JP7242186B2 - 潤滑油組成物、潤滑油組成物の製造方法及び無段変速機 - Google Patents

潤滑油組成物、潤滑油組成物の製造方法及び無段変速機 Download PDF

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Description

本発明は、潤滑油組成物、潤滑油組成物の製造方法及び無段変速機に関する。
無段変速機、とりわけトラクションドライブ方式の変速機は、歯車を用いた変速機と比べて小型かつ軽量であり、金属間の接触を伴わずに変速できることから、ノイズが発生しにくいという特徴を有している。そのため、トラクションドライブ方式の変速機は、特に電気自動車を中心に、その適用が検討されるようになっている。
トラクションドライブ方式の変速機に用いられる潤滑油組成物には、大きいトルク伝達容量を確保する観点から高温条件下（例えば、自動車用途であれば１２０℃程度）における高トラクション係数とともに、例えば北米、北欧といった寒冷地における低温始動性を確保するために、低温条件下（例えば、－４０℃程度）でも粘度が低いという低温流動性が求められるが、これらの性能は相反する性能であるため、その両立は難しい。このような性能を有する潤滑油組成物として、所定の引火点を有するナフテン系合成潤滑油基油とパラフィン系合成潤滑油基油とを所定含有量で含む潤滑油基油組成物、更にはポリα－オレフィンを含む潤滑油基油組成物が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２０００－２０４３８６号公報
ところで近年、特に自動車用の無段変速機、中でもトラクションドライブ方式の変速機に用いられる潤滑油組成物に対する高トラクション係数、低温流動性等の要求性能は益々厳しくなっており、上記の潤滑油基油組成物では対応できない場合が増えている。また、高トラクション係数、低温流動性等の性能に加えて、取扱安全性の観点から高い引火点、例えば１４０℃以上の引火点も求められるようになっている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立するとともに、高引火点を有する潤滑油組成物、該潤滑油組成物の製造方法、及び該潤滑油組成物を用いた無段変速機を提供することを目的とする。
本発明者は、上記課題に鑑みて鋭意検討の結果、所定のナフテン系合成油とエステルとを、所定の含有量で組み合わせた潤滑油組成物、すなわち、引火点が１４０℃以上のナフテン系合成油（ａ）及び分岐鎖を有する炭素数５～３２のエステル（ｂ）を含み、該ナフテン系合成油（ａ）の組成物全量基準の含有量が３５質量％以上８０質量％未満である潤滑油組成物により、上記課題を解決できることを見出した。
本発明によれば、高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立するとともに、高引火点を有する潤滑油組成物、該潤滑油組成物の製造方法、及び該潤滑油組成物を用いた無段変速機を提供することができる。
以下、本発明の実施形態（以後、単に「本実施形態」と称する場合がある。）について説明する。なお、本明細書中において、数値範囲の記載に関する「以上」、「以下」及び「～」に係る数値は任意に組み合わせできる数値である。
［潤滑油組成物］
本実施形態の潤滑油組成物は、引火点が１４０℃以上のナフテン系合成油（ａ）及び分岐鎖を有する炭素数５～３２のエステル（ｂ）を含み、該ナフテン系合成油（ａ）の組成物全量基準の含有量が３５質量％以上８０質量％未満、というものである。以下、本実施形態の潤滑油組成物が含有し得る各成分について具体的に説明する。
（ナフテン系合成油（ａ））
本実施形態の潤滑油組成物は、引火点が１４０℃以上のナフテン系合成油（ａ）（以下、「ナフテン系合成油（ａ）」と称することがある。）の組成物全量基準の含有量が３５質量％以上８０質量％未満であることを要する。本実施形態の潤滑油組成物において、ナフテン系合成油（ａ）の組成物全量基準の含有量が３５質量％以上８０質量％未満でないと、高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立することができず、高引火点が得られなくなる。
本実施形態の潤滑油組成物において、ナフテン系合成油（ａ）の引火点は１４０℃以上であることを要する。引火点が１４０℃未満のものであると、特に高トラクション係数が得られず、また高引火点の潤滑油組成物が得られなくなる。トラクション係数、及び引火点を向上させる観点から、ナフテン系合成油（ａ）の引火点は、好ましくは１４５℃以上、より好ましくは１５０℃以上、更に好ましくは１６０℃以上であり、上限は特に制限はないが、２００℃以下程度であればよい。なお、本明細書において、引火点は、ＪＩＳ Ｋ２２６５－４：２００７（引火点の求め方－第４部：クリーブランド開放法）に準拠し、クリーブランド開放法により測定される引火点である。
