JP6605830B2 - 潤滑油組成物 - Google Patents

Description

本発明は潤滑油組成物に関し、より詳しくは、電気自動車またはハイブリッド車等の電動モーター駆動車両において電動モーター、バッテリー、インバーター等の冷却に用いられる潤滑油組成物に関する。

近年の技術開発により、電気自動車やハイブリッド自動車等の電動モーター駆動車両において車両の駆動に用いられる電動モーターの出力は向上している。これに伴い、車両を駆動する電動モーターから発生する熱も増大しており、従来の空冷方式では十分な冷却を行うことが難しくなりつつある。

電動モーターの冷却方式としては、空冷方式の他に、水冷方式および油冷方式が知られている。これらは液体を用いた冷却方式であるため、空冷方式よりも高い冷却能力を有している。中でも、油は絶縁性を持たせることが可能であるので、油冷方式によれば、電動モーターの内部に油を流通させ、モーターコイルや磁石等の熱で劣化しやすい部材に油を直接接触させて熱交換を行うことが可能であり、したがって高い冷却能力が期待できる。

最近では、電気自動車やハイブリッド自動車等の電動モーター駆動車両においては、変速機と電動モーターとをパッケージ化することにより小型軽量化することが求められている。そこで、電気自動車やハイブリッド車等の電動モーター駆動車両において、変速機と電動モーターの潤滑システムを統合し、電動モーターの冷却および潤滑と変速機の潤滑とを同一の潤滑油で行うことも提案されている（特許文献１〜５）。

特開２００８−２８５６８２号公報 特開２００９−１６１６０４号公報 特開２００９−２４２５４７号公報 特開２０１１−０６３７３４号公報 特開２０１２−２０７０８３号公報

しかしながら、過酷な走行条件下においてはモーターコイル温度が高温に達することから、電動モーターの冷却および潤滑に用いられる潤滑油には冷却性だけでなく、高温清浄性が要求されるようになってきた。潤滑油の高温清浄性が不十分である場合には、モーターコイルやステーター等の表面に、潤滑油に起因するデポジットや、ラッカー等の劣化物被膜が形成し、冷却効率を低下させる事態が懸念される。

本発明は、電気自動車やハイブリッド車等の電動モーター駆動車両において電動モーターの冷却および潤滑に好ましく用いることのできる、向上した冷却性および耐熱性を有する潤滑油組成物を提供することを課題とする。

本発明の第１の態様は、（Ａ）一種以上の鉱油および／または合成油からなり、１００℃における動粘度が１．０〜３．０ｍｍ^２／ｓである潤滑油基油と、（Ｂ１）ホウ素含有コハク酸イミド系無灰分散剤を、組成物全量基準でホウ素量として０．０１〜０．１質量％かつ窒素量として０．０１〜０．２質量％と、（Ｃ）ポリメタクリレート系粘度指数向上剤を組成物全量基準で５質量％以下とを含み、４０℃における動粘度が１９ｍｍ^２／ｓ以下であり、１００℃における動粘度が５．０ｍｍ^２／ｓ以下であり、電動モーター駆動車両において該車両を駆動する電動モーターの冷却および潤滑に用いられることを特徴とする、潤滑油組成物である。

一の実施形態において、本発明の第１の態様に係る潤滑油組成物は、さらに（Ｂ２）ホウ素非含有コハク酸イミド系無灰分散剤を含有し、（Ｂ１）成分および（Ｂ２）成分に由来する合計の窒素量が組成物全量基準で０．０１〜０．２質量％であり、かつ、（Ｂ１）成分および（Ｂ２）成分に由来する合計の窒素量（Ｎ）に対する、（Ｂ１）成分に由来するホウ素量（Ｂ）の質量比（Ｂ／Ｎ）が０．１５〜１．０である。

一の実施形態において、本発明の第１の態様に係る潤滑油組成物は、（Ｂ２）ホウ素非含有コハク酸イミド系無灰分散剤を含有しない。

一の好ましい実施形態において、本発明の第１の態様に係る潤滑油組成物は、エステル系基油を含有しない。

一の好ましい実施形態において、（Ａ）潤滑油基油の１００℃における動粘度は、２．５ｍｍ^２／ｓ以下であり、より好ましくは２．３ｍｍ^２／ｓ以下、さらに好ましくは２．０ｍｍ^２／ｓ以下である。

本発明の第１の態様に係る潤滑油組成物は、電動モーター駆動車両において、該車両を駆動する電動モーターの冷却および潤滑と、変速機の潤滑との兼用油として好ましく用いることができる。

本発明の第１の態様に係る潤滑油組成物は、一の潤滑システムで変速機および車両を駆動する電動モーターの両方を潤滑する統合型潤滑システムを有する電動モーター駆動車両において、該統合型潤滑システムの潤滑油として好ましく用いることができる。

本発明の第２の態様は、（ａ）本発明の第１の態様に係る潤滑油組成物を、車両を駆動する電動モーターに供給する工程と、（ｂ）該潤滑油組成物を、電動モーターのコイル及び／又は磁石に接触させる工程と、（ｃ）該潤滑油組成物を冷却する工程とを有することを特徴とする、電動モーター駆動車両の電動モーターの冷却および潤滑方法である。

一の好ましい実施形態において、本発明の第２の態様に係る方法は、（ｄ）上記潤滑油組成物を変速機に供給する工程をさらに有し、工程（ａ）〜（ｃ）および工程（ｄ）において共通の潤滑油組成物が用いられる、電動モーター駆動車両の電動モーターおよび変速機の冷却および潤滑方法とすることができる。

