JPH0774351B2 - 合成潤滑フル−ド - Google Patents
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- JPH0774351B2 JPH0774351B2 JP61134401A JP13440186A JPH0774351B2 JP H0774351 B2 JPH0774351 B2 JP H0774351B2 JP 61134401 A JP61134401 A JP 61134401A JP 13440186 A JP13440186 A JP 13440186A JP H0774351 B2 JPH0774351 B2 JP H0774351B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、シクロヘキサノールシクロヘキサンカルボン
酸モノエステル化合物及び該エステルに分岐するポリア
ルファーオレフィンを配合してなる合成潤滑フルードに
関するものである。
酸モノエステル化合物及び該エステルに分岐するポリア
ルファーオレフィンを配合してなる合成潤滑フルードに
関するものである。
(従来の技術) 自動車あるいは産業用機械において、動力をトラクショ
ンドライブ機構により被駆動部へ伝達するトラクション
ドライブ動力伝達装置が注目され、近年盛んに研究開発
が推進されている。トラクションドライブ機構とは、こ
ろがり摩擦等を利用した動力伝達機構のことで、従来の
ように歯車を使用しないので振動、騒音が低減し高速回
転の変速も非常にスムーズに行なうことができる。自動
車業界では、自動車の燃費改善が重要な課題となってい
るが自動車の変速機にトラクションドライブを適用し無
段変速にすれば、常にエンジンの最高燃費領域で運転で
きるので、従来のトランスミッションシステムに比べ燃
費を20%以上も減少させることができるといわれてい
る。最近の研究の成果として、高い疲労強度を持つ材料
の開発と、トラクション機構に関する理論的な解析があ
り、トラクションフルードについても成分の分子構造レ
ベルでのトラクション係数の相関関係が徐々に解明され
つつある。ここでトラクション係数とは、ころがり摩擦
型動力伝達装置において互いに接触する回転体の接触部
分の、すべりにより発生するけん引力の法線荷重に対す
る比として定義される。
ンドライブ機構により被駆動部へ伝達するトラクション
ドライブ動力伝達装置が注目され、近年盛んに研究開発
が推進されている。トラクションドライブ機構とは、こ
ろがり摩擦等を利用した動力伝達機構のことで、従来の
ように歯車を使用しないので振動、騒音が低減し高速回
転の変速も非常にスムーズに行なうことができる。自動
車業界では、自動車の燃費改善が重要な課題となってい
るが自動車の変速機にトラクションドライブを適用し無
段変速にすれば、常にエンジンの最高燃費領域で運転で
きるので、従来のトランスミッションシステムに比べ燃
費を20%以上も減少させることができるといわれてい
る。最近の研究の成果として、高い疲労強度を持つ材料
の開発と、トラクション機構に関する理論的な解析があ
り、トラクションフルードについても成分の分子構造レ
ベルでのトラクション係数の相関関係が徐々に解明され
つつある。ここでトラクション係数とは、ころがり摩擦
型動力伝達装置において互いに接触する回転体の接触部
分の、すべりにより発生するけん引力の法線荷重に対す
る比として定義される。
トラクションフルードは高トラクション係数を有する潤
滑油でなければならず、その分子構造はナフテン環を有
するものが高性能を発揮することが確認されており、市
販品としてはモンサント社の「サントトラック 」が広
く知られている。ナフテン環を有するトラクションフル
ードとして、特公昭47−35763号公報にはジ(シクロヘ
キシル)アルカンまたはジシクロヘキサンが開示されて
いる。この特許には、当該アルカン化合物に過水素添加
(アルファーメチル)スチレン重合物あるいはヒドリン
ダン化合物等を配合したフルードのトラクション係数が
高水準である旨、記載されている。さらに、特開昭59−
191797号公報には、ナフテン環を有するエステル化合物
を含有してなるトラクションフルードが開示されてお
り、シクロヘキシルジカルボン酸ジシクロヘキシルエス
テルあるいはフタル酸ジシクロヘキシルエステルがトラ
クションフルードとして好ましいとしている。
滑油でなければならず、その分子構造はナフテン環を有
するものが高性能を発揮することが確認されており、市
販品としてはモンサント社の「サントトラック 」が広
く知られている。ナフテン環を有するトラクションフル
ードとして、特公昭47−35763号公報にはジ(シクロヘ
キシル)アルカンまたはジシクロヘキサンが開示されて
いる。この特許には、当該アルカン化合物に過水素添加
(アルファーメチル)スチレン重合物あるいはヒドリン
ダン化合物等を配合したフルードのトラクション係数が
高水準である旨、記載されている。さらに、特開昭59−