本実施形態の潤滑油組成物において用いられるナフテン系合成油（ａ）としては、引火点が１４０℃以上であれば特に制限はないが、高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立させ、かつ引火点を向上させる観点から、環状構造部分を有しているものが好ましく、より好ましくはシクロヘキサン環、ビシクロヘプタン環及びビシクロオクタン環から選ばれる少なくとも一種の環を有する合成油であることが好ましい。このようなナフテン系合成油（ａ）としては、例えば、下記一般式（１）で表される合成油が挙げられる。
Figure 0007242186000001
一般式（１）中、Ｒ１１及びＲ１３はそれぞれ独立に１価の炭化水素基を示し、Ｒ１２は２価の炭化水素基を示し、Ｘ１１及びＸ１２はそれぞれ独立にシクロへキサン環、ビシクロヘプタン環又はビシクロオクタン環を示し、ｐ１１及びｐ１２はそれぞれ独立に１以上６以下の整数を示す。
Ｒ１１及びＲ１３の１価の炭化水素基としては、例えばアルキル基、アルケニル基、アルカジエン基、シクロアルキル基、アリール基等が挙げられる。高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立させ、かつ引火点を向上させる観点から、これらの１価の炭化水素基の中でも、アルキル基、アルケニル基が好ましく、アルキル基がより好ましい。また、これらの１価の炭化水素基は直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、ハロゲン原子、水酸基、１価の炭化水素基がシクロアルキル基、アリール基の場合は更にアルキル基等の置換基を有していてもよい。
また、これと同様の観点から、１価の炭化水素基の炭素数としては、１価の炭化水素基がアルキル基の場合、好ましくは１以上であり、上限として好ましくは１２以下、より好ましくは８以下、更に好ましくは４以下であり、特に好ましくは２以下であり、１価の炭化水素がアルケニル基の場合、２以上であり、好ましくは３以上、上限として好ましくは１２以下、より好ましくは８以下、更に好ましくは４以下である。
ｐ１１及びｐ１２はそれぞれ独立に１以上６以下の整数であり、高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立させ、かつ引火点を向上させる観点から、上限として好ましくは４以下、より好ましくは３以下、更に好ましくは２以下である。
Ｒ１２の２価の炭化水素基としては、上記Ｒ１１及びＲ１３の１価の炭化水素基より一つの水素原子を除去して２価となったものが挙げられ、高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立させ、かつ引火点を向上させる観点から、好ましくはアルキレン基、アルケニレン基、より好ましくはアルキレン基である。
また、これと同様の観点から、Ｒ１２の２価の炭化水素基の炭素数は、１以上であり、上限として好ましくは１２以下、より好ましくは８以下、更に好ましくは４以下である。
Ｘ１１及びＸ１２の環としては、高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立させ、かつ引火点を向上させる観点から、ビシクロヘプタン環、ビシクロオクタン環が好ましく、ビシクロヘプタン環がより好ましい。
ビシクロヘプタン環としては、例えばビシクロ［２．２．１］ヘプタン環、ビシクロ［３．３．０］ヘプタン環が挙げられ、ビシクロオクタン環としては、例えば、ビシクロ［３．２．１］オクタン環、ビシクロ［２．２．２］オクタン環が挙げられる。これらの中でも、高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立させ、かつ引火点を向上させる観点から、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン環、ビシクロ［３．３．０］ヘプタン環が好ましく、特にビシクロ［２．２．１］ヘプタン環が好ましい。
また、これらの環は上記Ｒ１１及びＲ１３の１価の炭化水素基を有するほか、その他、例えば水酸基、ハロゲン原子等の置換基を有してもよい。