本発明の第１の態様に係る潤滑油組成物は、向上した冷却性および耐熱性を有するので、電気自動車やハイブリッド車等の電動モーター駆動車両において、電動モーターの冷却および潤滑に好ましく用いることができる。また、電動モーターの冷却および潤滑と変速機の潤滑との兼用油としても好ましく用いることができる。

本発明の第２の態様に係る電動モーターの冷却および潤滑方法によれば、本発明の第１の態様に係る潤滑油組成物が向上した冷却性および耐熱性を有するので、向上した冷却能力をより長期間にわたって発揮することができる。

実施例および比較例において熱伝達係数の測定に用いた装置を模式的に説明する断面図である。

以下、本発明について詳述する。なお、特に断らない限り、数値Ａ及びＢについて「Ａ〜Ｂ」という表記は「Ａ以上Ｂ以下」を意味するものとする。かかる表記において数値Ｂのみに単位を付した場合には、当該単位が数値Ａにも適用されるものとする。また「又は」及び「若しくは」の語は、特に断りのない限り論理和を意味するものとする。

＜（Ａ）潤滑油基油＞
潤滑油基油としては、一種以上の鉱油および／または合成油からなり、１００℃における動粘度が１．０〜３．０ｍｍ^２／ｓである潤滑油基油を、特に制限なく用いることができる。潤滑油基油は鉱油系基油であってもよく、合成系基油であってもよく、鉱油系基油と合成系基油との混合基油であってもよい。

鉱油系基油としては例えば、原油を常圧蒸留および／または減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の精製処理から選ばれる１種以上の処理により精製した基油や、ワックス異性化鉱油、フィッシャートロプシュプロセス等により製造されるＧＴＬ ＷＡＸ（ガス・トゥ・リキッド・ワックス）を異性化する手法で製造される基油等を例示できる。

合成系基油としては、具体的には、ポリブテンまたはその水素化物；１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー等のポリα−オレフィンまたはその水素化物；マレイン酸ジブチル等のジカルボン酸類と炭素数２〜３０のα−オレフィンとの共重合体；アルキルナフタレン、アルキルベンゼン、芳香族エステル等の芳香族系合成油またはこれらの混合物等が挙げられる。中でも、ポリブテンまたはその水素化物；１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー等のポリα−オレフィンまたはその水素化物が好ましく用いられる。
合成系基油としてはエステル系基油も知られているが、エステル系基油は酸化安定性が悪いため好ましくない。したがって合成系基油はエステル系基油以外の合成系基油であることが好ましい。

潤滑油基油の１００℃における動粘度は、１．０〜３．０ｍｍ^２／ｓであり、冷却性の観点から好ましくは２．５ｍｍ^２／ｓ以下、より好ましくは２．３ｍｍ^２／ｓ以下、さらに好ましくは２．０ｍｍ^２／ｓ以下である。下限は１．５ｍｍ^２／ｓ以上であってもよい。潤滑油基油の１００℃における動粘度が大きすぎる場合には、低温粘度特性が悪化し、また、十分な冷却性能が得られないおそれがある。逆に、潤滑油基油の１００℃における動粘度が小さすぎる場合には、潤滑箇所での油膜形成が不十分となるため潤滑性に劣り、また潤滑油基油の蒸発損失が大きくなるおそれがある。

潤滑油基油の４０℃における動粘度は、特に制限されるものではないが、好ましくは１２ｍｍ^２／ｓ以下であり、より好ましくは１０ｍｍ^２／ｓ以下である。また好ましくは５．０ｍｍ^２／ｓ以上であり、より好ましくは７．０ｍｍ^２／ｓ以上である。潤滑油基油の４０℃における動粘度が高すぎると、低温粘度特性が悪化し、十分な冷却性能が得られない虞がある。逆に、潤滑油基油の４０℃における動粘度が低すぎると、潤滑箇所での油膜形成が不十分となるため潤滑性に劣り、また潤滑油基油の蒸発損失が大きくなるおそれがある。

潤滑油基油の粘度指数は特に制限されるものではないが、低温から高温まで優れた粘度特性を得る観点からは、粘度指数の値は８０以上であることが好ましく、９０以上であることがより好ましい。粘度指数の上限については特に制限はない。

潤滑油基油のヨウ素価は、好ましくは１以下であり、より好ましくは０．５以下、さらに好ましくは０．３以下、特に好ましくは０．１５以下である。また、下限は特に限定されず、０．０１未満であってもよいが、それに見合うだけの効果が小さい点および経済性との関係から、潤滑油基油のヨウ素価は、好ましくは０．００１以上、より好ましくは０．０５以上である。潤滑油基油のヨウ素価を１以下とすることで、熱・酸化安定性が飛躍的に向上し、さらに冷却性能や絶縁性能を向上させることができる。なお、本出願においてヨウ素価とは、ＪＩＳ Ｋ ００７０「化学製品の酸価、ケン化価、ヨウ素価、水酸基価および不ケン化価」の指示薬滴定法により測定したヨウ素価を意味する。

潤滑油基油の８０℃における誘電率は、好ましくは２．３以上であり、より好ましくは２．５以上であり、さらに好ましくは３．０以上である。また好ましくは３０以下であり、より好ましくは１５以下であり、さらに好ましくは１０以下である。８０℃における誘電率が大きすぎる場合には、絶縁性能の低下をもたらすおそれがある。逆に、８０℃における誘電率が小さすぎる場合には、冷却性能の低下を招くおそれがある。なお本出願において誘電率の測定はＪＩＳ Ｃ ２１０１ ２３に準拠して行うものとする。