191797号公報には、ナフテン環を有するエステル化合物
を含有してなるトラクションフルードが開示されてお
り、シクロヘキシルジカルボン酸ジシクロヘキシルエス
テルあるいはフタル酸ジシクロヘキシルエステルがトラ
クションフルードとして好ましいとしている。
(発明が解決しようとする問題点) 上記のとおり近年自動車業界では、無段変速機の開発を
積極的に推進しているが、該変速機としてはトラクショ
ンフルードのトラクション係数が高いほど同一装置で許
容伝達力を大きくすることができるため装置全体を小型
化しうるとともに公害上問題となる排ガスの発生量を低
減しうるので極力トラクション係数の高いフルードが喝
望されている。しかるに現在最も性能が高いとされる、
トラクションフルードの市販品であっても、このような
トラクションドライブ装置に用いた場合トラクション係
数の点で満足すべき性能が得られず、しかも価格が高い
という問題がある。また、特公昭46−35763号公報で提
案されたトラクションフルードもサントトラック ある
いはその類似物質を一成分としているので同様に性能及
び価格面に問題がある。
積極的に推進しているが、該変速機としてはトラクショ
ンフルードのトラクション係数が高いほど同一装置で許
容伝達力を大きくすることができるため装置全体を小型
化しうるとともに公害上問題となる排ガスの発生量を低
減しうるので極力トラクション係数の高いフルードが喝
望されている。しかるに現在最も性能が高いとされる、
トラクションフルードの市販品であっても、このような
トラクションドライブ装置に用いた場合トラクション係
数の点で満足すべき性能が得られず、しかも価格が高い
という問題がある。また、特公昭46−35763号公報で提
案されたトラクションフルードもサントトラック ある
いはその類似物質を一成分としているので同様に性能及
び価格面に問題がある。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、高トラクション係数を有ししかも比較的
安価なトラクションフルードを得るべく鋭意研究を重ね
た結果、2個のシクロヘキシル環を有するエステルまた
はその誘導体更には該エステルに分岐を有するポリアル
ファーオレフィンを配合することにより性能が高い基油
フルードを経済的に提供しうることを確認し本発明を完
成させた。
安価なトラクションフルードを得るべく鋭意研究を重ね
た結果、2個のシクロヘキシル環を有するエステルまた
はその誘導体更には該エステルに分岐を有するポリアル
ファーオレフィンを配合することにより性能が高い基油
フルードを経済的に提供しうることを確認し本発明を完
成させた。
本発明は、第一にシクロヘキサノールシクロヘキサンカ
ルボン酸エステル化合物またはその誘導体、即ち一般式 [式中、nは0〜5、mは0〜5で但しn+mが1〜10
であり、R1は同種または異種で水素原子または炭素数1
〜8アルキル基であり、R2は水素原子または炭素数1〜
3のアルキル基を示す]のエステルを配合してなる合成
潤滑フルードに関する発明である。更に、当該シクロヘ
キサノールシクロヘキサンカルボン酸エステルまたはそ
の誘導体に、分岐を有するポリアルファーオレフィンを
1〜70重量%配合してなる合成潤滑フルードを第二の発
明とするものである。
ルボン酸エステル化合物またはその誘導体、即ち一般式 [式中、nは0〜5、mは0〜5で但しn+mが1〜10
であり、R1は同種または異種で水素原子または炭素数1
〜8アルキル基であり、R2は水素原子または炭素数1〜
3のアルキル基を示す]のエステルを配合してなる合成
潤滑フルードに関する発明である。更に、当該シクロヘ
キサノールシクロヘキサンカルボン酸エステルまたはそ
の誘導体に、分岐を有するポリアルファーオレフィンを
1〜70重量%配合してなる合成潤滑フルードを第二の発
明とするものである。
本発明の第1の目的は、高トラクション係数を有する性
質の優れた合成潤滑フルードを提供することである。本
発明の第2の目的は、経済的かつ入手しやすい装置への
適用が容易な合成潤滑フルードを提供することである。
質の優れた合成潤滑フルードを提供することである。本
発明の第2の目的は、経済的かつ入手しやすい装置への
適用が容易な合成潤滑フルードを提供することである。
本発明のフルードは、両端に2個のシクロヘキシル環を
有するエステルまたはその誘導体(以下、A成分と称す
ることがある)、更には当該エステルに分岐を有するポ
リアルファーオレフィン(以下、B成分と称することが
ある)を特定量配合したものである。
有するエステルまたはその誘導体(以下、A成分と称す
ることがある)、更には当該エステルに分岐を有するポ
リアルファーオレフィン(以下、B成分と称することが
ある)を特定量配合したものである。
かかるA成分は、前記の構造式で示されるエステルであ
って、式中のnは0〜5、mは0〜5かつn+mが1〜
10であり、好ましくはnが1〜3、mが1〜3のエステ
