JPH0288697A - トラクションドライブ用潤滑油 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はトラクションドライブ用潤滑油に関するもので
ある。詳しく述べると、低温から高温まで広い温度範囲
にわたってトラクション係数が高く、粘度が低く、熱お
よび酸化安定性、耐腐食性に優れるトラクションドライ
ブ用潤滑油に関する。

（従来の技術） 動力の伝達には従来より歯車装置や油圧装置が用いられ
ているが、トラクションドライブと呼ばれる鋼製の転動
体間で油膜を介して動力を伝達する方式も知られ、歯車
のかみ合い等を伴わないために運転中の振動や騒音が少
なく、さらに、無段変速が可能であるといった利点もあ
って、産業機械には従来より使用されている。

またトラクションドライブは最近の省エネルギー化指向
に合った変速機として自動車や農耕トラクターへの搭載
が検討されている。

ところで、トラクションドライブにおいては、転動体間
の接触部に介在する薄い油膜を介して動力が伝達される
ことから、潤滑油の選定が極めて重要である。すなわち
、接触部分の高圧のために著しく粘度増加した油膜のせ
ん断により動力が伝達されるので、トラクションドライ
ブ用潤滑油としては動力伝達能の点からせん断抵抗が高
いことが望ましい。ここで、動力伝達能の尺度として通
常法線荷重に対する接線力の比であるトラクション係数
が用いらる。また同時に撹拌抵抗による動力伝達ロスを
できるだけ小さくするために、粘度の低いことが望まれ
る。

さらにトラクションドライブが自動車のトランスミッシ
ョン等熱負荷の大きい箇所に使用される場合、油温が１
００℃以上の高温にまで上昇するが、この時温度上昇に
伴うトラクション係数の低下が問題になる。すなわち温
度上昇に伴うトラクション係数の低下ができるだけ小さ
くなければならない。

トラクションドライブ用潤滑油としてはナフテン系炭化
水素が好ましく、これまでにも特公昭４Ｂ−３３８号公
報、同４Ｂ−３３９号公報、同４７−３５７８３号公報
、同４８−４２０６７号公報、同４ｇ−４２０６８号公
報、同６１−１５９１８号公報、同６１−１５９１９号
公報、同６１−１５９２０号公報においてもナフテン系
の種々の化合物が多数開示されている。

（発明が解決しようとする課題） 既に開示されたものは、室温付近でトラクション係数の
高いものでも、高温になるにしたがい著しく低下するも
の、もしくは粘度が高いために効率を低下させるものが
多く、性能面で十分に満足するものはない。

本発明の目的は、広い温度範囲にわたってトラクション
係数が高く、粘度が低く、かつ熱および酸化安定性、耐
腐食性等の諸性能に優れるトラクションドライブ用潤滑
油を提供することである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、１，２．４の位置をメチル基で置換した２個
のシクロヘキサン環が１個のメチレン基で架橋した炭素
数１９のナフテン系炭化水素を主成分とするトラクショ
ンドライブ用潤滑油により達成される。このナフテン系
炭化水素は、具体的にはビス（２，３，５−トリメチル
シクロヘキシル）メタン と２．３．５−トリメチルシクロへキシル−３°、４°
、６°−トリメチルシクロヘキシルメタン とビス（８，４，６−）リメチルシクロヘキシル）メタ
とビス（２，３，８−トリメチルシクロヘキシル）メタ
と２．３．６．−　）リメチルシクロへキシル−３°、
４°、６゜トリメチルシクロヘキシルメタン と２．３．５−）リメチルシクロへキシル−２°、３°
、６°−トリメチルシクロヘキシルメタン の成分よりなる混合物であるが、これらを工業的規模で
それぞれ単一の化合物に分離することは困難であるばか
りでなく、本発明の目的を遂行する上でその必要はない
。

また上記化合物を製造する過程中および核水素化する過
程中に生成する副産物が少量存在することもなんら差し
支えない。しかしながら、芳香族炭化水素または二重結
合を有する化合物が大量に存在することは好ましくない
ため、対応する芳香族炭化水素を水素化する場合、水素
化率は少なくとも９０％、好ましくは９５％以上とする
。

