実質上可溶性の主鎖及
び該有機液体中に実質上不溶性の側鎖イオン基を有する
として特徴づけられ、しかもこの臨界的に選定した重合
体は、金属スルホネートスチレン単量体及びアルキルア
クリレート又はアルキルメタクリレート単量体（こ＼で
、アルキル基は少なくとも８個の炭素原子を有すること
が必須要件である）から形成される共−及び三元重合体
である。

発明の詳細な記述 イオン重合体中に含有されるイオン基の数は、この発明
に影響を及ぼす臨界的なパラメーターである。重合体中
に存在するイオン基の数は、重量％、モル％、重合体鎖
当りの数等の如き様々な方法で記載することができる。

本発明において有用な大部分の重合体系では、モル％を
使用するのが蹟まし、い。

一般には、アイオノマー重合体は、０．１〜２５モル％
の側鎖アイオノマー基好ましくは０．２〜１０モル％の
側鎖アイオノマー基を含む。イオン基は、スルホネート
基である。本発明において用いられるアイオノマーは、
元１ｇ周期律表の第１Ａ。

１’［Ａ、ｉＢ及びＩＩＢ　（船、すず及びアンチモン
も含めて）から選定される基礎材料で中和される。

本発明の方法に供されるイオン重合体は、少なくとも１
種のアルキルアクリレート及び（又は）アルキルメタク
リレート単量体（こ＼で、アルキル基は少なくとも８個
の炭素原子を有する）及び少量の金属スルホネートスチ
レン単量体から誘導される共−及び三元重合体である。

本発明の固体共−又は三元重合体は、少なくとも８０重
量−の、８〜１８個の炭素原子を有する少なくとも１種
のアクリレート又はメタクリレート単量体、及び少割合
の、式 ％式％ 〔式中、Ｘは（ＣＨりｎ　又は芳香族（こ−で、ｎ＝０
゜１．２．３．４）であり、そしてＹは周期律表の第１
Ａ、ＩＴＡ、ＩＢ及びｉＢ族から選定される陽イオン又
は式 （こ−で、Ｒ１、Ｒ１及びＲ８はｃ１〜ＣＩ！）脂肪族
基又は水素であってよい）のアミンである〕によって特
徴づけられる金属若しくはアミン中和スルホネート含有
共から構成され、しかも、この共−又は三元重合体は水
不溶性である。

スルホネート含有共−又は三元重合体は、好ましくけ、
遊離基共重合法によって形成される。遊離基乳化共重合
法で用いられる単量体は、スルホネート含有単量体と共
重合されるアクリレート又はメタクリレートである。

一般には、アクリレート又はメタクリレート及びスルホ
ネート含有単量体は、開始剤、水溶性還元剤及び適当な
表面活性剤の存在下に水相中に分散され、そして温度は
重合を開始させるのに十分なものである。得られるラテ
ックスは、通常、塩の水溶液の添加によって凝固され、
そして回収された共−又は三元重合体は水洗され続いて
室温において減圧乾燥される。

本発明の遊離基乳化共重合法から形成される共−又は三
元重合体は、一般には約５，０００〜約２、００　Ｇ、
　０００好ましくは約１０．　Ｏ［１０〜約５００．０
００のＭｎを有すると記載することができる。本発明の
共−又は三元重合体は、約０゜１〜約２５モル％の結合
イオン共単量体好ましくは約０．２〜約１０モル％最と
も好ましくは約α３〜約７モル％のイオン共単量体を含
有する。本発明の共−又は三元重合体は、水不溶性で、
実質上ゲルを含まず、熱安定性で且つ酸化安定性である
。本発明の遊離基乳化共重合によって形成することがで
きる共重合体の典型的な例は、メタクリル酸２−エチル
ヘキシル／スチヤンスルホン酸カリウム共重合体である
。申す迄もなく、本発明の遊離基共重合法によって多数
の共重合体及び三元重合体さえ形成することができる。

典型的には、アルキル基か少なくとも８個の炭素原子を
有するすべてのアクリル酸アルキル又はメタクリル酸ア
ルキルを、こ＼に記載の如きすべてのスルホネート含有
単量体と容易に共重合させることができる。