潤滑油基油の８０℃における体積抵抗率は、好ましくは０．０１×１０^１２Ω・ｃｍ以上であり、より好ましくは０．０２×１０^１２Ω・ｃｍ以上、さらに好ましくは０．０５×１０^１２Ω・ｃｍ以上である。８０℃における体積抵抗率が小さすぎる場合には、絶縁性の低下を招くおそれがある。なお本出願において体積抵抗率の測定はＪＩＳ Ｃ ２１０１ ２４に準拠して行うものとする。

潤滑油基油における芳香族分の含有量は、特に制限されるものではないが、潤滑油基油全量を基準（１００質量％）として、好ましくは０〜１０質量％であり、より好ましくは０〜５質量％であり、さらに好ましくは０〜２質量％であり、特に好ましくは０〜１質量％である。基油の芳香族分が多すぎる場合は、潤滑油組成物の酸化安定性が低下する。なお本出願において芳香族分とは、ＡＳＴＭ Ｄ２５４９に準拠して測定した芳香族留分（ａｒｏｍａｔｉｃ ｆｒａｃｔｉｏｎ）含有量を意味する。通常この芳香族留分には、アルキルベンゼン、アルキルナフタレンの他、アントラセン、フェナントレン、これらのアルキル化物、ベンゼン環が四環以上縮合した化合物、およびピリジン類、キノリン類、フェノール類、ナフトール類等のヘテロ芳香族を有する化合物等が含まれる。

潤滑油基油における硫黄分は、特に制限されるものではないが、潤滑油基油全量を基準（１００質量％）として、０〜０．１質量％であることが好ましく、より好ましくは０〜０．０１質量％、さらに好ましくは０〜０．００１質量％、特に好ましくは０〜０．０００５質量％である。

潤滑油基油のアニリン点は、特に制限されるものではないが、好ましくは１５０℃以下、より好ましくは１３０℃以下、さらに好ましくは１２０℃以下、特に好ましくは１１５℃以下であり、また好ましくは８０℃以上、より好ましくは１００℃以上、さらに好ましくは１１０℃以上である。潤滑油基油のアニリン点が高すぎると、添加剤の溶解性が低下し、また、ゴム材への膨潤性が低下するため、油漏れの原因となる。アニリン点が低すぎると、粘度温度特性が悪化すると共に、十分な冷却性能が得られない虞がある。

潤滑油基油の流動点は、好ましくは−１５℃以下、より好ましくは−２０℃以下、さらに好ましくは−２５℃以下、最も好ましくは−３０℃以下である。流動点が高すぎると、その潤滑油基油を用いた組成物全体の低温流動性が低下するおそれがある。なお、本出願において流動点とは、ＪＩＳ Ｋ ２２６９−１９８７に準拠して測定された流動点を意味する。

＜（Ｂ１）ホウ素含有コハク酸イミド系無灰分散剤＞
本発明の潤滑油組成物は、無灰分散剤として（Ｂ１）ホウ素含有コハク酸イミド系無灰分散剤（以下において単に「（Ｂ１）成分」ということがある。）を含有する。ホウ素含有コハク酸イミド系無灰分散剤としては、例えば、炭素数４０〜４００のアルキル基またはアルケニル基を分子中に少なくとも１個有するコハク酸イミド系無灰分散剤を、ホウ素化合物（例えばホウ酸等。）と反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。

上記コハク酸イミド系無灰分散剤のより具体的な例としては、下記一般式（１）で表される化合物、及び下記一般式（２）で表される化合物から選ばれる１種以上のコハク酸イミド化合物を挙げることができる。

［式（１）中、Ｒ^１は炭素数４０〜４００、好ましくは６０〜３５０のアルキル基又はアルケニル基を表し、ｉは１〜５、好ましくは２〜４の整数を表す。］

［式（２）中、Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ独立に炭素数４０〜４００、好ましくは６０〜３５０のアルキル基又はアルケニル基を表し、ｊは０〜４、好ましくは１〜３の整数を表す。］

本発明の潤滑油組成物における（Ｂ１）ホウ素含有コハク酸イミド系無灰分散剤のホウ素量としての含有量は、組成物全量基準で０．０１〜０．１質量％であり、好ましくは０．０１５質量％以上であり、また好ましくは０．０５質量％以下である。
また、本発明の潤滑油組成物における（Ｂ１）ホウ素含有コハク酸イミド系無灰分散剤の窒素量としての含有量は、組成物全量基準で０．０１〜０．２質量％であり、好ましくは０．０４質量％以上であり、また好ましくは０．１５質量％以下である。

＜（Ｂ２）ホウ素非含有コハク酸イミド系無灰分散剤＞
本発明の潤滑油組成物は、上記（Ｂ１）ホウ素含有コハク酸イミド系無灰分散剤に加えて、さらに（Ｂ２）ホウ素非含有コハク酸イミド系無灰分散剤（以下において単に「（Ｂ２）成分」ということがある。）を含有してもよく、含有しなくてもよい。（Ｂ２）ホウ素非含有コハク酸イミド系無灰分散剤としては、例えば、炭素数４０〜４００のアルキル基またはアルケニル基を分子中に少なくとも１個有するコハク酸イミド系無灰分散剤を挙げることができる。ホウ素非含有コハク酸イミド系無灰分散剤のより具体的な例としては、上記一般式（１）で表される化合物、及び上記一般式（２）で表される化合物から選ばれる１種以上のコハク酸イミド化合物を挙げることができる。