ルである。n+mが0ではトラクション係数が小さく、
n+mが11以上では粘度が高く好ましくない。また、R1
は水素原子または炭素数1〜8のアルキル基で、好まし
くは水素原子またはメチル基である。更にR2は水素原子
または炭素数1〜3のアルキル基で、好ましくは水素原
子である。R1が炭素数9以上のアルキル基、またはR2が
炭素数4以上のアルキル基である場合には、分解しやす
くしかも粘度が高すぎるため好ましくない。
って、式中のnは0〜5、mは0〜5かつn+mが1〜
10であり、好ましくはnが1〜3、mが1〜3のエステ
ルである。n+mが0ではトラクション係数が小さく、
n+mが11以上では粘度が高く好ましくない。また、R1
は水素原子または炭素数1〜8のアルキル基で、好まし
くは水素原子またはメチル基である。更にR2は水素原子
または炭素数1〜3のアルキル基で、好ましくは水素原
子である。R1が炭素数9以上のアルキル基、またはR2が
炭素数4以上のアルキル基である場合には、分解しやす
くしかも粘度が高すぎるため好ましくない。
このエステルまたはその誘導体は、下記方法に依って製
造され粘度が40℃で5〜50cst、特に好ましくは10〜30c
st、または100℃で1〜10cst、特に好ましくは2〜5cst
の粘度を有するものである。また、エステルの誘導体と
しては、アミノ化合物およびエーテル化合物などを挙げ
ることができる。
造され粘度が40℃で5〜50cst、特に好ましくは10〜30c
st、または100℃で1〜10cst、特に好ましくは2〜5cst
の粘度を有するものである。また、エステルの誘導体と
しては、アミノ化合物およびエーテル化合物などを挙げ
ることができる。
エステルは、次に示す方法により製造することができ
る。即ち、一価アルコール化合物とシクロヘキサンカル
ボン酸化合物とのエステル化反応による方法である。一
価アルコール化合物としては、シクロヘキシル環を有し
構造式が で示され、R1が水素または炭素数1〜4のアルキル基か
ら選択された1種または2種以上で、R2は水素原子また
は炭素数1〜8のアルキル基から選択され、mが0〜5
で示される化合物である。特に好ましい一価アルコール
は、R1が水素またはメチル基、R2が水素原子か炭素数1
〜4のアルキル基で、mが0〜2の化合物である。具体
例としては、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサ
ノール及びシクロヘキシルカルビノールなどを挙げるこ
とができる。シクロヘキサンカルボン酸化合物として
は、構造式が で示され、R1が水素原子もしくは炭素数1〜4のアルキ
ル基から選択された1種または2種以上で、R2は水素原
子または炭素数1〜8のアルキル基から選択され、nが
0〜5で示される化合物である。特に好ましいカルボン
酸化合物としては、R1が水素またはメチル基、R2が水素
原子か炭素数1〜4のアルキル基でnが0〜2の化合物
である。具体例としては、シクロヘキサンカルボン酸、
シクロヘキシル酢酸及びシクロヘキシルプロピオン酸な
どが挙げられる。エステル化反応は、アルコール過剰下
にリン酸等の触媒を用いて行なうか酢過剰条件で行なう
が、酸過剰条件を採用するのが好ましい。すなわち、ア
ルコール化合物1モルに耐し酸を1.2〜2倍モル(特に
好ましくは1.5〜1.8倍モル)反応させる。反応温度は15
0〜250℃、好ましくは170〜230℃とし、反応時間は10〜
40時間、好ましくは15〜25時間とする。反応圧力は加
圧、減圧でも良いが反応操作の点で常圧が好ましい。こ
の条件下では、過剰の酸が触媒として作用する。また溶
媒としてキシレン、トルエン等のアルキルベンゼンを適
当量加えることができる。溶媒の添加により、反応と温
度を容易に制御することができる。反応の進行にともな
い、生成した水が蒸発してくるが、この水がアルコール
の等倍モルとなった時点で反応を終了する。過剰の酸
は、アルカリ水溶液で中和し水洗により除去する。酸が
アルカリ洗で取り出しにくい酸を使用する場合は、酸を
アルコールの2〜2.5倍モルにして触媒を用いて反応さ
せる。触媒としては、リン酸、パラトルエンスルホン
酸、硫酸等を使用することができるが、反応速度を高め
エステルの収率を上げる点で、リン酸を使用するのが最
も好ましい。本発明のエステル化合物は、最後に反応生
成物を減圧蒸留して水と溶媒を留出することにより得ら
れる。アルコール過剰条件でおこなう場合は、カルボン
酸に対し、アルコール化合物を1.5〜3倍モルで反応さ
せる。反応温度は150〜250℃、好ましくは170〜230℃と
し、反応時間は10〜40時間、好ましくは15〜25時間とす
る。反応圧力は加圧、減圧でも良いが反応操作の点で常
圧が好ましい。また溶媒としてキシレン、トルエン等の
アルキルベンゼンを適量加えることができる。溶媒の添
加により、反応温度を容易に制御することができる。反
応の進行にともない、生成した水が蒸発してくるが、こ
