JPS6115918B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、トラクシヨンドライブ
（tractiondrive、ころがり摩擦駆動装置）用流体
に係り、特に、高粘度のトラクシヨンドライブ用
流体に係る。更に詳しくは、本発明は、ビス−
（α−メチルベンジル）トルエンおよび／または
ビス−（α−メチルベンジル）キシレンを、もし
くはこれら化合物の少なくとも１種とビス−（α
−メチルベンジル）エチルベンゼンを、水素添加
して得られるトラクシヨンドライブ用流体に関す
る。

トラクシヨンドライブ装置においては、ころが
り接触面（例えば、側面を接し、それぞれの固定
された回転中心軸のまわりに、互いに逆方向に回
転する２本の円柱の接触面、あるいは、側面を接
し、それぞれの固定回転中心軸のまわりに、互い
に逆方向に回転する２個の円錘の接触面）に流体
がはさまれることにより、流体の油膜がその流動
性を失ない、しかもその後、接触面を離れること
により、流体本来の流動性を回復することが必要
とされる。すなわち、トラクシヨンドライブ装置
においては、ころがり接触面（高圧下の薄膜状
態）において流体の油膜が硬化することにより生
じるころがり摩擦を利用して動力が伝達されるた
め、当然のことながら、トラクシヨンドライブ用
流体としては、ころがり摩擦の大きいことが要望
される。トラクシヨンドライブ用流体に必要なこ
の特性は、所定のトラクシヨンドライブ装置にお
いて測定されるころがり摩擦係数により表示され
る。トラクシヨンドライブ用流体として、既に各
種の炭化水素および含酸素炭化水素が提案され、
それらの製法が提示されてきたが、工業的に容易
に入手しうる安価な原料を用い、簡単な操作によ
り合成可能で、しかも、優れた性能を示すトラク
シヨンドライブ用流体は知られていない。即ち、
トラクシヨンドライブ用流体として、デカリン、
パーヒドロアントラセン（U.S.P.3411369）、ポリ
シクロヘキシル類（ASLE Transitions13 105
（1970）、U.S.P.3925217）、ビシクロヘキシル、ジ
シクロヘキシルメタン（U.S.P.3440894）、２・３
−ジシクロヘキシルブタン（特開昭46−4510）、
イソブチレン低重合体水素化物（特開昭46−
4766、特開昭47−2164、特開昭47−35661、特開
昭47−2229）、α−メチルスチレン環化二量体水
素化物（特開昭47−2229、特公昭47−35763）、ア
ダマンタン類（特公昭48−42067、特公昭48−
42068、特公昭47−35763）などが提案されたが、
実用性能、特にころがり摩擦係数即ちトラクシヨ
ン係数（traction coeffictent）の点においていず
れも不十分である。

これに関連して多くの研究が重ねられた結果、
上記各種炭化水素に勝るころがり摩擦係数を有す
る合成流体として、α−メチルスチレンの線状二
量体水素化物すなわち、２・４−ジシクロヘキシ
ル−２−メチルペンタンが提出されている（特開
昭47−7664、U.S.P.3975278、U.S.P.3994816）。
しかしながら、このトラクシヨンドライブ用流体
を工業的に合成するには、α−メチルスチレンを
線状二量化後、これを水素添加する方法が知られ
ているが、原料としてのα−メチルスチレンが高
価で、しかもその二量化工程において副反応を伴
なうなどの難点がある。この場合の副反応として
は、多量化と環化がよく知られており、改善提案
として副生した多量体（３〜７量体）を熱分解
（解重合）することにより二量体へ転化させる試
み（特公昭47−35763）、ならびに、モンモリロナ
イト系粘度と有機含酸素化合物とを併用する方法
（特開昭52−148053）、あらかじめ熱処理したモン
モリロナイト系粘度を触媒として用いること（特
開昭53−21149）などにより環化を抑制する試み
が知られているが、その効果は未だ完全ではな
い。さらに今後とも、この副反応阻止技術に改善
が加えられるとしても、なお、α−メチルスチレ
ンを原料として確保しなければならぬ経済的負担
をまぬがれることはできない。現在市販されてい
るトラクシヨンドライブ用流体の高価なことが、
トラクシヨンドライブによる動力伝達装置の普及
を遅らせている最大の理由と考えられるが、これ
は、上記のとおり、高価なα−メチルスチレンを
原料とし、しかもその二量化工程に難点があるこ
とから、現状では止むを得ぬことと解される。α
−メチルスチレンに比し、はるかに安価なスチレ
ンを原料とする試みが、当然のことながら検討さ
れたが、この場合の生成物のころがり摩擦係数
は、α−メチルスチレンを原料とした場合に比し
30％程度も劣ることが判明している（特公昭47−
35763）。このほか、アルキルナフタレンの水素添
加、ナフテン系鉱油の水素添加、アルキルベンゼ
ン類とホルムアルデヒドとの重縮合物の水素添
加、インダン二量体の水素添加なども検討された
が（特公昭47−35763）、α−メチルスチレンを二
量化後、水素添加して得られる２・４−ジシクロ
ヘキシル−２−メチルペンタンに比し、特性が劣
ることをまぬかれない。