本実施形態において、上記の中でも、高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立させ、かつ引火点を向上させる観点から、Ｒ１１及びＲ１３がそれぞれ独立にアルキル基又はアルケニル基であり、Ｒ１２がアルキレン基又はアルケニレン基である組み合わせが好ましく、Ｒ１１及びＲ１３がそれぞれ独立に炭素数１以上４以下のアルキル基であり、Ｒ１２が炭素数１以上４以下のアルキレン基であり、ｐ１１及びｐ１２がそれぞれ独立に１又は２である組み合わせがより好ましく、Ｒ１１及びＲ１３がそれぞれ独立に炭素数１以上４以下のアルキル基であり、Ｒ１２が炭素数１以上４以下のアルキレン基であり、Ｘ１１及びＸ１２がビシクロヘプタン環であり、ｐ１１及びｐ１２がそれぞれ独立に１又は２である組み合わせが更に好ましく、Ｒ１１及びＲ１３がそれぞれ独立に炭素数１以上２以下のアルキル基であり、Ｒ１２が炭素数１以上２以下のアルキレン基であり、Ｘ１１及びＸ１２がビシクロ［２．２．１］ヘプタン環であり、ｐ１１及びｐ１２がそれぞれ独立に１又は２である組み合わせが特に好ましい。
ナフテン系合成油（ａ）の組成物全量基準の含有量は、３５質量％以上８０質量％未満であることを要する。ナフテン系合成油（ａ）の含有量が３５質量％未満であると、高トラクション係数が得られず、また高引火点も得られない。一方、ナフテン系合成油（ａ）の含有量が８０質量％以上であると、優れた低温流動性が得られなくなる。
ナフテン系合成油（ａ）の組成物全量基準の含有量は、高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立させ、かつ引火点を向上させる観点から、好ましくは４０質量％以上、より好ましくは４５質量％以上、更に好ましくは５０質量％以上、特に好ましくは６０質量％以上であり、上限として好ましくは７９質量％以下、より好ましくは７７質量％以下、更に好ましくは７５質量％以下である。また、本実施形態において、上記ナフテン系合成油（ａ）は単独で、又は複数種を組み合わせて用いてもよく、複数種を組み合わせて用いる場合は、該複数種のナフテン系合成油（ａ）の合計含有量が上記含有量の範囲内となっていればよい。
（分岐鎖を有する炭素数５～３２のエステル（ｂ））
本実施形態の潤滑油組成物は、分岐鎖を有する炭素数５～３２のエステル（ｂ）（以下、「エステル（ｂ）」と称することがある。）を含む。本実施形態の潤滑油組成物において、エステル（ｂ）を含まないと、特に低温流動性が得られない。
エステル（ｂ）としては、分岐鎖を有し、炭素数５～３２であり、かつエステル構造を有するものであれば特に制限はないが、好ましくは下記一般式（２）で表されるモノエステル、下記一般式（３）で表されるジエステルが挙げられる。
Figure 0007242186000002
一般式（２）中、Ｒ２１及びＲ２２は、それぞれ独立に炭素数３以上の分岐状の１価の炭化水素基を示す。また、一般式（３）中、Ｒ３１及びＲ３２は、それぞれ独立に炭素数３以上の分岐状の１価の炭化水素基を示し、Ｘ３１は炭素数３以上の分岐状の２価の炭化水素基を示す。
一般式（２）において、Ｒ２１及びＲ２２の炭素数３以上の分岐状の１価の炭化水素基としては、上記Ｒ１１及びＲ１３の１価の炭化水素基として例示した基のうち、炭素数３以上であり、かつ分岐状である基が挙げられる。中でも、高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立させ、かつ引火点を向上させる観点から、分岐状のアルキル基、アルケニル基が好ましく、アルキル基がより好ましい。また炭素数としては、好ましくは４以上、より好ましくは５以上、更に好ましくは６以上であり、上限として好ましくは１６以下、より好ましくは１４以下、更に好ましくは１２以下である。
また、Ｒ２１及びＲ２２の１価の炭化水素基は、高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立させ、かつ引火点を向上させる観点から、ｇｅｍ－ジアルキル構造を有する分岐状の基であることが好ましい。この場合、ｇｅｍ－ジアルキル構造におけるアルキル基の炭素数は、好ましくは１以上であり、上限として好ましくは４以下、より好ましくは３以下、更に好ましくは２以下であり、２つのアルキル基の炭素数は同じでも異なっていてもよい。特に好ましいｇｅｍ－ジアルキル構造は、該構造におけるアルキル基の炭素数がいずれも１である、ｇｅｍ－ジメチル構造である。