の水がカルボン酸の等倍モルとなった時点で反応を終了
する。触媒としてリン酸、パラトルエンスルホン酸、硫
酸等を使用する。反応速度を高めエステルの収率を上げ
る点で、リン酸を使用するのが最も好ましい。本発明の
エステル化合物は、最後に反応生成物を減圧蒸留して水
と溶媒と過剰のアルコールを留出することにより得られ
る。
る。即ち、一価アルコール化合物とシクロヘキサンカル
ボン酸化合物とのエステル化反応による方法である。一
価アルコール化合物としては、シクロヘキシル環を有し
構造式が で示され、R1が水素または炭素数1〜4のアルキル基か
ら選択された1種または2種以上で、R2は水素原子また
は炭素数1〜8のアルキル基から選択され、mが0〜5
で示される化合物である。特に好ましい一価アルコール
は、R1が水素またはメチル基、R2が水素原子か炭素数1
〜4のアルキル基で、mが0〜2の化合物である。具体
例としては、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサ
ノール及びシクロヘキシルカルビノールなどを挙げるこ
とができる。シクロヘキサンカルボン酸化合物として
は、構造式が で示され、R1が水素原子もしくは炭素数1〜4のアルキ
ル基から選択された1種または2種以上で、R2は水素原
子または炭素数1〜8のアルキル基から選択され、nが
0〜5で示される化合物である。特に好ましいカルボン
酸化合物としては、R1が水素またはメチル基、R2が水素
原子か炭素数1〜4のアルキル基でnが0〜2の化合物
である。具体例としては、シクロヘキサンカルボン酸、
シクロヘキシル酢酸及びシクロヘキシルプロピオン酸な
どが挙げられる。エステル化反応は、アルコール過剰下
にリン酸等の触媒を用いて行なうか酢過剰条件で行なう
が、酸過剰条件を採用するのが好ましい。すなわち、ア
ルコール化合物1モルに耐し酸を1.2〜2倍モル(特に
好ましくは1.5〜1.8倍モル)反応させる。反応温度は15
0〜250℃、好ましくは170〜230℃とし、反応時間は10〜
40時間、好ましくは15〜25時間とする。反応圧力は加
圧、減圧でも良いが反応操作の点で常圧が好ましい。こ
の条件下では、過剰の酸が触媒として作用する。また溶
媒としてキシレン、トルエン等のアルキルベンゼンを適
当量加えることができる。溶媒の添加により、反応と温
度を容易に制御することができる。反応の進行にともな
い、生成した水が蒸発してくるが、この水がアルコール
の等倍モルとなった時点で反応を終了する。過剰の酸
は、アルカリ水溶液で中和し水洗により除去する。酸が
アルカリ洗で取り出しにくい酸を使用する場合は、酸を
アルコールの2〜2.5倍モルにして触媒を用いて反応さ
せる。触媒としては、リン酸、パラトルエンスルホン
酸、硫酸等を使用することができるが、反応速度を高め
エステルの収率を上げる点で、リン酸を使用するのが最
も好ましい。本発明のエステル化合物は、最後に反応生
成物を減圧蒸留して水と溶媒を留出することにより得ら
れる。アルコール過剰条件でおこなう場合は、カルボン
酸に対し、アルコール化合物を1.5〜3倍モルで反応さ
せる。反応温度は150〜250℃、好ましくは170〜230℃と
し、反応時間は10〜40時間、好ましくは15〜25時間とす
る。反応圧力は加圧、減圧でも良いが反応操作の点で常
圧が好ましい。また溶媒としてキシレン、トルエン等の
アルキルベンゼンを適量加えることができる。溶媒の添
加により、反応温度を容易に制御することができる。反
応の進行にともない、生成した水が蒸発してくるが、こ
の水がカルボン酸の等倍モルとなった時点で反応を終了
する。触媒としてリン酸、パラトルエンスルホン酸、硫
酸等を使用する。反応速度を高めエステルの収率を上げ
る点で、リン酸を使用するのが最も好ましい。本発明の
エステル化合物は、最後に反応生成物を減圧蒸留して水
と溶媒と過剰のアルコールを留出することにより得られ
る。
本発明のエステルは、単独でも高いトラクション係数を
有するが、第二成分としてポリブテンなどのポリアルフ
ァーオレフィンや他のエステルを配合することにより一
層好ましいトラクションフルードを得ることができる。
有するが、第二成分としてポリブテンなどのポリアルフ
ァーオレフィンや他のエステルを配合することにより一
層好ましいトラクションフルードを得ることができる。
第二成分としてのポリアルファーオレフィンは、四級炭
素原子や三級炭素原子を主鎖に有するもので、炭素数が
3〜5のアルファーオレフィンの重合体およびその水添
物である。例えば、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ
イソブチレン、ポリペンテン及びそれらの水添物である
が、特に好ましいものはポリブテン、ポリイソブチレン
およびその水添物である。ポリイソブチレンは、次の構
造式で示すことができる。
素原子や三級炭素原子を主鎖に有するもので、炭素数が
3〜5のアルファーオレフィンの重合体およびその水添