本発明の潤滑油組成物が（Ｂ２）ホウ素非含有コハク酸イミド系無灰分散剤を含む場合、その含有量は、（Ｂ１）成分および（Ｂ２）成分に由来する合計の窒素量が組成物全量基準で０．０１〜０．２質量％となり、かつ、（Ｂ１）成分および（Ｂ２）成分に由来する合計の窒素量（Ｎ）に対する、（Ｂ１）成分に由来するホウ素量（Ｂ）の質量比（Ｂ／Ｎ）が０．１５〜１．０となる量である。

本発明の潤滑油組成物が（Ｂ２）ホウ素非含有コハク酸イミド系無灰分散剤を含む場合において、（Ｂ１）成分および（Ｂ２）成分に由来する合計の窒素量は、組成物全量基準で、０．０１質量％以上であり、好ましくは０．０４質量％以上であり、また０．２質量％以下であり、好ましくは０．１５質量％以下である。

本発明の潤滑油組成物が（Ｂ２）ホウ素非含有コハク酸イミド系無灰分散剤を含む場合において、（Ｂ１）成分および（Ｂ２）成分に由来する合計の窒素量（Ｎ）に対する、（Ｂ１）成分に由来するホウ素量（Ｂ）の質量比（Ｂ／Ｎ）は、０．１５以上であり、好ましくは０．１８以上であり、また１．０以下であり、好ましくは０．８０以下である。

＜（Ｃ）ポリメタクリレート系粘度指数向上剤＞
本発明の潤滑油組成物は、（Ｃ）ポリメタクリレート系粘度指数向上剤（以下において単に「（Ｃ）成分」ということがある。）を含有する。本発明の潤滑油組成物における（Ｃ）ポリメタクリレート系粘度指数向上剤は、分散型のポリメタクリレート系粘度指数向上剤であっても良いし、非分散型のポリメタクリレート系粘度指数向上剤であっても良い。

本発明の潤滑油組成物における（Ｃ）ポリメタクリレート系粘度指数向上剤は、ポリマー中の全単量体単位に占める下記一般式（３）で表される構造単位の割合が１０〜９０モル％であるポリメタクリレート系粘度指数向上剤であることが好ましい。

［式（３）中、Ｒ^４は炭素数１〜６の直鎖状又は分枝状の炭化水素基を示す。］

ポリマー中の一般式（３）で表される構造単位の割合は、好ましくは１０〜９０モル％であり、より好ましくは８０モル％以下であり、さらに好ましくは７０モル％以下である。また、より好ましくは２０モル％以上であり、さらに好ましくは３０モル％以上であり、特に好ましくは４０モル％以上である。ポリマー中の全単量体単位に占める一般式（３）で表される構造単位の割合が９０モル％を超える場合は、基油への溶解性や粘度温度特性の向上効果や低温粘度特性に劣るおそれがあり、２０モル％を下回る場合は粘度温度特性の向上効果に劣るおそれがある。

本発明の潤滑油組成物における（Ｃ）ポリメタクリレート系粘度指数向上剤は、一般式（３）で表される構造単位に加えて、他の（メタ）アクリレート構造単位を有する共重合体であってもよい。本出願において「（メタ）アクリレート」とは、アクリレート及び／又はメタクリレートを意味する。このような共重合体は、下記一般式（４）で表されるモノマー（以下、「モノマー（Ｍ−１）」という。）の１種または２種以上と、モノマー（Ｍ−１）以外のモノマーとを共重合させることによって得ることができる。

［上記一般式（４）中、Ｒ^５は炭素数１〜６の直鎖状又は分枝状の炭化水素基を示す。］

モノマー（Ｍ−１）と組み合わせるモノマーは特に制限されないが、好ましいものとしては例えば下記一般式（５）で表されるモノマー（以下、「モノマー（Ｍ−２）」という。）を挙げることができる。モノマー（Ｍ−１）とモノマー（Ｍ−２）との共重合体は、いわゆる非分散型ポリメタクリレート系粘度指数向上剤である。

［上記一般式（５）中、Ｒ^６は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ^７は炭素数７以上の直鎖状又は分枝状の炭化水素基を示す。］

式（５）で示す構造単位中のＲ^７は、上述の通り炭素数７以上の直鎖状又は分枝状の炭化水素基であり、好ましくは炭素数１０以上の直鎖状又は分枝状の炭化水素であり、さらに好ましくは炭素数１５以上の直鎖状又は分枝状の炭化水素であり、より好ましくは炭素数１８以上の分枝状炭化水素基である。また、Ｒ^７で表される炭化水素基の炭素数の上限は特に制限されないが、好ましくは炭素数５００以下の直鎖状又は分枝状の炭化水素基であり、より好ましくは１００以下の直鎖状又は分枝状の炭化水素基であり、特に好ましくは５０以下の分枝状の炭化水素基であり、最も好ましくは２５以下の分枝状の炭化水素基である。

本実施形態に係る粘度指数向上剤において、ポリマー中の一般式（５）で表される構造単位は１種のみであってもよく、２種以上の組み合わせであっても良い。ポリマー中の全単量体単位に占める一般式（５）で表される構造単位の割合は、０．５〜７０モル％であることが好ましく、より好ましくは６０モル％以下であり、さらに好ましくは５０モル％以下であり、特に好ましくは４０モル％以下であり、最も好ましくは３０モル％以下である。また、好ましくは１モル％以上であり、より好ましくは３モル％以上であり、さらに好ましくは５モル％以上であり、特に好ましくは１０モル％以上である。ポリマー中の全単量体単位に占める一般式（５）で表される構造単位の割合が７０モル％を超える場合は粘度温度特性の向上効果や低温粘度特性に劣るおそれがあり、０．５モル％を下回る場合は粘度温度特性の向上効果に劣るおそれがある。