このようにして得られたナフテン系炭化水素は、トラク
ションドライブ用潤滑油として極めて優れた性能を有す
るので、単独であっても使用できるし、また等量以下の
他の潤滑油好ましくはナフテン系潤滑油を混合してもよ
い。また、本発明のトラクションドライブ用潤滑油を、
トラクションドライブに使用するに当たって、通常の潤
滑油に添加される添加剤、例えば酸化防止剤、粘度指数
向上剤、腐蝕防止剤、清浄剤、消泡剤等が必要に応じて
添加される。例えば、酸化防止剤として２，６−ジター
シャリ−ブチルバラクレゾールなどのアルキルフェノー
ル、ジアルキルジチアリン酸亜鉛などの硫黄、りん化合
物、防錆剤としてアミン、エステル、金属塩を、粘度指
数向上剤としてポリメタアクリレート類を、消泡剤とし
てシリコーン系重合物等を添加することができる。

トラクション係数の測定は、通常ローラ試験機を用いて
行われるが、本発明においては測定精度の高い４０一ラ
式転がり摩擦試験機を用いた。この試験機は所定の荷重
と温度、周速、すべり率の下で、中心におかれた１個の
内ローラとその外側に１２０°間隔に配置された３個の
外ローラとの３箇所の接触部に作用するトラクションを
測定するものである。ローラ試験片はすべて高炭素クロ
ム軸受鋼第２種で、ビッカース硬さ７６０〜８００に熱
処理を施しである。

表１トラクション実験条件 形状寸法は外ローラが直径４０１１％幅１０ａ＋ａ＋、
内ローラが直径４０１１１％幅５■で、ころがり面のあ
らさは円筒研削により、中心線平均あらさＲａ＝０．０
５μｍに仕上げた。試験条件を表１に示す。

実験の操作手順としては、先ずすべてのローラの回転速
度を所定の速度まで増速する。このとき供給油温とロー
ラ表面温度を所定の温度になるよう、赤外線によりロー
ラ全体を加熱した。

ついで荷重を負荷して後、両ローラの平均速度を一定に
保ったまま、内ローラを減速、外ローラを増速しですべ
りを与え、すべり率に対するトラクション係数の変化を
連続的に求めた。

この条件において測定されるトラクション係数は、すべ
り率の増加に伴って先ず、直線的に立ち上がり、その後
次第に頭打ちとなって、最大値を示した後再び低下する
傾向を示す。実用面において重要な領域は、油膜のせん
断による発生熱が大きくないトラクション曲線が示す最
大値までの領域にある。そこでここではすべり率５％に
おけるトラクション係数を対象とした。

（実施例） 実施例１゜ 撹拌装置と還流冷却器を備えた４つロフラスコに市販の
１．２．４−）リメチルベンゼン２４０ｇと市販工業用
９２％バラホルムアルデヒド２０ｇを加え、ゆっくり撹
拌しながら市販７５％稀硫酸７５ｇを滴下した。硫酸滴
下後、オイルバスを用いて反応温度を１００〜１１０℃
に昇温し、そのまま激しくかき混ぜながら３時間反応せ
しめた。反応終了後、室温にまで冷却し、滴下ロートに
内容物を移し放置すると、硫酸層が下層に分離するので
これを除去した。その後、ｎ−ブタノール１００１１１
１および水２００１を加え、よく撹拌したのち静置する
と、油層と水層がきれいに分離するので、水層を捨て、
引続き洗浄水のＰＨが７を示すまで、２〜３回水洗を繰
り返した。得られた油層を蒸溜フラスコに移し、最初は
約１０ｍｍ１ｇの減圧蒸溜で、最終的にはｌｍｍＨｇに
まで減圧度を上げて、融点９１℃の１．２．４の位置を
メチル基で置換した２個のベンゼン環が１個のメチレン
基で架橋した芳香族炭化水素６８ｇを得た。ついでこれ
をニッケル触媒１０ｇと溶媒としてのシクロヘキサン２
００ｇと共にオートクレーブに充てんした後密閉し、水
素加圧を行った。水素初圧７０ｋｇ／ｃｄ、温度２００
℃で６時間水素化反応を行った後、反応液を冷却し、触
媒を濾別してロータリーエバポレーターで溶剤を除去し
、１．２．４の位置をメチル基で置換した２個のシクロ
ヘキサン環が１個のメチレン基で架橋したナフテン系炭
化水素８７ｇを得た。その代表性状を表２に示す。