物である。例えば、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ
イソブチレン、ポリペンテン及びそれらの水添物である
が、特に好ましいものはポリブテン、ポリイソブチレン
およびその水添物である。ポリイソブチレンは、次の構
造式で示すことができる。
また、その水添物は次の構造式で示される。
但し、上記の重合度nは5〜200である。
ポリブテン、ポリイソブチレンは市販品を使用すればよ
いが公知の重合方法でも製造することができる。また、
その水添物はポリイソブチレン等を水素の存在下に反応
させて製造する。特に好ましいポリアルファーオレフィ
ンは、分子量300〜10,000の範囲にあるもので、より好
ましくは500〜5,000の分子量範囲にあるものを使用す
る。分子量の調整は高分子量のポリアルファーオレフィ
ンの分解、分子量の異なるポリアルファーオレフィンの
混合等に依ればよい。なお、ポリアルファーオレフィン
の一種として、アルファーオレフィン共重合体(OCP)
があるが、このOCPは本発明の第二成分として用いるに
は適切ではない。その理由は、OCPが2以上のアルファ
ーオレフィンの重合によって得られそれらが不規則に連
結した構造を有し、ポリブテン等の如き規則的なgem−
ジアルキル型構造ではないためである。
いが公知の重合方法でも製造することができる。また、
その水添物はポリイソブチレン等を水素の存在下に反応
させて製造する。特に好ましいポリアルファーオレフィ
ンは、分子量300〜10,000の範囲にあるもので、より好
ましくは500〜5,000の分子量範囲にあるものを使用す
る。分子量の調整は高分子量のポリアルファーオレフィ
ンの分解、分子量の異なるポリアルファーオレフィンの
混合等に依ればよい。なお、ポリアルファーオレフィン
の一種として、アルファーオレフィン共重合体(OCP)
があるが、このOCPは本発明の第二成分として用いるに
は適切ではない。その理由は、OCPが2以上のアルファ
ーオレフィンの重合によって得られそれらが不規則に連
結した構造を有し、ポリブテン等の如き規則的なgem−
ジアルキル型構造ではないためである。
本発明の第二成分としては、シクロヘキシル環を二個以
上有し、かつ1〜3個のエステル結合を有するエステル
(以下エステルBと称する)が選択される。エステルB
としては、シクロヘキサノール化合物とカルボン酸化合
物とのエステル化によって得られるモノエステル、ジエ
ステルまたはトリエステルが挙げられる。特に好ましい
エステルBとしては、中央に1〜10個の炭素を有し、末
端に各1個のシクロヘキシル環を有するモノエステルま
たはジエステルである。
上有し、かつ1〜3個のエステル結合を有するエステル
(以下エステルBと称する)が選択される。エステルB
としては、シクロヘキサノール化合物とカルボン酸化合
物とのエステル化によって得られるモノエステル、ジエ
ステルまたはトリエステルが挙げられる。特に好ましい
エステルBとしては、中央に1〜10個の炭素を有し、末
端に各1個のシクロヘキシル環を有するモノエステルま
たはジエステルである。
これらエステルBの詳細な構造および製造方法は、本発
明者らの特許出願(特願昭60−27832号、同60−294424
号、同61−19226号)に記載されている。
明者らの特許出願(特願昭60−27832号、同60−294424
号、同61−19226号)に記載されている。
本発明におけるエステル、例えばシクロヘキシル酢酸と
シクロヘキシルカルビノールとのモノエステルは、トラ
クション係数が0.104〜0.106を示し、第二成分、例えば
ボリブテンは、トラクション係数が0.075〜0.085、また
はエステルB(シクロヘキサンカルボン酸とシクロヘキ
サノールとのモノエステル)は、0.090〜0.092の値を示
すものである。
シクロヘキシルカルビノールとのモノエステルは、トラ
クション係数が0.104〜0.106を示し、第二成分、例えば
ボリブテンは、トラクション係数が0.075〜0.085、また
はエステルB(シクロヘキサンカルボン酸とシクロヘキ
サノールとのモノエステル)は、0.090〜0.092の値を示
すものである。
本発明のエステル(第一成分)はトラクション係数が高
いので第一成分を単独でトラクションドライブ装置に適
用しても、高性能を発揮することができる。しかしなが
ら、この第一成分に第二成分のポリアルファーオレフィ
ンまたはエステルBを0.1〜95重量%特に10〜70重量%
配合することにより更に好ましいトラクション用フルー
ドとすることができる。すなわち、第二成分はA成分よ
りもトラクション係数は低いかほぼ同等であるものの、
第二成分のgem−ジアルキル基またはシクロヘキシル環
が第一成分のシクロヘキシル環と相乗効果(トラクショ
ン係数向上作用)を発揮する。しかも第二成分は比較的
価格が安く粘度特性に優れているので、第一成分に対し
0.1〜95重量%配合することによりトラクション係数を