本発明者は、特に高価なα−メチルスチレンを
用いることなく、優れたトラクシヨンドライブ用
流体を製造しうる可能性につき研究を重ねた結
果、キシレンおよび／またはトルエンをスチレン
によりアルキル化して沸点270〜340℃未満を有す
るアルキル化生成物を得、これを水素添加するこ
とにより、この目的が達成されることを見出し、
別に特許出願した。該別出願によるトラクシヨン
ドライブ用流体は、ころがり摩擦係数0.088〜
0.092を有し、従来より公知のトラクシヨンドラ
イブ用流体はもちろんのこと、前記α−メチルス
チレンの線状二量体水素化物のころがり摩擦係数
0.085よりも優れた値を示し、またころがり摩擦
係数以外の各種要求性状、すなわち酸化安定性、
流動点、熱安定性、粘度指数、金属に対する腐食
性、耐摩耗性、せん断安定性、引火点、粘度など
においても十分な性能を示した。

このように上記別出願発明は、優れたトラクシ
ヨンドライブ用流体を提供するものであるが、ト
ラクシヨンドライブ装置によつては、さらに高粘
度のトラクシヨンドライブ用流体が好まれる場合
もある。すなわち、前述の別出願発明によるトラ
クシヨンドライブ用流体（動粘度２〜2.2cSt
（98.9℃））は、寒冷地におけるトラクターならび
に潜水艦、北洋や南洋を航行する船舶等に好適で
あるが、このほか、自動変速トラクシヨンドライ
ブ自動車、ガスタービンエンジン、研削機、音響
機器用モーター等の無段変速機油および軸受油と
して、動粘度３〜11cSt（98.9℃）の各種トラク
シヨンドライブ用流体が必要となり、このような
場合には、上記別出願発明の流体およびα−メチ
ルスチレン二量体水素化物はともに、比較的粘度
が低い難点を有する。

即ち、上記別出願発明の流体の動粘度は２〜
２・2cSt（98.9℃）、引火点は137〜140℃であ
り、α−メチルスチレン二量体水素化物の動粘度
は3.7cSt（98.9℃）、引火点は149℃であるが、こ
れらは、多くのトラクシヨンドライブ装置に十分
用いられうるものの、特に苛酷な条件（高荷重）
のもとに運転される一部のトラクシヨンドライブ
装置には、満足すべきものではない。この一部の
トラクシヨンドライブ装置に好ましい流体として
は、４〜11cSt（98.9℃）が望まれ、また引火点
はもちろん、できるかぎり高いことが望まれる。