アクリレート又はメタクリレート 本発明のアクリレートは、一般には、約８〜約１８個の
炭素原子を有するアクリレート又はメタクリレージ単量
体と規定される。本発明において有用なアクリレージ及
びメタクリレートの典型的な例としては、限定するもの
ではないが、アクリ＃酸２−エチルヘキシル、メタクリ
ル酸２−エチルヘキシル及びアクリル酸イソデシルであ
る。好ましい単量体は、メタクリル酸２−エチルヘキシ
ル、アクリル＠２−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウ
リル及び同様の長鎖メタクリレート並びに特にこれらの
混合物である。スルホネート含有共重合体の形成に当っ
ては、上記アクリレート又はメタクリレートのうちの１
種がスルホネート含有単量体と共重合される。

スルホネート含有単量体 水溶性である本発明のスルホネート含有単量体は、不飽
和及び金属又はアミンスルホネート基を有する単量体と
記載することができる。金属又はアミン中和スルホネー
ト単量体は、式 ０式％ 〔式中、又は（ＣＨ雪）　ｎ又は芳香族（こ＼で、ｎ冨
０．１．２．３．４）であり、モしてＹは周期律表の第
１Ａ、ｍＡ、ＩＢ及びＩＢ族から選定される陽イオン又
は式 （こ−で、Ｒ１、Ｒｚ及びＲ３はｃ１〜ｃ１．の脂肪族
基又は水素であってよい）のアミンである〕によって特
徴づけられる。特に好適な金属陽イオンはナトリウム、
カリウム及び亜鉛であり、そして特に好ましい金属陽イ
オンはナトリウムである。

好適なスルホネート含有単量体の典型的な例は、限定す
るものではないが、 １　）　　ＣＨｚ　＝ＣＨＳ　Ｏｓ　Ｎ　ｍ＋　ビニル
スルホン酸ナトリウムである。

特に好ましいスルホネート含有単量体は、金属スルホン
化スチレンである〇 本発明において用いるレドックス乳化重合処方は、乳化
系において水不溶性共単量体及び水溶性共単量体の共重
合を開始させるのに有効である。

ミセル／生長する重合体粒子の表面は、開始剤分子の形
成場所並びに重合場所になると思われる。

極性水溶性単量体の水相ホモ重合は、水性相における低
い一次基濃度の故に効率的に抑制される。

同様に、炭化水素単量体相における遊離基触媒の活性は
、還元剤の付近におけるよりも実質上低い。その結果、
ホモ重合体の重合は効率的に抑制されると思われる。

本発明に対して好適な還元剤は斯界に知られたものであ
り、そして、それらが水溶性であるべきであるというの
が追加的な要件である。好ましい還元剤は、トリエチレ
ンテトラミンである。

本発明では、様々な遊離基触媒を用いることができる。

これは、ベンゾイルパーオキシド、クメンパーオキシド
、シイラブルピルベンゼンヒドロパーオキシド、ｔ−ブ
チルヒトシバ−オキシドの如き好ましい群の遊離基開始
剤、並びに水性相とは反対に単量体相中に優先的に可溶
性の類似の系を包含する。斯界では多数のか−るペルオ
キシドが使用されており、そして還元剤の存在下に適当
な溶解挙動及び適当な分解温度を有するものが本発明の
目的に対して満足なものである。また、本発明では多数
の水溶性開始附を用いることができる。様々なか＼る系
が知られておりそしてレドックス開始剤として用いられ
ている。好ましい触媒系は過硫酸カリウム及び重亜硫酸
す）　ＩＪウムである。また他のものを用いることもで
きる。

本発明に対して用いられる非イオン性表面活性剤は、種
々のものがありそして斯界において周知である。典型的
な乳化剤又は表面活性剤を用いることができるが、しか
し良好な安定性を持つラテックス′を形成するにはいく
らかのものは他のものよりも有効である。好ましい乳化
剤は６アトロツクス（Ａｔｌｏｚ）８９１６７Ｆ曽であ
る。乳化前の選択は厳密なものではない。