下げることなく経済的にトラクションフルードを得るこ
とができるわけである。
いので第一成分を単独でトラクションドライブ装置に適
用しても、高性能を発揮することができる。しかしなが
ら、この第一成分に第二成分のポリアルファーオレフィ
ンまたはエステルBを0.1〜95重量%特に10〜70重量%
配合することにより更に好ましいトラクション用フルー
ドとすることができる。すなわち、第二成分はA成分よ
りもトラクション係数は低いかほぼ同等であるものの、
第二成分のgem−ジアルキル基またはシクロヘキシル環
が第一成分のシクロヘキシル環と相乗効果(トラクショ
ン係数向上作用)を発揮する。しかも第二成分は比較的
価格が安く粘度特性に優れているので、第一成分に対し
0.1〜95重量%配合することによりトラクション係数を
下げることなく経済的にトラクションフルードを得るこ
とができるわけである。
本発明の合成潤滑フルードには、用途に応じて種々の添
加剤を配合することもできる。すなわち、トラクション
装置が高温、大荷重を受けるものであれば酸化防止剤、
摩耗防止剤あるいは防せい剤の一種または2種以上の添
加剤を0.01〜5重量%程度配合することができる。同様
に高粘度指数が要求される場合には、公知の粘度指数向
上剤を1〜10重量%配合すればよい。但し、ポリメタク
リレートやオレフィン共重合体を用いると逆にトラクシ
ョン係数を低下するので、これらの添加量は4重量%以
下にするのが望ましい。
加剤を配合することもできる。すなわち、トラクション
装置が高温、大荷重を受けるものであれば酸化防止剤、
摩耗防止剤あるいは防せい剤の一種または2種以上の添
加剤を0.01〜5重量%程度配合することができる。同様
に高粘度指数が要求される場合には、公知の粘度指数向
上剤を1〜10重量%配合すればよい。但し、ポリメタク
リレートやオレフィン共重合体を用いると逆にトラクシ
ョン係数を低下するので、これらの添加量は4重量%以
下にするのが望ましい。
本発明において合成潤滑フルードまたはトラクションフ
ルードとは、回転トルクを点接触あるいは線接触により
伝達する装置、さらにはこれらと同様な構造を有する伝
達装置において用いられるフルードをいう。本発明の合
成潤滑フルードは、従来知られているフルードよりも高
いトラクション係数を有し、粘度等の性状にもよるが従
来品よりも5〜15%高いトラクション係数を有するもの
である。このため、本発明の合成潤滑フルードは小型乗
用車等の内燃機関をはじめ、紡績機械や食品製造機械と
いった比較的低動力の伝達装置はもちろんのこと、大動
力の産業機械等のトラクションライブ装置にも好ましく
は適用することができる。
ルードとは、回転トルクを点接触あるいは線接触により
伝達する装置、さらにはこれらと同様な構造を有する伝
達装置において用いられるフルードをいう。本発明の合
成潤滑フルードは、従来知られているフルードよりも高
いトラクション係数を有し、粘度等の性状にもよるが従
来品よりも5〜15%高いトラクション係数を有するもの
である。このため、本発明の合成潤滑フルードは小型乗
用車等の内燃機関をはじめ、紡績機械や食品製造機械と
いった比較的低動力の伝達装置はもちろんのこと、大動
力の産業機械等のトラクションライブ装置にも好ましく
は適用することができる。
(作 用) 本発明の合成潤滑フルードは、公知のフルードに比べて
格段に優れたトラクション係数を有するものであるが、
いかなる理由で高トラクション係数を示現しうるのであ
るかについては未だ完全には解明されていない。基本的
には、本発明の合成潤滑フルードの特有な分子構造に基
づくものと考えれる。
格段に優れたトラクション係数を有するものであるが、
いかなる理由で高トラクション係数を示現しうるのであ
るかについては未だ完全には解明されていない。基本的
には、本発明の合成潤滑フルードの特有な分子構造に基
づくものと考えれる。
まず、本発明の合成潤滑フルード(第一成分)は化合物
分子中にシクロヘキシル環を2個もつエステルであり、
そのエステル結合のため分子間相互に双極子間力が働く
ことになる。この双極子間力がトラクション装置の高負
荷条件下で流体を安定なガラス状態に変え抗せん断力を
増大せしめるものと考えられる。さらに、本発明のエス
テルに第二成分を配合すれば、第二成分がgem−ジアル
キル型第四級炭素またはシクロヘキシル環を有している
ため、トラクション装置の高負荷時には第一成分のシク
ロヘキシル環と第二成分の第四級炭素のgem−ジアルキ
ル部またはシクロヘキシル環とがあたかもギアのように
固くかみ合い、負荷から開放された時には速かに離脱し
流動化するものと考えられる。
分子中にシクロヘキシル環を2個もつエステルであり、
そのエステル結合のため分子間相互に双極子間力が働く
ことになる。この双極子間力がトラクション装置の高負
荷条件下で流体を安定なガラス状態に変え抗せん断力を
増大せしめるものと考えられる。さらに、本発明のエス
テルに第二成分を配合すれば、第二成分がgem−ジアル