モノマー（Ｍ−１）と組み合わせるその他のモノマーとしては、下記一般式（６）で表されるモノマー（以下、「モノマー（Ｍ−３）」という。）及び下記一般式（７）で表されるモノマー（以下、「モノマー（Ｍ−４）」という）から選ばれる１種又は２種以上が好適である。モノマー（Ｍ−１）とモノマー（Ｍ−３）及び／又は（Ｍ−４）との共重合体は、いわゆる分散型ポリ（メタ）アクリレート系粘度指数向上剤である。なお、当該分散型ポリ（メタ）アクリレート系粘度指数向上剤は、構成モノマーとしてモノマー（Ｍ−２）をさらに含んでいてもよい。

［上記一般式（６）中、Ｒ^８は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ^９は炭素数１〜１８のアルキレン基を示し、Ｅ^１は窒素原子を１〜２個、酸素原子を０〜２個含有するアミン残基又は複素環残基を示し、ａは０又は１を示す。］

Ｒ^９で表される炭素数１〜１８のアルキレン基としては、具体的には、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプタデシレン基、及びオクタデシレン基（これらアルキレン基は直鎖状でも分枝状でもよい。）等を例示できる。

Ｅ^１で表される基としては、具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、アニリノ基、トルイジノ基、キシリジノ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、モルホリノ基、ピロリル基、ピロリノ基、ピリジル基、メチルピリジル基、ピロリジニル基、ピペリジニル基、キノニル基、ピロリドニル基、ピロリドノ基、イミダゾリノ基、及びピラジノ基等を例示できる。

［上記一般式（７）中、Ｒ^１０は水素原子又は炭化水素基を示し、Ｅ^２は炭化水素基または窒素原子を１〜２個、酸素原子を０〜２個含有するアミン残基または複素環残基を示す。］

Ｅ^２で表される基としては、具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、アニリノ基、トルイジノ基、キシリジノ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、モルホリノ基、ピロリル基、ピロリノ基、ピリジル基、メチルピリジル基、ピロリジニル基、ピペリジニル基、キノニル基、ピロリドニル基、ピロリドノ基、イミダゾリノ基、及びピラジノ基等を例示できる。

モノマー（Ｍ−３）および（Ｍ−４）の好ましい例としては、具体的には、ジメチルアミノメチルメタクリレート、ジエチルアミノメチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、２−メチル−５−ビニルピリジン、モルホリノメチルメタクリレート、モルホリノエチルメタクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン及びこれらの混合物等を例示できる。

モノマー（Ｍ−１）とモノマー（Ｍ−２）〜（Ｍ−４）との共重合体の共重合モル比については特に制限はないが、モノマー（Ｍ−１）：モノマー（Ｍ−２）〜（Ｍ−４）＝２０：８０〜９０：１０程度が好ましく、より好ましくは３０：７０〜８０：２０、さらに好ましくは４０：６０〜７０：３０である。

このようなポリメタクリレート系粘度指数向上剤は、例えば、ベンゾイルパーオキシド等の重合開始剤の存在下で、モノマー（Ｍ−１）及び／又は（Ｍ−２）と、モノマー（Ｍ−３）〜（Ｍ−４）から選ばれる１種以上とをラジカル溶液重合させることにより容易に得ることができる。

（Ｃ）ポリメタクリレート系粘度指数向上剤の重量平均分子量は特に制限されるものではないが、通常８００〜１，０００，０００、好ましくは１，０００〜８００，０００、より好ましくは５，０００〜５００，０００、特に好ましくは１０，０００〜３００，０００である。重量平均分子量が小さすぎる場合には潤滑油基油に溶解させたときの粘度指数向上効果が小さく低温粘度特性に劣るだけでなく、コストが上昇するおそれがある。また、重量平均分子量が大きすぎる場合には、粘度増加効果が大きくなりすぎ、省燃費性や低温粘度特性に劣るだけでなく、せん断安定性や潤滑油基油への溶解性、貯蔵安定性が悪くなる。

本発明の潤滑油組成物における（Ｃ）ポリメタクリレート系粘度指数向上剤の含有量は、組成物全量基準で、５質量％以下であり、好ましくは４．５質量％以下である。下限は特に制限されるものではないが、好ましくは０．１質量％以上であり、より好ましくは０．２質量％以上である。含有量が少なすぎる場合には省燃費性が悪化するとともに、低温特性が不十分となるおそれがあり、また含有量が多すぎる場合には組成物の省燃費性が悪化するとともに、せん断安定性が悪化するおそれがある。

＜その他の添加剤＞
本発明の潤滑油組成物は、その性能を大きく損なわない限りにおいて、必要に応じて各種添加剤を含有することができる。具体的な添加剤としては、金属系清浄剤、酸化防止剤、極圧剤、摩耗防止剤、摩擦調整剤、流動点降下剤、腐食防止剤、防錆剤、抗乳化剤、金属不活性化剤、シール膨潤剤、消泡剤等を挙げることができる。これらの添加剤は、１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