このようなＲ２１及びＲ２２の１価の炭化水素基の典型的な例としては、イソプロピル基、１，１－ジメチルエチル基、２，２－ジメチルプロピル基、３，３－ジメチルブチル基、４，４－ジメチルペンチル基、５，５－ジメチルヘキシル基、２，４，４－トリメチルペンチル基、３，５，５－トリメチルへキシル基、２，２，４，４，６－ペンタメチルヘプチル基、２，２，４，６，６－ペンタメチルヘプチル基、３，５，５，７，７－ペンタメチルオクチル基等が好ましく挙げられる。なお、これらの１価の炭化水素基はあくまで典型的なものを例示するものであり、本実施形態においては、上記例示の炭化水素基の異性体をＲ２１及びＲ２２として有するものであってもよいことは言うまでもない。
エステル（ｂ）がモノエステルの場合、高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立させ、かつ引火点を向上させる観点から、炭素数は好ましくは８以上、より好ましくは１２以上、更に好ましくは１６以上であり、上限として好ましくは３０以下、より好ましくは２５以下、更に好ましくは２１以下である。
一般式（３）において、Ｒ３１及びＲ３２の炭素数３以上の分岐状の１価の炭化水素基としては、Ｒ２１及びＲ２２の炭素数３以上の分岐状の１価の炭化水素基と同じものが挙げられる。中でも、高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立させ、かつ引火点を向上させる観点から、分岐状のアルキル基、アルケニル基が好ましく、アルキル基がより好ましい。また炭素数の上限として好ましくは１６以下、より好ましくは１４以下、更に好ましくは１０以下である。
Ｘ３１の２価の炭化水素基としては、上記Ｒ３１及びＲ３２の１価の炭化水素基より一つの水素原子を除去して２価となったものが挙げられ、高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立させ、かつ引火点を向上させる観点から、好ましくはアルキレン基、アルケニレン基、より好ましくはアルキレン基であり、上記Ｒ２１及びＲ２２と同じく、ｇｅｍ－ジアルキル構造を有していることが好ましい。
これと同様の観点から、Ｘ３１の２価の炭化水素基の炭素数は、好ましくは４以上、より好ましくは５以上、更に好ましくは６以上であり、上限として好ましくは１６以下、より好ましくは１４以下、更に好ましくは１２以下である。
エステル（ｂ）がジエステルの場合、高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立させ、かつ引火点を向上させる観点から、炭素数は好ましくは１１以上、より好ましくは１２以上、更に好ましくは１４以上であり、上限として好ましくは３０以下、より好ましくは２８以下、更に好ましくは２６以下である。
本実施形態において、一般式（３）で表されるジエステルとしては、上記の中でも、高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立させ、かつ引火点を向上させる観点から、Ｒ３１及びＲ３２がそれぞれ独立に炭素数３以上１６以下の分岐状のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｘ３１が炭素数３以上１６以下の分岐状のアルキレン基又はアルケニレン基である組み合わせが好ましく、Ｒ３１及びＲ３２がそれぞれ独立に炭素数３以上１６以下の分岐状のアルキル基であり、Ｘ３１が炭素数３以上１６以下の分岐状のアルキレン基である組み合わせがより好ましく、Ｒ３１及びＲ３２がそれぞれ独立にｇｅｍ－ジアルキル構造を有する炭素数３以上１６以下の分岐状のアルキル基であり、Ｘ３１が炭素数３以上１６以下の分岐状のアルキレン基である組み合わせが更に好ましい。
エステル（ｂ）の組成物全量基準の含有量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは１２質量％以上、更に好ましくは１５質量％以上、特に好ましくは２０質量％以上であり、上限として好ましくは６５質量％以下、より好ましくは６０質量％以下、更に好ましくは５５質量％以下、特に好ましくは５０質量％以下である。エステル（ｂ）の含有量が上記範囲内であると、高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立させ、かつ引火点を向上させることができ、特に優れた低温流動性の向上効果が得られる。また、本実施形態において、上記エステル（ｂ）は単独で、又は複数種を組み合わせて用いてもよく、複数種を組み合わせて用いる場合は、該複数種のエステル（ｂ）の合計含有量が上記含有量の範囲内となっていればよい。
（その他添加剤）