高粘度トラクシヨンドライブ用流体としては、
１−シクロヘキシル−１・３・３−トリメチルヒ
ドリンダン（α−メチルスチレン環状二量体水素
化物、動粘度4.16cSt（98.9℃））、トリシクロペ
ンタジエン水素化物（動粘度4.293cSt（98.9
℃））、ビスデカリン（動粘度11.0cSt（98.9
℃））、１・２・３−トリシクロヘキシルプロパン
（動粘度7.687cSt（98.9℃））、などが既に提案さ
れたが（U.S.P.3411369（1968）、U.S.P.3440894
（1969））、このうち、１−シクロヘキシル−１・
３・３−トリメチルヒドリンダンとトリシクロペ
ンタジエン水素化物を粘度は、前述のスチレン二
量体水素化物（動粘度3.7cSt（98.9℃））と大差
なく、ビスデカリンと１・２・３−トリシクロヘ
キシルプロパンが比較的高粘度の流体として注目
される。しかし、ビスデカリンはころがり摩擦係
数の点で、フルオレン水素化物、フエナンスレン
水素化物等より劣ることが知られ（U.S.
P.3411369）、トラクシヨンドライブ用流体として
満足すべきものでない。また、１・２・３−トリ
シクロヘキシルプロパンは、ころがり摩擦係数の
点で、いくぶん優れるが、ジシクロヘキシルと同
程度であることから（U.S.P.3440894）、やはりト
ラクシヨンドライブ用流体として満足なものでは
ない。なお、この１・２・３−トリシクロヘキシ
ルプロパンは、工業的に入手し難く、例えばフエ
ニルマグネシウムブロマイドと１・３−ジフエニ
ルアセトンとのグリニヤー反応生成物の水素添加
により合成する必要があることから、実用性に乏
しい。α−メチルスチレン三量体水素化物も提案
されたが、α−メチルスチレンの重合工程におい
て、四〜六量体が副生することと、α−メチルス
チレンが比較的高価なため、満足しうるものでは
ない。便法として、低粘度のトラクシヨンドライ
ブ用流体へ、ポリイソブチレン水素化物、ポリ
（４−メチルペンテン−１）水素化物、ポリ
（２・３−ジメチルブテン−１）水素化物、ポリ
（３−メチルブテン−１）水素化物、ブチルメタ
クリレート−ラウリルメタクリレート共重合体水
素化物などを添加することにより粘度を高めるこ
とも提案されているが、これらは、いずれも、こ
ろがり摩擦係数が低いため、本来、トラクシヨン
ドライブ用流体としては、好ましくない成分であ
り、たとえ、粘度向上に寄与しても、ころがり摩
擦特性、せん断安定性、熱安定性等の観点から
は、満足すべき対策とは言い難い。

本発明者は、前記別出願発明の、低粘度トラク
シヨンドライブ用流体に加え、さらに高粘度のト
ラクシヨンドライブ用流体を探索し、特にα−メ
チルスチレンのごとき高価な原料を全く用いるこ
となく、工業的に常に容易に入手しうる安価な原
料からころがり摩擦係数の優れた高粘度トラクシ
ヨンドライブ用流体の製造可能性を検討した結
果、ビス−（α−メチルベンジル）トルエンおよ
び／またはビス−（α−メチルベンジル）キシレ
ンを、もしくはこれら化合物の少なくとも１種と
ビス−（α−メチルベンジル）エチルベンを水素
添加することにより、この目的が達成されること
を見出し、本発明を完成するに至つた。

本発明における水素添加生成物は、下記の一般
式 （上式中、R₁はＨまたはCH₃であり、R₂はCH₃ま
たはC₂H₅であるが、R₁がCH₃であると同時にR₂
がC₂H₅となることはない） により表わされる化合物もしくはこれらの混合物
で、高粘度（9.8〜10.9cSt（98.9℃））を有し、ま
た、引火点も200〜205℃で、本発明の意図すると
ころのトラクシヨンドライブ用流体としての条件
に合致するが、さらに、そのころがり摩擦係数を
測定した結果、トラクシヨンドライブ用流体とし
て優れた性能を有することが判明した。

本発明において水素添加に供する前記ビスー
（α−メチルベンジル）キシレン等の化合物は、
トルエン、キシレン、エチルベンゼンの１種以
上、好ましくはトルエンおよび／またはキシレン
を、スチレンでアルキル化して得るこが望まし
い。