金属系清浄剤としては、例えば、アルカリ土類金属スルホネート、アルカリ土類金属フェネート、アルカリ土類金属サリシレート等が挙げられる。アルカリ土類金属としてはマグネシウム、カルシウムが好ましく、カルシウムが特に好ましい。また、これらの金属系清浄剤としては、全塩基価がそれぞれ０〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは０〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇのものを適宜選択し、必要に応じて混合使用することができる。なお、金属系清浄剤は組成物の体積抵抗率を著しく下げるため、組成物の体積抵抗率が５×１０^８Ω・ｍを下回らない範囲で用いることが好ましい。例えば、基油として８０℃における体積抵抗率が１×１０^１１Ω・ｍ程度のものを用いる場合、他の添加剤の含有量にもよるが、組成物全量基準で１質量％以下、好ましくは０．１質量％以下の含有量で用いることができる。

酸化防止剤としては、フェノール系化合物やアミン系化合物等、潤滑油に一般的に使用されているものを特に制限なく用いることができる。具体的には、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール等のアルキルフェノール類、メチレン−４，４−ビスフェノール（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール）等のビスフェノール類、フェニル−α−ナフチルアミン等のナフチルアミン類、ジアルキルジフェニルアミン類、（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）脂肪酸（プロピオン酸等）あるいは（３−メチル−５−ｔｅｒｔブチル−４−ヒドロキシフェニル）脂肪酸（プロピオン酸等）とアルコール（例えばメタノール、オクタノール、オクタデカノール、１，６−ヘキサジオール、ネオペンチルグリコール、チオジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタエリスリトール等。）とのエステル等を例示できる。
本発明の潤滑油組成物に酸化防止剤を含有させる場合、その含有量は、組成物全量基準で通常０．０１〜５質量％、好ましくは０．１〜３質量％である。

摩擦調整剤としては、例えば脂肪酸エステル系、脂肪族アミン系、脂肪酸アミド系等の無灰摩擦調整剤や、モリブデンジチオカーバメート、モリブデンジチオホスフェート等の金属系摩擦調整剤等、潤滑油用の摩擦調整剤として通常用いられる化合物を特に制限なく採用可能である。例えば、炭素数６〜３０のアルキル基又はアルケニル基、特に炭素数６〜３０の直鎖アルキル基又は直鎖アルケニル基を分子中に少なくとも１個有する、アミン化合物、イミド化合物、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸金属塩等を好ましく用いることができる。
本発明の潤滑油組成物に摩擦調整剤を含有させる場合、その含有量は、組成物全量基準で通常０．０１〜５．０質量％、好ましくは０．０３〜３．０質量％である。

極圧剤、摩耗防止剤としては、潤滑油に通常用いられる極圧剤、摩耗防止剤を特に制限なく採用できる。例えば、硫黄系、リン系、硫黄−リン系の極圧剤等が使用でき、具体的には、亜リン酸エステル類、チオ亜リン酸エステル類、ジチオ亜リン酸エステル類、トリチオ亜リン酸エステル類、リン酸エステル類、チオリン酸エステル類、ジチオリン酸エステル類、トリチオリン酸エステル類、これらのアミン塩、これらの金属塩、これらの誘導体、ジチオカーバメート、亜鉛ジチオカーバメート、モリブデンジチオカーバメート、ジサルファイド類、ポリサルファイド類、硫化オレフィン類、硫化油脂類等が挙げられる。

流動点降下剤としては、使用する潤滑油基油に適合する公知の流動点硬化剤を特に制限なく用いることができる。

腐食防止剤としては、例えば、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、またはイミダゾール系化合物等が挙げられる。

金属不活性化剤としては、例えば、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、アルキルチアジアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾールまたはその誘導体、１，３，４−チアジアゾールポリスルフィド、１，３，４−チアジアゾリル−２，５−ビスジアルキルジチオカーバメート、２−（アルキルジチオ）ベンゾイミダゾール、β−（ｏ−カルボキシベンジルチオ）プロピオンニトリル等が挙げられる。

防錆剤としては、例えば、石油スルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、ジノニルナフタレンスルホネート、アルケニルコハク酸エステル、または多価アルコールエステル等が挙げられる。

抗乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、またはポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル等のポリアルキレングリコール系非イオン系界面活性剤等が挙げられる。

消泡剤としては、例えば、２５℃における動粘度が０．１〜１００ｍｍ^２／ｓ未満のシリコーンオイル、アルケニルコハク酸誘導体、ポリヒドロキシ脂肪族アルコールと長鎖脂肪酸のエステル、メチルサリチレート、ｏ−ヒドロキシベンジルアルコール等が挙げられる。

シール膨潤剤としては、潤滑油用のシール膨潤剤として通常用いられる化合物を特に制限なく採用可能であり、例えば、エステル系、硫黄系、芳香族系等のシール膨潤剤が挙げられる。

これらの添加剤を本発明の潤滑油組成物に含有させる場合には、その含有量は通常、組成物全量基準で、腐食防止剤、防錆剤、抗乳化剤ではそれぞれ０．００５〜５質量％、流動点降下剤、金属不活性化剤では０．００５〜２質量％、シール膨潤剤では０．０１〜５質量％、消泡剤では０．０００５〜１質量％である。

＜潤滑油組成物の物性＞
本発明の潤滑油組成物の４０℃における動粘度は、１９ｍｍ^２／ｓ以下であり、好ましくは１８ｍｍ^２／ｓ以下、より好ましくは１７ｍｍ^２／ｓ以下であり、また好ましくは５．０ｍｍ^２／ｓ以上、より好ましくは７．０ｍｍ^２／ｓ以上である。潤滑油組成物の４０℃における動粘度が小さすぎる場合は、潤滑部位の油膜保持性および蒸発性に問題を生ずるおそれがあり、逆に大きすぎる場合は、冷却性の不足をもたらすおそれがある。