本実施形態の潤滑油組成物は、上記ナフテン系合成油（ａ）及びエステル（ｂ）を含むものであり、ナフテン系合成油（ａ）及びエステル（ｂ）からなるものであってもよいし、また、ナフテン系合成油（ａ）及びエステル（ｂ）以外に、例えば、粘度指数向上剤、分散剤、酸化防止剤、極圧剤、金属不活性化剤、消泡剤等のその他添加剤を含むものであってもよい。これらのその他添加剤は、単独で、又は複数種を組み合わせて用いることができる。
これらのその他添加剤の合計含有量は、所望に応じて適宜決定すればよく、特に制限はないが、その他添加剤を添加する効果を考慮すると、組成物全量基準で、０．１～２０質量％が好ましく、１～１５質量％がより好ましく、５～１３質量％が更に好ましい。
粘度指数向上剤としては、例えば、質量平均分子量（Ｍｗ）が好ましくは５００～１，０００，０００、より好ましくは５，０００～８００，０００の非分散型ポリメタクリレート、分散型ポリメタクリレート等のポリメタクリレート；質量平均分子量（Ｍｗ）が好ましくは８００～３００，０００、好ましくは１０，０００～２００，０００のオレフィン系共重合体（例えば、エチレン－プロピレン共重合体等）、分散型オレフィン系共重合体、スチレン系共重合体（例えば、スチレン－ジエン共重合体、スチレン－イソプレン共重合体等）等の重合体；などが挙げられる。
分散剤としては、例えば、ホウ素非含有コハク酸イミド類、ホウ素含有コハク酸イミド類、ベンジルアミン類、ホウ素含有ベンジルアミン類、コハク酸エステル類、脂肪酸あるいはコハク酸で代表される一価又は二価カルボン酸アミド類等の無灰系分散剤が挙げられる。
酸化防止剤としては、例えば、ジフェニルアミン系酸化防止剤、ナフチルアミン系酸化防止剤等のアミン系酸化防止剤；モノフェノール系酸化防止剤、ジフェノール系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤等のフェノール系酸化防止剤；三酸化モリブデン及び／又はモリブデン酸とアミン化合物とを反応させてなるモリブデンアミン錯体等のモリブデン系酸化防止剤；などが挙げられる。
極圧剤としては、硫化油脂、硫化脂肪酸、硫化エステル、硫化オレフィン、ジヒドロカルビルポリサルファイド、チアジアゾール化合物、アルキルチオカルバモイル化合物、チオカーバメート化合物等の硫黄系極圧剤；リン酸エステル、亜リン酸エステル、酸性リン酸エステル、酸性亜リン酸エステル及びこれらのアミン塩等のリン系極圧剤；ジアルキルチオカルバミン酸亜鉛（Ｚｎ－ＤＴＣ）、ジアルキルチオカルバミン酸モリブデン（Ｍｏ－ＤＴＣ）、ジアルキルジチオリン酸亜鉛（Ｚｎ－ＤＴＰ）、ジアルキルジチオリン酸モリブデン（Ｍｏ－ＤＴＰ）等の硫黄－リン系極圧剤；などが挙げられる。
また、金属不活性化剤としては、ベンゾトリアゾール系、トリルトリアゾール系、チアジアゾール系、及びイミダゾール系化合物等が挙げられ、消泡剤としては、シリコーン油、フルオロシリコーン油及びフルオロアルキルエーテル等が挙げられる。
（潤滑油組成物の各種物性）
本実施形態の潤滑油組成物の４０℃における動粘度は、好ましくは３ｍｍ２／ｓ以上５０ｍｍ２／ｓ以下、より好ましくは５ｍｍ２／ｓ以上３０ｍｍ２／ｓ以下、更に好ましくは１０ｍｍ２／ｓ以上２０ｍｍ２／ｓ以下である。本実施形態の潤滑油組成物の１００℃における動粘度は、好ましくは０．５ｍｍ２／ｓ以上１５ｍｍ２／ｓ以下、より好ましくは１ｍｍ２／ｓ以上１０ｍｍ２／ｓ以下、更に好ましくは１．５ｍｍ２／ｓ以上５ｍｍ２／ｓ以下である。また、本実施形態の潤滑油組成物の粘度指数は、好ましくは７５以上、より好ましくは８０以上、更に好ましくは８５以上である。
なお、本明細書において、動粘度、及び粘度指数は、ＪＩＳ Ｋ２２８３：２０００に準じ、ガラス製毛管式粘度計を用いて測定した値である。
本実施形態の潤滑油組成物の－４０℃のブルックフィールド粘度（ＢＦ粘度）は、好ましくは１５，０００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは１４，９００ｍＰａ・ｓ以下、更に好ましくは１４，８００ｍＰａ・ｓ以下、特に好ましくは１４，７５０ｍＰａ・ｓ以下である。このように、本実施形態の潤滑油組成物は、－４０℃のブルックフィールド粘度（ＢＦ粘度）が小さく、優れた低温流動性を有するものである。
なお、本明細書において、－４０℃のブルックフィールド粘度（ＢＦ粘度）は、ＡＳＴＭ Ｄ２９８３－０９に準拠して測定したものである。
本実施形態の潤滑油組成物のＪＩＳ Ｋ２２６５－４：２００７に準拠し、クリーブランド開放法により測定される引火点は、好ましくは１４０℃以上、より好ましくは１４５℃以上、更に好ましくは１５０℃以上であり、特に好ましくは１５５℃以上である。このように、本実施形態の潤滑油組成物は、引火点が高く、難燃性が高く、安全性が高いものである。