表２ （比較例） 比較例１゜ 実施例１と同一装置を用い、市販の１．３．５−トリメ
チルベンゼン２４０　ｇを原料に用いて実施例１と同一
条件下で反応及び触媒除去水洗をした後、減圧蒸溜にて
、常圧換算４８０℃以下のビス（２，４，６−）リメチ
ルフェニル）メタン７０ｇを得た。ついでビス（２，４
，０−）リメチルフェニル）メタンを実施例１と同一条
件下で水素化反応を行い、触媒の濾別、溶剤を除去した
後、ビス（２，４，８−）ジメチルシクロヘキシル）メ
タン６９ｇを得た。その代表性状を表３に示す。

表３ このもののトラクション係数の温度による変化を図１に
示す。

このもののトラクション係数の温度による変化を図１に
示す。図より明らかなように、本化合物は本発明による
化合物の核異性体であって、化学構造が極めて類似して
いるにもかかわらず、トラクション係数は著しく低く、
かつ流動点も高いことがわかる。

学構造が類似しているにもかかわらず、トラクション係
数は著しく低いことが分かる。

表４ 比較例２゜ 実施例１と同一装置を用い、市販のメチルエチルベンゼ
ン２４０ｇを原料に用いて実施例１と同一条件下で反応
及び触媒除去・水洗をした後、減圧蒸溜にて、常圧換算
４６０℃以下のビス（メチルエチルフェニル）メタン８
７ｇを得た。ついでビス（メチルエチルフェニル）メタ
ンを実施例１と同一条件下で水素子反応を行い、触媒の
濾別、溶剤を除去した後、ビス（メチルエチルシクロヘ
キシル）メタン８５ｇを得た。その代表性状を表４に示
す。

このもののトラクション係数の温度による変化を図１に
示す。図より明らかなように、本化合物は本発明による
化合物と炭素数が同じで化比較例３゜ 実施例１と同一装置を用い、市販のキシレン２４０ｇを
原料に用いて実施例１と同一条件下で反応及び触媒除去
・水洗をした後、減圧蒸溜にて、常圧換算４６０℃以下
のビス（キシリル）メタン３０ｇを得た。ついでビス（
キシリル）メタンを実施例１と同一条件下で水素子反応
を行い、触媒の濾別、溶剤を除去した後、ビス（ジメチ
ルシクロヘキシル）メタン３０ｇを得た。その代表性状
を表５に示す。

表５ （ジエチルフェニル）メタンを実施例１と同一条件下で
水素子反応を行い、触媒の濾別、溶剤を除去した後、ビ
ス（ジエチルシクロヘキシル）メタン２４ｇを得た。そ
の代表性状を表６に示す。

表に のもののトラクション係数の温度による変化を図１に示
す。図より明らかなように、本化合物は本発明による化
合物に比べ置換基の炭素数がわずかに異なる（２つ少な
い）のみで、化学構造が類似しているにもかかわらず、
トラクション係数は著しく低いことが分かる。

比較例４゜ 実施例１と同一装置を用い、市販のジエチルベンゼン２
４０ｇを原料に用いて実施例１と同一条件下で反応及び
触媒除去・水洗をした後、減圧蒸溜にて、常圧換算４６
０℃以下のビス（ジエチルフェニル）メタン２４ｇを得
た。ついでビスこのもののトラクション係数の温度によ
る変化を図１に示す。図より明らかなように、本化合物
は本発明による化合物と化学構造が類似しているにもか
かわらず、トラクション係数は著しく低いことが分かる
。

（発明の効果） 本発明のトラクションドライブ用潤滑油は上記のように
構成されているので、従来のトラクションドライブ用潤
滑油のように室温付近でトラクション係数（法線荷重に
対する接線力の比）が高くても、高温になるにしたがい
著しく低下したり、また粘度が高いために効率を低下さ
せるようなことがなく、高温から低温にわたる広い温度
範囲で、従来品に比較し、常に高いトラクション係数を
保ち、また粘度が低く、かつ熱および酸化に対する安定
性、耐腐蝕性等の諸性能が優れているので、常時安定し
た動力の伝達ならびに、効率の向上に寄与するところが
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実施例と、比較例との各温度にお
けるトラクション係数の比較図である。 （他１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　１、２、４の位置をメチル基で置換した２個のシクロ
   ヘキサン環が１個のメチレン基で架橋したナフテン系炭
   化水素を主成分とするトラクションドライブ用潤滑油。