キル型第四級炭素またはシクロヘキシル環を有している
ため、トラクション装置の高負荷時には第一成分のシク
ロヘキシル環と第二成分の第四級炭素のgem−ジアルキ
ル部またはシクロヘキシル環とがあたかもギアのように
固くかみ合い、負荷から開放された時には速かに離脱し
流動化するものと考えられる。
(実施例) 実施例1〜19 本発明のエステルA1を次の方法に依り合成した。まず、
反応容器にシクロヘキシル酢酸とシクロヘキシルカルビ
ノール(モル比3:1)及びリン酸6gを採取した。次に反
応容器を200℃に加熱し、常圧下に反応させた。反応の
進行とともに生成する水が、シクロヘキシル酢酸の2倍
モルとなった時点で加熱を終了した。反応生成物のシク
ロヘキシル酢酸とシクロヘキシルカルビノールとのエス
テル、未反応物のシクロヘキシル酢酸の混合物から未反
応物を除去するためアルカリ洗浄後真空蒸留を行ない、
純粋なエステルA1を単離した。
反応容器にシクロヘキシル酢酸とシクロヘキシルカルビ
ノール(モル比3:1)及びリン酸6gを採取した。次に反
応容器を200℃に加熱し、常圧下に反応させた。反応の
進行とともに生成する水が、シクロヘキシル酢酸の2倍
モルとなった時点で加熱を終了した。反応生成物のシク
ロヘキシル酢酸とシクロヘキシルカルビノールとのエス
テル、未反応物のシクロヘキシル酢酸の混合物から未反
応物を除去するためアルカリ洗浄後真空蒸留を行ない、
純粋なエステルA1を単離した。
同様にして上記原料を用い本発明のエステルA2,A3を合
成した。
成した。
A2…シクロヘキシルカルボン酸とシクロヘキシルカルビ
ノール(前記構造式中、n=0、m=1) A3…シクロヘキシル酢酸とシクロヘキサノール(前記構
造式中、n=1、m=0) 次にこうして製造したエステルA1、A2及びA3単独または
これらエステルに分岐を有する平均分子量が1350のポリ
ブテン水添物(B1)、平均分子量900のポリブテン(B
2)、平均分子量2350のポリブテン(B3)または平均分
子量420のポリブテン(B4)を配合してトラクション係
数を測定した。トラクション係数の測定条件は次のとお
りである。
ノール(前記構造式中、n=0、m=1) A3…シクロヘキシル酢酸とシクロヘキサノール(前記構
造式中、n=1、m=0) 次にこうして製造したエステルA1、A2及びA3単独または
これらエステルに分岐を有する平均分子量が1350のポリ
ブテン水添物(B1)、平均分子量900のポリブテン(B
2)、平均分子量2350のポリブテン(B3)または平均分
子量420のポリブテン(B4)を配合してトラクション係
数を測定した。トラクション係数の測定条件は次のとお
りである。
測定装置:曽田式4ローラートラクション試験機 試験条件:油温20℃、ローラー温度30℃ 平均ヘルツ圧1.2GPa, ころがり速度3.6m/s, すべり率3.0% 本発明の合成潤滑フルードは、第1表に示すように従来
のトラクションフルードと比べ格段に優れたトラクショ
ン性能を有することがわかった。
のトラクションフルードと比べ格段に優れたトラクショ
ン性能を有することがわかった。
比較例1〜6 ポリブテン単独(100重量%)のトラクション用フルー
ドおよび市販のトラクションフルードを用いて、実施例
に示した条件でトラクション係数を測定した。
ドおよび市販のトラクションフルードを用いて、実施例
に示した条件でトラクション係数を測定した。
この結果第1表に示すようにいずれの本発明の合成潤滑
フルードよりもトラクション係数が5〜15%小さいこと
がわかった。
フルードよりもトラクション係数が5〜15%小さいこと
がわかった。
(発明の効果) 本発明は、シクロヘキシル環を2個有するエステルまた
は該エステルにポリアルファーオレフィンを特定量配合
して基油とした合成潤滑フルードであり極めて高いトラ
クション係数を有するだけでなく、安価でしかも粘度特
性に優れるものである。
は該エステルにポリアルファーオレフィンを特定量配合
して基油とした合成潤滑フルードであり極めて高いトラ
クション係数を有するだけでなく、安価でしかも粘度特
性に優れるものである。
従って、動力伝達装置とくにトラクションドライブ装置
に使用すれば、高負荷時におけるせん断力を飛躍的に増
大できるので装置を小型化できるとともに経済的に供給
しうるという効果がある。
に使用すれば、高負荷時におけるせん断力を飛躍的に増
大できるので装置を小型化できるとともに経済的に供給
しうるという効果がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10M 107:08) C10N 40:04
Claims (16)
- 【請求項1】一般式 [式中、nは0〜5、mは0〜5、但しn+mは1〜10
であり、R1は同一または異種で水素原子または、炭素数
1〜8のアルキル基、R2は同一または異種で水素原子ま
たは、炭素数1〜3のアルキル基を示す。]のシクロヘ
キサノールシクロヘキサンカルボン酸エステル化合物ま