また、本実施形態の潤滑油組成物の１２０℃におけるトラクション係数は、好ましくは０．０５０以上、より好ましくは０．０５３以上、更に好ましくは０．０５５以上である。このように、本実施形態の潤滑油組成物は、１２０℃におけるトラクション係数は高いものであり、高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立するとともに、高引火点を有する潤滑油組成物である。
なお、本明細書において、１２０℃におけるトラクション係数は、トラクション係数計測器（製品名：ＭＴＭ２（Ｍｉｎｉ Ｔｒａｃｔｉｏｎ Ｍａｃｈｉｎｅ２、ＰＣＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）を用いて測定した値である。ここで、１２０℃におけるトラクション係数の測定条件は以下の通りである。まず、油タンクをヒーターで加熱することにより、油温を１４０℃とし、荷重７０Ｎ、平均転がり速度３．８ｍ／ｓ、すべり率５％におけるトラクション係数を測定した。
（潤滑油組成物の用途）
本実施形態の潤滑油組成物は、無段変速機、無段増速機及び無段減速機、中でも無段変速機用途に好適に用いることができる。無段変速機には金属ベルト方式、チェーン方式及びトラクションドライブ方式等があるが、いずれの方式でも高い伝達効率が求められ、トラクション係数の高い潤滑油が求められる。この点で、本実施形態の潤滑油組成物はいずれもの方式の無段変速機に好適に用いることができ、とりわけトラクションドライブ方式の変速機に好適に用いることができる。
また、本実施形態の潤滑油組成物は、トラクション係数、特に高温におけるトラクション係数と低温流動性とに優れるため、例えば、自動車及び航空エンジン発電機における無段変速機用、特にトラクションドライブ方式の変速機用流体として好適に用いることができる。上記の他、建設機械及び農業機械の駆動部、風力発電の増速器等の産業用途における無段変速機、並びに無段増速機及び無段減速機にも好適に用いることができる。
［潤滑油組成物の製造方法］
本実施形態の潤滑油組成物の製造方法は、引火点が１４０℃以上のナフテン系合成油（ａ）と、分岐鎖を有する炭素数５～３２のエステル（ｂ）とを、該ナフテン系合成油（ａ）の組成物全量基準の含有量が３５質量％以上８０質量％未満となるように配合することを特徴とするものである。
本実施形態の潤滑油組成物の製造方法において、引火点が１４０℃以上のナフテン系合成油（ａ）、及び分岐鎖を有する炭素数５～３２のエステル（ｂ）は、本実施形態の潤滑油組成物に含まれる各々ナフテン系合成油（ａ）、及びエステル（ｂ）として説明したものと同じであり、これらナフテン系合成油（ａ）、及びエステル（ｂ）の含有量も、本実施形態の潤滑油組成物の含有量として説明したものと同じである。また、本実施形態の潤滑油組成物の製造方法において、ナフテン系合成油（ａ）、エステル（ｂ）以外の成分、例えば本実施形態の潤滑油組成物に含み得る成分として説明したその他添加剤を配合してもよい。
潤滑油組成物を製造するに際し、ナフテン系合成油（ａ）とエステル（ｂ）との配合において、配合する順序は特に制限はなく、ナフテン系合成油（ａ）にエステル（ｂ）を加えてもよいし、エステル（ｂ）にナフテン系合成油（ａ）を加えてもよい。また、その他添加剤を配合する場合、その他添加剤として用いる各種添加剤を、ナフテン系合成油（ａ）、エステル（ｂ）、又はナフテン系合成油（ａ）とエステル（ｂ）とを配合したものに、逐次配合してもよいし、該各種添加剤を予め配合してから、配合してもよい。
［無段変速機］
本実施形態の無段変速機は、引火点が１４０℃以上のナフテン系合成油（ａ）及び分岐鎖を有する炭素数５～３２のエステル（ｂ）を含み、該ナフテン系合成油（ａ）の組成物全量基準の含有量が３５質量％以上８０質量％未満である潤滑油組成物が用いられることを特徴とするものである。
本実施形態の無段変速機に用いられる潤滑油組成物は、本実施形態の潤滑油組成物として説明したものと同じである。
無段変速機としては、金属ベルト方式、チェーン方式及びトラクションドライブ方式等があるが、いずれの方式の無段変速機でもよく、用いられる潤滑油組成物が高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立するとともに、高引火点を有するという特徴を有しており、この特徴をより有効に活用する観点から、好ましくはトラクションドライブ方式の無段変速機である。
次に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら制限されるものではない。