本発明の重合法において用いられる緩衝剤は、炭酸すＦ
リウム、アンモニア、酢酸ナトリウム、燐酸三ナトリウ
ム等よりなる群から選定される。

これらの緩衝剤は、典型的には、乳化系中に用いられる
水１００ｇ当り約０．１〜約５ｇの濃度で用いられる。

本発明の重合法では、得られる共重合体の分子量を制御
するために連鎖移動剤を容易に用いることができる。連
鎖移動剤の濃度は、スルホネート含有単量体とアクリレ
ート又はメタクリレート単量体との総重量１００Ｆ当り
０〜約ｔＯ２である。

水溶性スルホネート含有単量体及びアクリレート又はメ
タクリレート単量体の遊離基乳化共重合は安定なラテッ
クスをもたらすが、こ−において得られる水不溶性共重
合体は、共有原子価的に架橋されずに実質的なイオン架
橋を有し、そして約（１１〜約３重量外好ましくは約１
２〜約３重量外の結合硫黄を有する。生成したラテック
スは、エマルジ画ンの全容量に対する塩水溶液の容量比
が約１０〜約α５好ましくは約３〜約（Ｌ７最とも好ま
しくは約２〜約１となるような量で塩水溶液をエマルジ
璽ンに添加することによって凝固させることができる。

水不溶性共重合体は、ｆ過によって回収され、続いて水
洗されそして減圧条件下に乾燥される。別法として、重
合体は、メタノールの如きアルコールによる沈殿によっ
て凝固させることができる。更に、ラテックスは、蒸発
乾固によってイオン架橋フィルムを形成するのに用いる
ことができる。

アイオノマー共−又は三元重合体は、有機液体中に該有
機液を基にして１１〜２５重量％好ましくはα２〜１０
重量％より好ましくはα５〜５重量外のレベルで配合す
ることができる。本発明において用いることができる有
機液体はイオン重合体に関して選定され、またその逆も
言える。例えば、次の有機液体の粘度を制御するのに次
の好ましいイオン重合体を用いることができる。

一般には、有機液体は、６０〜１０．５の範囲の溶解度
パラメーターを有するべきである。一般には、イオン重
合体も亦、この範囲内の溶解度パラメーターを有する重
合体主鎖から誘導される。

増粘しようとする有機液体として本発明で特に興味ある
ものは潤滑油である。

潤滑油は、イオン重合体又は極性共溶剤と化学反応しな
い低誘電率の任意の流体であってよい。

潤滑粘度の流体は、一般には、３７８℃において５５〜
５へＧ　ＯＯＳＵＳの粘度を有する。

流体媒体又は油は、天然又は合成のどちらの源からも誘
導することができる。炭化水素質油としては〜パラフィ
ン基、ナフテン基及び混成基の油が挙げられる。合成油
は、一般には２〜６個の炭素原子を有する種々のオレフ
ィンの重合体、アル中ル化芳香族炭化水素等を包含する
。非炭化水素油は、ポリアルキレンオキシド例えばポリ
エチレンオキシド、シリコーン等を包含する。好ましい
媒体は、天然及び合成の両方の炭化水素質媒体特にクラ
ンクケース潤滑油としての使用が意図されるものである
。潤滑液は、”Ｂｏａｔ・ｔｙ　ｏｆ　Ａｎｔｏｍｏｔ
ｌマ・Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ　Ｒ＠ｅｏｍｙｎ＊ｎｔｓｄ
　Ｐｒａｔｔｌｅｓ　”の粘度基準　　“潤滑液では、
ある種の機能を果たすために追加的な成分を加えること
がしばしば行われており１例えば、酸化安定剤を増すた
めに酸化防止剤が添加されている。多くのかかる成分が
存在する。かかる物質は通常本発明の目的を阻害せず、
そしてそれらを用いる際の通常のレベルにおいてそれら
は不活性と見なすことができる場合が多い。しかしなが
ら、極性溶剤の制約条件（即ち、溶解度パラメーター）
内に入るか−る添加剤が存在する可能性がある。実際に
、か＼る成分は、もしそれらが上記の制約条件内に入る
ならば極性共溶剤の一部分の代わりになることができる
。