トルエンまたはキシレンおよびスチレンは、と
もに、周知のとおり、工業的に容易に入手しうる
比較的安価な原料であるが、これから、前記別出
願発明とは異なる高粘度のトラクシヨンドライブ
用流体を製造しうること、本発明の、ビス−（α
−メチルベンジル）トルエン、ビス−（α−メチ
ルベンジル）キシレン、またはビス−（α−メチ
ルベンジル）エチルベンゼンまたはそれらの２種
以上の混合物の水素添加生成物が、特に優れたト
ラクシヨンドライブ用流体であることなどは、い
ずれも、従来の諸文献に全く知られておらず、ま
た、これらを示唆する記載も全く見られない。

本発明は、トルエンまたはキシレンもしくはエ
チルベンゼン混在のこれら原料をスチレンにより
アルキル化することにより、ビス−（α−メチル
ベンジル）トルエン、またはビス−（α−メチル
ベンジル）キシレンもしくは前記化合物にビス−
（α−メチルベンジル）エチルベンゼンの混在し
たものを得、しかる後、これを水素添加すること
を特徴とする。トルエンおよびキシレンのうちで
は、キシレンが、最終生成物のころがり摩擦係数
の点で好ましく、工業的に入手しやすい混合キシ
レンが最も好ましい。ここでいう混合キシレンと
は、ｏ−キシレン10〜40重量％、ｍ−キシレン20
〜45重量％、ｐ−キシレン10〜25重量％およびエ
チルベンゼン０〜45重量％の混合物であり、50重
量％未満のエチルベンゼンの混入は本発明の効果
を妨げるものではない。今まで述べてきたように
キシレン、トルエンの代りにエチルベンゼンを用
いることもできるが、工業的に容易に入手しえ
て、しかも比較的安価なキシレンまたはトルエン
を用いるのに比し、特に利点は無い。キシレン、
トルエンは、いずれも高純度品を用いる必要はな
く、ヘキサン、ベンゼン、デカン等に代表される
炭素数12以下の飽和脂肪族または芳香族炭化水素
が不純物として共存しても、全く支障はない。

アルキル化剤であるスチレンもやはり高純度品
を用いる必要はなく、エチルベンゼン、キシレ
ン、トルエン、ドデカン等に代表される炭素数12
以下の芳香族炭化水素または飽和脂肪族炭化水素
が共存しても全く支障はない。また、アルキル化
剤として、ビニルトルエン、α−メチルスチレ
ン、ｐ−メチルスチレン等を用いることもできる
が、比較的安価なスチレンを用いるのに比し、特
に利点はない。

トルエンまたはキシレンをスチレンによりアル
キル化して、ビス−（α−メチルベンジル）トル
エンまたはビス−（α−メチルベンジル）キシレ
ンを得る方法については、従来より公知の触媒、
条件を適用することができる。いずれの触媒を用
いる場合にも、反応温度、スチレンの添加速度、
反応系の撹拌に留意し、副反応としてのスチレン
の重合を極力抑制し、スチレンの有効利用率82％
以上（スチレンの重合率18％以下）の成積を確保
するよう努めるのが望ましい。