潤滑油組成物の性状及び性能の測定は以下の方法で行った。
（１）動粘度
ＪＩＳ Ｋ ２２８３：２０００に準拠し、４０℃、１００℃における動粘度を測定した。
（２）粘度指数（ＶＩ）
ＪＩＳ Ｋ ２２８３：２０００に準拠して測定した。
（３）１２０℃におけるトラクション係数
トラクション係数計測器（製品名：ＭＴＭ２（Ｍｉｎｉ Ｔｒａｃｔｉｏｎ Ｍａｃｈｉｎｅ２、ＰＣＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）を用い、下記測定条件において測定した値である。０．０５０以上であれば合格である。
油温の加熱条件：１４０℃
荷重：７０Ｎ
平均転がり速度：３．８ｍ／ｓ
すべり率：５％
（４）－４０℃におけるブルックフィールド粘度
－４０℃のブルックフィールド粘度（ＢＦ粘度）は、ＡＳＴＭ Ｄ２９８３－０９に準拠して測定した。１５，０００ｍＰａ・ｓ以下であれば合格である。
（５）引火点
ＪＩＳ Ｋ２２６５－４：２００７（引火点の求め方－第４部：クリーブランド開放法）に準拠し、クリーブランド開放法により測定した。１４０℃以上であれば合格である。
（実施例１～５、比較例１～５の潤滑油組成物の作製）
下記表１に示す配合処方に従い配合して、潤滑油組成物を作製した。得られた各潤滑油組成物について、上記方法により測定した各性状及び性能の評価結果を表１に示す。
Figure 0007242186000003
本実施例で用いた表１に記載のナフテン系合成油、エステル１～４、及びロンギホレンは以下化学式で示されるものである。
Figure 0007242186000004
・ナフテン系合成油：一般式（１）において、Ｒ１１及びＲ１３がメチル基であり、Ｒ１２がメチレン基であり、Ｘ１１及びＸ１２がビシクロ［２．２．１］ヘプタン環であり、ｐ１１が２、ｐ１２が１である合成油である。
・エステル１：一般式（２）において、Ｒ２１が３，５，５－トリメチルヘキシル基であり、Ｒ２２が２，４，４－トリメチルペンチル基であるモノエステルである。
・エステル２：一般式（３）において、Ｒ３１及びＲ３２がイソプロピル基であり、Ｘ３１が２，２，４－トリメチルペンチル－１，３－ジイル基であるジエステルである。
・エステル３：一般式（３）において、Ｒ３１及びＲ３２が２，４，４－トリメチルペンチル基であり、Ｘ３１が３－メチルペンチル－１，５－ジイル基であるジエステルである。
・エステル４：一般式（３）において、Ｒ３１及びＲ３２が２，４，４－トリメチルペンチル基であり、Ｘ３１が２，２－ジメチルプロピル－１，３－ジイル基であるジエステルである。
・添加剤：粘度指数向上剤（実施例１～４、比較例１～５において組成物全量基準の含有量として１．５質量％含む。）、その他、分散剤（コハク酸イミド）、酸化防止剤、極圧剤、金属不活性化剤、及び消泡剤
表１の結果から、本実施形態の潤滑油組成物は、いずれもトラクション係数が０．０５０以上であり、－４０℃でのブルックフィールド粘度が１５，０００ｍＰａ・ｓ以下であり、また引火点が１４０℃以上であることから、高トラクション係数と優れた低温流動性とをより高い次元で両立するとともに、高引火点を有するものであることが確認された。
一方、ナフテン系合成油（ａ）の含有量が３５質量％未満であり、かつエステル（ｂ）を含まない比較例１の潤滑油組成物は引火点が１２０℃と低いものであり、ナフテン系合成油（ａ）の含有量が８０質量％以上である比較例２の潤滑油組成物は－４０℃でのブルックフィールド粘度が６０，０００ｍＰａ・ｓ以上と極めて大きく低温流動性に劣るものであることが確認された。また、ナフテン系合成油（ａ）を含まない比較例３～５の潤滑油組成物はいずれもトラクション係数が０．０５０未満と低く、高トラクション係数を有するものとはいえないものであった。

Claims (12)

  1. 引火点が１４０℃以上の下記一般式（１）で表されるナフテン系合成油（ａ）及び分岐鎖を有する炭素数５～３２のエステル（ｂ）を含み、該エステル（ｂ）が、下記一般式（２）で表されるモノエステル及び下記一般式（３）で表されるジエステルから選らばれる少なくとも一種のエステルであり、該ナフテン系合成油（ａ）の組成物全量基準の含有量が３５質量％以上７５質量％以下であり、該エステル（ｂ）の組成物全量基準の含有量が２０質量％以上５５質量％以下であるトラクションドライブ用潤滑油組成物。
    Figure 0007242186000005
    （一般式（１）中、Ｒ１１及びＲ１３はそれぞれ独立に炭素数１以上４以下のアルキル基を示し、Ｒ１２は炭素数１以上４以下のアルキレン基を示し、Ｘ１１及びＸ１２はそれぞれ独立にビシクロヘプタン環を示し、ｐ１１及びｐ１２はそれぞれ独立に１以上６以下の整数を示す。）