本発明の１つの方法は、有機液体とアイオノマーとの混
合物中に共溶剤例えば極性共溶剤を配合して側鎖のアイ
オノマー基を可溶化することを包含する。極性共溶剤は
、少なくとも１Ｑ、０好ましくは少なくとも１１０の溶
解度パラメーターを有し、そして有機液体とアイオノマ
ー重合体と極性共溶剤との全混合物の（１１〜４０重量
％好ましくイオン重合体、有機液体及び極性共溶剤に対
する必須要件の他に、極性共溶剤は有機液体よりも極性
でなければならないという他の重要な制約条件がある。

これは、極性共溶剤とイオン基との間の適当な相互作用
が行われるために必要とされる。

もし有機液体の溶解度パラメーターをＳＰとしそして極
性共溶剤の溶解度パラメーターをＳｌとすると、 ｓｐ〉ｓ１＋　ｔ。

であることが必要である。

換言すれば、極性共溶剤は、増粘しようとする有機液体
よりもかなり極性である。

通常、極性共溶剤は、室温において液体である。

しかしながら、これは必須要件ではない。極性共溶剤は
本発明で用いるレベルにおいて有機液体と可溶性又は混
和性であることが必要である。通常の情況下では、この
混和性要件は、水を極性共溶剤として使用することを妨
げる。

従来技術のあるものは、有機液体が中和アイオノマーに
よって増粘されそしである場合には（例えば、上記の米
国特許第４３９６，１３６号を参照されたい）アルコラ
ードによるその場所での中和が固有的に本発明の系と同
様の系において極めて少量の極性共溶剤を提供したとこ
ろの系を開示していることに注目すべきである。しかし
ながら、こ−において、極性共溶剤は、本発明の望まし
い結果を提供するためにはイオン基１モル当り１０〜６
００モル好ましくはイオン基１モル当り２０〜４００モ
ルの臨界的量で存在しなければならないことが分かった
。この量は、上記の米国特許で用いられる量よりもは！
１０〜６００倍多い。

本発明の方法は、粘度を広い温度範囲にわたって可逆的
に制御することができるような系を製造するのに特に有
用である。かくして、極性共溶剤は、本発明の方法によ
って製造された組成物を用いるときの温度において実質
上不揮発性であるように選定される。一般には、このこ
とは、アルコール及びアミン（これらは好ましい群の極
性共溶剤である）が少なくとも５０℃好ましくは少なく
とも８０℃の沸点を有することを意味している。

極性共溶剤の具体的な例としては、メタノール、エタノ
ール、プルパノール、ｍ　−フタノール、第二ブタノー
ル、イソプロパツール、ペンタノール、ヘキサノール、
ベンジルアルコール、２−エチルヘキサノール、ジメチ
ルホスファイト、エチルアミン、ジメチルアミン、エチ
レングリコール、ジエチレングリコール、グリコール、
ｔ４−ブタンジオール、７タル酸ジメチル、ホルムアミ
ド、Ｎ−メチルホルムアミド、ピロリドン、プロピレン
グリコール、ブチロラクトンエチルアミン、Ｎ−エチル
アセトアミド等が挙げられる。

本発明の方法によって製造された組成物は、有機液体を
増粘するための共溶剤を用いずにアイオノマー重合体を
用いた従来技術の系とは予想外に異なる特性を有する。

例えば、僅かにスルホン化されたポリスチレン（反復単
位１００当りα５個以下のスルホネート基）は、炭化水
素液体中において可溶性でありそして増粘剤として挙動
する。

高いスルホネートレベルは、ゲル化した炭化水素液体を
もたらす。しかしながら、か−る溶液又はゲルの粘度は
、温度の上昇に応じて著しく且つ直線的に増大する。換
言すれば、低レベルのスルホネート基（α１〜５．０モ
ル％）が結合したポリスチレンの如き二相重合体の単な
る組み合わせは、真溶液又はゲル又はこれらの２つの状
態の組み合わせをもたらす。温度変化に応じたか＼る液
体の粘度挙動は、温度上昇に応じた溶液粘度の予想され
る低下が生じるという点で特に目立つものではない。ま
た、この挙動は、結合したイオン基を全く含有しない重
合体の典型的なものであって、当業者には周知である。