本発明の潤滑油組成物の１００℃における動粘度は、５．０ｍｍ^２／ｓ以下であり、好ましくは４．５ｍｍ^２／ｓ以下である。また好ましくは１．５ｍｍ^２／ｓ以上、より好ましくは２．０ｍｍ^２／ｓ以上である。潤滑油組成物の１００℃における動粘度が小さすぎる場合は、潤滑部位の油膜保持性および蒸発性に問題を生ずるおそれがあり、逆に大きすぎる場合は、冷却性の不足をもたらすおそれがある。

本発明の潤滑油組成物の粘度指数は、好ましくは１００以上であり、より好ましくは１２０以上である。粘度指数の上限は特に制限されるものではないが、通常１８０以下である。

＜冷却および潤滑方法＞
本発明の第２の態様に係る冷却および潤滑方法は、（ａ）本発明の潤滑油組成物を、車両を駆動する電動モーターに供給する工程と、（ｂ）該潤滑油組成物を、電動モーターのコイル及び／又は磁石に接触させる工程と、（ｃ）該潤滑油組成物を冷却する工程とを有する。これらの工程は公知の潤滑システムを用いて行うことができる。

一の実施形態において、本発明の冷却および潤滑方法は、（ｄ）本発明の潤滑油組成物を変速機に供給する工程をさらに有し、工程（ａ）〜（ｃ）および工程（ｄ）において共通の潤滑油組成物が用いられる、電動モーター駆動車両の電動モーターおよび変速機の冷却および潤滑方法とすることができる。これらの工程は、一の潤滑システムで変速機および電動モーターの両方を潤滑する公知の統合型潤滑システムを用いて行うことができる。

以下、実施例及び比較例に基づき、本発明についてさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

＜実施例１〜７及び比較例１〜５＞
表１に示すように、本発明の潤滑油組成物（実施例１〜７）、および比較用の潤滑油組成物（比較例１〜５）をそれぞれ調製した。表１中、「ｉｎｍａｓｓ％」とは、基油全量基準での質量％を意味し、「ｍａｓｓ％」とは、潤滑油組成物全量基準での質量％を意味する。得られた組成物について、耐熱性および冷却性の評価を行った。

（耐熱性の評価）
各潤滑油組成物について、酸化試験（ＩＳＯＴ、１６５．５℃、７２時間）を行い、酸化試験後の劣化油に対してホットチューブ試験（２５０℃、１６時間）を行った。試験後のガラスチューブ（内径２ｍｍ、長さ１２０ｍｍ）内面に付着したデポジットの量（単位：ｍｇ）を計測することにより、潤滑油組成物の耐熱性を評価した。結果を表１中に合わせて示している。デポジットの量が少ないほど、その潤滑油組成物の耐熱性が良好であることを意味する。

（冷却性の評価：熱伝達係数の測定）
各潤滑油組成物について、所定の条件で熱伝達係数を測定することにより、冷却性の評価を行った。図１は、熱伝達係数の測定に用いた装置を模式的に説明する断面図である。図１の装置は、試料油（２．０Ｌ）が入れられた、平らな底面と円筒状の側壁面とを有するステンレス製容器（容積３．５Ｌ）と；容器の側部外周面に貼り付けられ、試料油を加熱するシリコーンラバーヒーター（寸法１０ｃｍ×５０ｃｍ、発熱量２５０Ｗ）と；容器およびシリコーンラバーヒーターの周囲を覆う断熱材と；試料油と接触するように容器内部に挿入された鋼管製の冷却管と；容器内部に配置された、試料油を十分に撹拌可能な大きさの磁気撹拌子（外径１０ｍｍ×長さ７０ｍｍの円柱状）と；断熱材を挟んで容器の直下に配置され、該磁気撹拌子を用いて試料油を十分に撹拌可能なマグネチックスターラーと；冷却管の冷却水入口および冷却管の冷却水出口に冷却水温度を測定可能に設けられた一組の水温測定用熱電対と；冷却管の容器内壁面に最も近い部位（容器底面からの高さ１ｃｍ）から、容器内壁面に向かって水平に１ｃｍ離れ、容器内壁面からは水平に４．５ｃｍ離れた位置に配置された第１の油温測定用熱電対と；冷却管の容器内壁面に最も近い部位から、容器内壁面に向かって水平に４．５ｃｍ離れ、容器内壁面からは水平に１ｃｍ離れた位置に配置された第２の油温測定用熱電対とを有している。
冷却管の両端は容器外部に配置されている。容器中の試料油の量が２．０Ｌであるとき、冷却管と試料油との熱交換面積Ａは５７ｃｍ^２である。冷却水としては水道水（水温２０℃）をそのまま用いた。冷却管入口における水温は一定である。また容器中の試料油の量が２．０Ｌであるとき、液面は容器の底部から１０ｃｍの高さにある。

ヒーター発熱量を２５０Ｗで、冷却水流量を１０００ｍＬ／ｍｉｎで、撹拌速度（磁気撹拌子の回転速度）を３００ｒｐｍで一定とし、試料油温度および冷却水の出口温度を平衡に到達させた。このときの潤滑油温度Ｔ_ｈ（単位：℃）、冷却水温度Ｔ_ｃ（単位：℃）、移動熱量ｑ（単位：Ｗ）、熱交換面積Ａ（＝５７ｃｍ^２）から、次の式により潤滑油と冷却水との間の熱伝達係数ｈ（単位：Ｗ／ｍ^２・Ｋ）を算出した。
ｈ＝ｑ／Ａ（Ｔ_ｈ−Ｔ_ｃ）
ここで、潤滑油温度Ｔ_ｈは、第１及び第２の油温測定用熱電対における測定値の平均値である。冷却水温度Ｔｃは、冷却管出口における水温である。移動熱量ｑは、冷却管の入口から出口までの冷却水の温度上昇と、水の比熱との積により算出した値である。
結果を表１中に合わせて示している。熱伝達係数の測定値が大きいほど、その潤滑油組成物の冷却性が良好であることを意味する。