    Figure 0007242186000006
    （一般式（２）中、Ｒ２１及びＲ２２は、それぞれ独立に炭素数６以上１２以下の分岐状のアルキル基を示す。また、一般式（３）中、Ｒ３１及びＲ３２は、それぞれ独立に炭素数３以上１０以下の分岐状のアルキル基を示し、Ｘ３１は炭素数３以上１２以下の分岐状のアルキレン基を示す。）
  2. 前記一般式（１）において、Ｘ１１及びＸ１２がそれぞれ独立にビシクロ［２．２．１］ヘプタン環又はビシクロ［３．３．０］ヘプタン環である請求項１に記載の潤滑油組成物。
  3. 前記一般式（１）において、ｐ １１及びｐ１２がそれぞれ独立に１又は２である請求項１又は２に記載の潤滑油組成物。
  4. さらに、粘度指数向上剤、分散剤、酸化防止剤、極圧剤、金属不活性化剤及び消泡剤から選択されるその他添加剤を０．１～２０質量％含有する請求項１～３のいずれか１項に記載の潤滑油組成物。
  5. 前記その他添加剤が、粘度指数向上剤を含有する請求項４に記載の潤滑油組成物。
  6. ４０℃における動粘度が３ｍｍ２／ｓ以上５０ｍｍ２／ｓ以下である請求項１～５のいずれか１項に記載の潤滑油組成物。
  7. １２０℃におけるトラクション係数が０．０５０以上である請求項１～６のいずれか１項に記載の潤滑油組成物。
  8. ＡＳＴＭ Ｄ２９８３－０９に準拠して測定される－４０℃でのブルックフィールド粘度が１５，０００ｍＰａ・ｓ以下である請求項１～７のいずれか１項に記載の潤滑油組成物。
  9. ＪＩＳ Ｋ２２６５－４：２００７に準拠し、クリーブランド開放法により測定される引火点が１４０℃以上である請求項１～８のいずれか１項に記載の潤滑油組成物。
  10. トラクションドライブ方式の変速機に用いられる請求項１～９のいずれか１項に記載の潤滑油組成物。
  11. 引火点が１４０℃以上の下記一般式（１）で表されるナフテン系合成油（ａ）と、下記一般式（２）で表されるモノエステル及び下記一般式（３）で表されるジエステルから選らばれる少なくとも一種のエステルであって分岐鎖を有する炭素数５～３２のエステル（ｂ）とを、該ナフテン系合成油（ａ）の組成物全量基準の含有量が３５質量％以上７５質量％以下となり、該エステル（ｂ）の組成物全量基準の含有量が２０質量％以上５５質量％以下となるように配合するトラクションドライブ用潤滑油組成物の製造方法。
    Figure 0007242186000007
    （一般式（１）中、Ｒ１１及びＲ１３はそれぞれ独立に炭素数１以上４以下のアルキル基を示し、Ｒ１２は炭素数１以上４以下のアルキレン基を示し、Ｘ１１及びＸ１２はそれぞれ独立にビシクロヘプタン環を示し、ｐ１１及びｐ１２はそれぞれ独立に１以上６以下の整数を示す。）
    Figure 0007242186000008
    （一般式（２）中、Ｒ２１及びＲ２２は、それぞれ独立に炭素数６以上１２以下の分岐状のアルキル基を示す。また、一般式（３）中、Ｒ３１及びＲ３２は、それぞれ独立に炭素数３以上１０以下の分岐状のアルキル基を示し、Ｘ３１は炭素数３以上１２以下の分岐状のアルキレン基を示す。）
  12. 引火点が１４０℃以上の下記一般式（１）で表されるナフテン系合成油（ａ）及び分岐鎖を有する炭素数５～３２のエステル（ｂ）を含み、該エステル（ｂ）が、下記一般式（２）で表されるモノエステル及び下記一般式（３）で表されるジエステルから選らばれる少なくとも一種のエステルであり、該ナフテン系合成油（ａ）の組成物全量基準の含有量が３５質量％以上７５質量％以下であり、該エステル（ｂ）の組成物全量基準の含有量が２０質量％以上５５質量％以下であるトラクションドライブ用潤滑油組成物が用いられる無段変速機。
    Figure 0007242186000009
    （一般式（１）中、Ｒ１１及びＲ１３はそれぞれ独立に炭素数１以上４以下のアルキル基を示し、Ｒ１２は炭素数１以上４以下のアルキレン基を示し、Ｘ１１及びＸ１２はそれぞれ独立にビシクロヘプタン環を示し、ｐ１１及びｐ１２はそれぞれ独立に１以上６以下の整数を示す。）
    Figure 0007242186000010
    （一般式（２）中、Ｒ２１及びＲ２２は、それぞれ独立に炭素数６以上１２以下の分岐状のアルキル基を示す。また、一般式（３）中、Ｒ３１及びＲ３２は、それぞれ独立に炭素数３以上１０以下の分岐状のアルキル基を示し、Ｘ３１は炭素数３以上１２以下の分岐状のアルキレン基を示す。）
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