本発明の方法において、炭化水素液体及びスルホン化重
合体と共にアルコールの如き少量の極性共溶剤を添加す
ると、均質溶液、しかし驚いたことに、その溶液粘度を
異例な程度まで制御することができるものが得られる。

任意の共溶剤によるこの挙動は、２種の重合体積を各々
の溶剤によって幾らか独立して溶媒和する場合に対応す
る。かくして、メタクリレート主鎖は、低極性溶剤によ
って広い温度範囲にわたつたは！同じ効果で溶媒和され
る。しかしながら、スルホネート基の溶媒和は、次の如
く表わすことができる。

（アルコ−Ｎ　）　ｒｎ＋　（Ｐ　　Ｓ　ＯＢ　Ｍ　／
）ｎ　：　　ｄアルコール−Ｍ＠”８０Ｂ−Ｐ　）高温
で促進　　　　　　　　　低温で促進高温では、反応の
右側で溶媒和スルホネー〉基の解離が起こると考えられ
る。この結果として、高温では、銅量凝集の増加及びそ
れによる重合体還元粘度の増大が認められる。

もしこの仮定した平衡が正しいならば、高レベルのアル
コールの存在は銅量イオン凝集を本質上破壊することが
明らかである。極めて低いアルコールレベルでは、イオ
ン相互作用を破断して重合体の溶解を可能にする相互作
用は不十分なものとなる。同様に、もし剤（平衡におい
て仮定されたアルコールの如き）が重合体を十分なだけ
強く溶媒和しないならば、重合体は適度に溶解する傾向
を有しない。それ故に、比較的極性の共溶剤が必要とさ
れることが明らかである。

本発明の方法によって製造された組成物は、粘度制御が
重要であるところの爆発性組成物、燃料、顔料被覆及び
ラッカー被覆として、また粘度指数の向上が望ましいと
ころの手洗い石けん、爆薬、グリース、油及び他の潤滑
剤によって用途を有する。

次の実施例は、本発明の好ましい具体例を例示する。

メタクリル酸２−エチルヘキシルとスチレンスルホン酸
ナトリウムとの共重合体を約２−０モル％のスルホネー
トレベルで製造した。同様に、アクリル酸ｎ−ブチルと
スチレンスルホン酸ナトリウムトの共重合体を約１〜２
モル≦のスルホネートレベルで製造した。これらの系の
製造については、璽−リッパ特許公報第７７１６４号（
特許願８２５（１５）２６９．１号）に開示されている
。

これらの重合体の溶解度挙動を５弧のメタノールを含む
）ルエン中で調べ、またこれらの重合体をキシレン中に
溶解させそしてかなり高いレベルにおいてパラフィン油
（１０ＯＮ）中に溶解させた。

１つの特定的な例（２モル％のスルホネートレベルのメ
タクワル＠２−エチルヘキシル／スチレンスルホン酸ナ
シリウム共重合体）の粘度挙動を１００Ｎオイル中に溶
解しである濃度範囲及び温度範囲にわたって調べた。実
際の粘度値を表１に示しそしてベース油のそれと対比さ
せである。

また、これらの系の粘度データをそれぞれ別に処理して
重合体の還元粘度を得、これによってデータを標準化す
ることができる。実際に、この処理は、溶剤の粘度を差
引き、そして温度及び重合体濃度の函数として重合体コ
イルの寸法の独立した尺度を提供する。これらの溶液に
ついての還元粘度データを表２においてα５％及びそれ
以上の重合体濃度で示す。低濃度でのデータを得たが、
しかし考慮するには高すぎる実験課差を有していた。す
べての場合において、還元粘度は、７５℃で最大に達す
るまで温度に応じて上昇し次いで低下することが明らか
である。明らかに、これらのデータは、本発明の重合体
が独特な態様で鉱油を増粘するように挙動することを示
している。