実施例１〜７の潤滑油組成物は、耐熱性および冷却性の両方に優れていた。（Ｃ）成分の含有量が５質量％を超える比較例１の潤滑油組成物は、耐熱性と冷却性の両方に劣っていた。潤滑油基油の１００℃における動粘度が３．０ｍｍ^２／ｓを超えていた比較例２の潤滑油組成物は、冷却性に劣っていた。（Ｂ２）成分を含有するが、（Ｂ１）成分および（Ｃ）成分を含有しない比較例３の組成物は、耐熱性に劣っていた。（Ｂ１）成分の窒素量としての含有量が０．２質量％を超え、（Ｃ）成分を含有しない比較例４の潤滑油組成物は、冷却性に劣っていた。（Ｂ１）（Ｂ２）及び（Ｃ）成分を含有するが、Ｂ／Ｎ質量比が０．１５を下回る比較例５の潤滑油組成物は、耐熱性に劣っていた。

以上の結果から、本発明の潤滑油組成物は、向上した冷却性および耐熱性を有することが示された。

本発明の潤滑油組成物は、電気自動車やハイブリッド車等の電動モーター駆動車両において、電動モーターの冷却および潤滑に好ましく用いることができる。また、電動モーターの冷却および潤滑と変速機の潤滑との兼用油としても好ましく用いることができ、一の潤滑システムで変速機および電動モーターの両方を潤滑する装置用の潤滑油としても好ましく用いることができる。さらには、電動モーター駆動車両において、電動モーターの冷却および潤滑と、インバーターやバッテリー等の、可動部は有しないが電力を扱い発熱する部材の冷却との兼用油としても好ましく用いることができ、電動モーターの冷却および潤滑と、変速機の潤滑と、インバーターやバッテリー等の冷却との兼用油としても好ましく用いることができる。

Claims (8)

1. （Ａ）一種以上の鉱油および／または合成油からなり、１００℃における動粘度が１．０〜３．０ｍｍ ^２ ／ｓである潤滑油基油と、
   （Ｂ１）ホウ素含有コハク酸イミド系無灰分散剤を、組成物全量基準でホウ素量として０．０１〜０．１質量％かつ窒素量として０．０１〜０．２質量％と、
   （Ｂ２）ホウ素非含有コハク酸イミド系無灰分散剤と、
   （Ｃ）ポリメタクリレート系粘度指数向上剤を組成物全量基準で５質量％以下と
   を含み、
   ４０℃における動粘度が１９ｍｍ ^２ ／ｓ以下であり、
   １００℃における動粘度が５．０ｍｍ ^２ ／ｓ以下であり、
   前記（Ｂ１）成分および前記（Ｂ２）成分に由来する合計の窒素量が組成物全量基準で０．０１〜０．２質量％であり、
   前記（Ｂ１）成分および前記（Ｂ２）成分に由来する合計の窒素量（Ｎ）に対する、前記（Ｂ１）成分に由来するホウ素量（Ｂ）の質量比（Ｂ／Ｎ）が０．１５〜０．８であり、
   電動モーター駆動車両において該車両を駆動する電動モーターの冷却および潤滑に用いられることを特徴とする、潤滑油組成物。
2. 前記（Ａ）潤滑油基油が、エステル系基油を含有しない、
   請求項１に記載の潤滑油組成物。
3. 前記（Ａ）潤滑油基油の１００℃における動粘度が１．０〜２．５ｍｍ^２／ｓである、
   請求項１又は２に記載の潤滑油組成物。
4. 前記（Ａ）潤滑油基油の１００℃における動粘度が１．０〜２．０ｍｍ^２／ｓである、
   請求項１〜３のいずれかに記載の潤滑油組成物。
5. 電動モーター駆動車両において、該車両を駆動する電動モーターの冷却および潤滑と、変速機の潤滑との兼用油として用いられる、
   請求項１〜４のいずれかに記載の潤滑油組成物。
6. 前記電動モーター駆動車両は、一の潤滑システムで変速機および前記車両を駆動する電動モーターの両方を潤滑する統合型潤滑システムを有し、
   前記潤滑油組成物は、前記統合型潤滑システムの潤滑油として用いられる、
   請求項１〜５のいずれかに記載の潤滑油組成物。
7. （ａ）請求項１〜６のいずれかに記載の潤滑油組成物を、車両を駆動する電動モーターに供給する工程と、
   （ｂ）前記潤滑油組成物を、前記電動モーターのコイル及び／又は磁石に接触させる工程と、
   （ｃ）前記潤滑油組成物を冷却する工程と
   を有することを特徴とする、電動モーター駆動車両の電動モーターの冷却および潤滑方法。
8. 請求項７に記載の方法において、
   （ｄ）前記潤滑油組成物を変速機に供給する工程
   をさらに有し、
   前記工程（ａ）〜（ｃ）および前記工程（ｄ）において共通の前記潤滑油組成物が用いられることを特徴とする、電動モーター駆動車両の電動モーターおよび変速機の冷却および潤滑方法。