たはその誘導体を配合したことを特徴とする合成潤滑フ
ルード。 - 【請求項2】前記エステル化合物のnが1〜3である特
許請求の範囲第1項に記載1の合成潤滑フルード。 - 【請求項3】前記エステル化合物のmが1〜3である特
許請求の範囲第1項に記載の合成潤滑フルード。 - 【請求項4】前記エステル化合物のnが1〜3であり、
かつmが1〜3である特許請求の範囲第1項に記載の合
成潤滑フルード。 - 【請求項5】前記エステル化合物のR1が水素原子または
炭素数1〜3のアルキル基である特許請求の範囲第1項
に記載の合成潤滑フルード。 - 【請求項6】前記エステル化合物のR2が水素原子または
メチル基である特許請求の範囲第1項に記載の合成潤滑
フルード。 - 【請求項7】合成潤滑フルードがトラクションフルード
である特許請求の範囲第1〜6項のいずれかの項に記載
の合成潤滑フルード。 - 【請求項8】一般式 [式中、nは0〜5、mは0〜5,但しn+mは1〜10で
あり、R1は同一または異種で水素原子または炭素数1〜
8のアルキル基であり、R2は水素原子または炭素数1〜
3のアルキル基を示す。]のシクロヘキサノールシクロ
ヘキサンカルボン酸エステル化合物またはその誘導体
に、分岐を有するポリアルファーオレフィンを1〜70重
量%配合したことを特徴とする合成潤滑フルード。 - 【請求項9】ポリアルファーオレフィンが、平均分子量
500〜10.000のポリブテンである特許請求の範囲第8項
に記載の合成潤滑フルード。 - 【請求項10】前記ポリアルファーオレフィンが、平均
分子量900〜5000のポリブテンである特許請求の範囲第
8項または第9項に記載の合成潤滑フルード。 - 【請求項11】ポリアルファーオレフィンを10〜50重量
%配合する特許請求の範囲第8項、第9項または第10項
に記載の合成潤滑フルード。 - 【請求項12】前記エステル化合物のnが1〜3である
特許請求の範囲第8項に記載の合成潤滑フルード。 - 【請求項13】前記エステル化合物のmが1〜3である
特許請求の範囲第8項に記載の合成潤滑フルード。 - 【請求項14】前記エステル化合物のR1が水素原子また
は炭素数1〜3のアルキル基である特許請求の範囲第8
項に記載の合成潤滑フルード。 - 【請求項15】前記エステル化合物のR2が水素原子また
はメチル基である特許請求の範囲第8項に記載の合成潤
滑フルード。 - 【請求項16】前記合成潤滑フルードが、トラクション
フルードである特許請求の範囲第8項〜第15項のいずれ
かの項に記載の合成潤滑フルード。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61134401A JPH0774351B2 (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 合成潤滑フル−ド |
CA000538757A CA1293499C (en) | 1986-06-10 | 1987-06-03 | Synthetic lubricating fluid |
PCT/JP1987/000370 WO1987007636A1 (en) | 1986-06-10 | 1987-06-10 | Synthetic lubricating fluid |
EP87903906A EP0275315B1 (en) | 1986-06-10 | 1987-06-10 | Synthetic lubricating fluid |
DE8787903906T DE3777375D1 (de) | 1986-06-10 | 1987-06-10 | Kuenstliche schmiermittel. |
CA000544342A CA1289548C (en) | 1986-06-10 | 1987-08-12 | Synthetic lubricating fluid |
US07/832,632 US5171481A (en) | 1986-06-10 | 1992-02-07 | Synthetic traction fluid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61134401A JPH0774351B2 (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 合成潤滑フル−ド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62290796A JPS62290796A (ja) | 1987-12-17 |
JPH0774351B2 true JPH0774351B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=15127527
Family Applications (1)
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