表　　２ ℃　　　　　重合体濃度 ０　　　　　．５５９　　　　、！ｉ２２　　　．５５
１　　　　．５５Ｇ２５　　．５４２　．５６０　．４
１３　．５９５５０　　．５６２　．５Ｂ４　．４４６
　．６５４７５　　．３！１４　．４Ｇ？　　、４６７
　．６５５１００　　．２８５　．５５５　．４１１　
．５９８例　　２ メタクリル酸２−エチルヘキシルとスチレンスルホン酸
ナトリウムとの共重合体をＨ−０ツバ特許第７ス１６４
号に記載の如くして製造した。この試料は、６モル襲の
スチレンスルホン酸ナトリウムを仕込むことによって製
造された。この重合体は、鉱油中に、また１０容量％の
ヘキサノールを含有する鉱油中において可溶性であるこ
とが観察された（試料２１１）。１００−当り４ｇの重
合体を含有するツルベン）１００Ｎ中に試料２人を溶解
した溶液を調製した（試料２Ａ）。同様に、？０％のソ
ルベント１００Ｎと１０％のヘキサノールとの溶剤混合
物１００ＮＪ当り４ｇの重合体を含有する溶液を調製し
た（試料２Ｂ）。両方の溶液とも均質であった。粘度測
定は、！！３に示すように０．２５．５０．７５．１０
０，１２０及び１４０℃の温度で行われた。

表３において、共重合体は、鉱油中にまたヘキサノール
の如きアルコールを１０容Ｊ１％含有する鉱油中に可溶
性であることが明らかである。表３のデータは表１のデ
ータと比較することができ、こ−で、０〜１００℃の温
度範囲にわたるベース油（１００Ｎ）の粘度低下を試料
２人及び２Ｂと同じ範囲にわたって比較することができ
る。適当な比較を表４に示す。１００℃の粘度に対する
０℃の粘度の比率は、温度に応じた粘度変化の尺度と見
なすことができ、こ＼で、低い値は少ない粘度変化を表
わす（これは、粘度指数向上剤の極めて望ましい特性に
よるものである）。

表　　４ ベース油（１００Ｎ）　　　　　　　　　　　５７．２
試料２Ｂ （１００Ｎ＋ヘキサノール中に共重合体）　！Ｉα４本
明細書に記載した重合体は、ベース油に優る粘度比の著
しい改善を示すことが明らかである。

手続補正書 昭和６０年７月２９０ 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 事件の表示　昭和６０年特　願第　９８１９９　　号発
明の名称　　＃＃油の粘度を制御する方法補正をする者

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. （１）約６．０〜約１０．５の溶解度パラメーター及び
   ３７．８℃における３５〜５０，０００ＳＵＳの粘度を
   有する潤滑油の低温粘度を制御するに当り、前記潤滑油
   中に、金属又はアミン中和スルホン化スチレン単量体及
   び少なくとも１種のアクリル酸アルキル及び（又は）メ
   タクリル酸アルキル単量体（こゝで、アルキル基は少な
   くとも８個の炭素原子を有する）から誘導された共重合
   体又は三元重合体からなるアイオノマー重合体を、該潤
   滑油の０．１〜２０重量％のレベルで配合することから
   なる、潤滑油の低温粘度の制御法。
2. （２）アイオノマー重合体が０．５〜１０モル％の側鎖
   イオン基を含む特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）アイオノマー基が約９０〜約２００％の程度まで
   中和される特許請求の範囲第１又は２項記載の方法。
4. （４）極性共溶剤を潤滑油と混合することを更に含み、
   アイオノマー重合体は前記潤滑油と前記極性共溶剤との
   混合物中に配合され、該極性共溶剤は約１０〜２０の溶
   解度パラメーターを有し、該極性共溶剤の溶解度パラメ
   ーターは該潤滑油の溶解度パラメーターよりも少なくと
   も１．０単位高く、該極性共溶剤は該潤滑油と溶解性又
   は混合性であり、そして該極性共溶剤は該潤滑油中に側
   鎖イオン基１モル当り１０〜６００モルの量で配合され
   る特許請求の範囲第１〜５項のいずれか一項記載の方法
   。
5. （５）極性共溶剤が潤滑油、アイオノマー重合体及び極
   性共溶剤の全混合物の約０．１〜４０重量％を占める特
   許請求の範囲第１〜４項のいずれか一項記載の方法。
6. （６）極性共溶剤がアルコール及びアミンよりなる群か
   ら選定される特許請求の範囲第１〜５項のいずれか一項
   記載の方法。
7. （７）極性共溶剤がヘキサノール、ヘプタノール、オク
   タノール、ノニアルコール、デカノール、ドデカノール
   、トリデシルアルコール及びベンジルアルコールよりな
   る群から選定される特許請求の範囲第４〜６項のいずれ
   か一項記載の方法。
8. （８）６．０〜１０．５の溶解度パラメーター及び３７
   ．８℃における３５〜５０，０００ＳＵＳの粘度を有す
   る過半量の潤滑油と、金属又はアミン中和スルホン化ス
   チレン単量体及び少なくとも１種のアクリル酸アルキル
   及び（又は）メタクリル酸アルキル単量体（こゝで、ア
   ルキル基は少なくとも８個の炭素原子を有する）から誘
   導される共重合体又は三元重合体からなるアイオノマー
   重合体と、約１０〜２０の溶解度パラメーターを有する
   極性共溶剤とを含む組成物であつて、前記潤滑油を基に
   して０．１〜２０重量％の前記アイオノマー重合体を含
   むことからなる組成物。
9. （９）側鎖イオン基１モル当り約１０〜６００モルの極
   性共溶剤を含み、該極性溶剤の溶解度パラメーターは潤
   滑油の溶解度パラメーターよりも少なくとも１．０単位
   高く、そして該極性溶剤は該潤滑油と可溶性又は混和性
   である特許請求の範囲第８項記載の方法。
10. （１０）極性共溶剤が潤滑油、アイオノマー重合体及び
    極性共溶剤の全混合物の約０．１〜４０重量％を占める
    特許請求の範囲第８又は９項記載の組成物。
11. （１１）極性共溶剤がアルコール及びアミンよりなる群
    から選定される特許請求の範囲第８〜１０項のいずれか
    一項記載の組成物。
12. （１２）アイオノマー重合体が約０．５〜約１０モル％
    の側鎖イオン基を含む特許請求の範囲第８〜１１項のい
    ずれか一項記載の組成物。
13. （１３）イオン基が約９０〜約２００％の程度まで中和
    される特許請求の範囲第８〜１２項のいずれか一項記載
    の組成物。
14. （１４）極性共溶剤がヘキサノール、ヘプタノール、オ
    クタノール、ノニルアルコール、デカノール、ドデカノ
    ール、トリデシルアルコール及びベンジルアルコールよ
    りなる群から選定される特許請求の範囲第８〜１３項の
    いずれか一項記載の組成物。
15. （１５）共重合体又は三元重合体が、少なくとも８０重
    量％の、８〜１２個の炭素原子を有する少なくとも１種
    のアクリレート又はメタクリレート単量体、及び少割合
    の、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｘは（ＣＨ＿２）＿ｎ又は芳香族（こゝで、ｎ
    ＝０、１、２、３、４）であり、そしてＹは周期律表の
    第 I Ａ、IIＡ、 I Ｂ及びIIＢ族から選定される陽イオ
    ン又は式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （こゝで、Ｒ＿１、Ｒ＿２及びＲ＿３はＣ＿１〜Ｃ＿１
    ＿２の脂肪族基又は水素であつてよい）のアミンである
    〕によつて特徴づけられる金属又はアミン中和スルホネ
    ート単量体からなり、しかも該共−又は三元重合体は、
    水不溶性で、実質上ゲルを含まず、そして少なくとも０
    ．重％〜５重量％の結合硫黄を有することからなる特許
    請求の範囲第８〜１４項のいずれか一項記載の組成物。
16. （１６）スルホネート含有単量体が金属中和スルホネー
    トスチレンである特許請求の範囲第１５項記載の組成物
    。
17. （１７）アクリレート単量体がアクリル酸２−エチルヘ
    キシル、アクリル酸イソデシル、メタクリル酸２−エチ
    ルヘキシル、メタクリル酸ラウリル及びメタクリル酸イ
    ソデシルよりなる群から選定される特許請求の範囲第８
    〜１６項のいずれか一項記載の組成物。