アルキル化方法については例えば特開昭48−
97096および48−97858に述べられているが、好ま
しい具体例を示せば、以下の通りである。触媒と
して硫酸を用いる場合には、５〜20℃に冷却され
たトルエン（またはキシレン）に、等量以下の硫
酸（濃度90〜96％）を加えて撹拌し、５〜20℃に
冷却しながら、次いでトルエン（またはキシレ
ン）の1/4量以下のスチレンを、少量ずつ、例え
ば10分〜１時間にわたり分割添加し、添加完了
後、さらに30〜60分間撹拌し、ここへ水酸化ナト
リウム水溶液を加えることにより、反応系を中和
し、さらに水洗と分留操作を施すことにより、ビ
ス−（α−メチルベンジル）トルエンまたはビス
−（α−メチルベンジル）キシレン）をスチレン
に対し、30％程度の収率で得ることができる。こ
の場合、残部のスチレンの大部分は、α−メチル
ベンジルトルエンまたはα−メチルベンジルキシ
レンの生成に消費されるが、これは、ビス−（α
−メチルベンジル）トルエン、またはビス−（α
−メチルベンジル）キシレンへ至る中間生成物で
あり、ここへスチレンおよび硫酸を添加して前述
のアルキル化操作を反復することにより、ビス−
（α−メチルベンジル）トルエンまたはビス−（α
−メチルベンジル）キシレンが得られることか
ら、究極的には、80％以上の好収率で、ビス−
（α−メチルベンジル）トルエン、またはビス−
（α−メチルベンジル）キシレンを製造すること
ができる。なお、使用する前記原料にエチルベン
ゼンが混在するときはビス−（α−メチルベンジ
ル）エチルベンゼンも生成する。

芳香族のアルキル化触媒として周知の固体酸、
例えばシリカアルミナなどを本発明品の製造に使
用することも可能である。

固体酸を触媒とする場合については、例えば英
国特許896864（1961）に反応条件選定上の諸注意
が述べられている。固体酸触媒の場合は、触媒の
調製法、前処理の内容などにより、触媒の性能が
変動するため、スチレンの重合を最小限にとどめ
るための最適条件を一義的に定めえないが、例え
ば450〜600℃で焼成処理されたアルミナ含量20〜
50wt％のシリカアルミナ触媒へ、トルエン（ま
たはキシレン）とスチレン５〜20：１混合物を
140〜160℃、SV0.3〜3.0（１／hr）、圧力３〜10
Kg/cm²の条件で連続的に供給することにより、ス
チレンの重合率を７〜15％にとどめ、スチレンの
85〜93％を、α−メチルベンジルトルエン（また
はα−メチルベンジルキシレン）とビス−（α−
メチルベンジル）トルエン（またはビス−（α−
メチルベンジル）キシレン）との混合物へ転化す
ることができる。

このように、硫酸または固体酸を触媒とし、し
かも反応条件に留意することにより、スチレンの
重合率を７〜18％に抑えることが好ましい。この
場合のスチレン重合体は、アルキル化後の分留工
程において、アルキル化生成物から分離すること
が好ましい。アルキル化反応条件に対する前記の
配慮を怠るときは、スチレン重合体（タール）の
副生量が著しく増大するとともに、アルキル化生
成物留分中にスチレンの低重合体（二〜三量体）
が見られるに至り、これはアルキル化生成物の品
位ならびにスチレンの有効利用の観点から不都合
である。

本発明において得られるトルエンのアルキル化
生成物ビス−（α−メチルベンジル）トルエンは
留出温度348〜362℃、沸点180〜200℃／３mm
Hg、屈折率（ｎ^２０ _Ｄ）1.5665、比重（15／４℃）
0.985、臭素価0.05以下であり、キシレンのアル
キル化生成物ビス−（α−メチルベンジル）キシ
レンは、留出温度353〜377℃、沸点192〜220℃／
３mmHg、屈折率（ｎ^２０ _Ｄ）1.5700、比重（15／４
℃）1.006、臭素価0.05以下、流動点−10℃、動
粘度（38℃）570cSt、引火点211℃である。すな
わち、トルエンおよび／またはキシレンのスチレ
ンによるアルキル化生成物は、ビス−（α−メチ
ルベンジル）トルエンおよび／またはビス−（α
−メチルベンジル）キシレンを主成分とし、沸点
340〜380℃を有するものである。なお、該アルキ
ル化生成物には、トルエンおよび／またはキシレ
ンのスチレンによる２環アルキル化生成物のスチ
レン芳香族環に、更に他のスチレンがアルキル化
した３環炭化水素が10％未満含有されることもあ
るが、該化合物は本発明における効果を何ら阻害
するものではない。

水素添加は、ニツケル、酸化ニツケル、ニツケ
ル−珪藻土、ラネ−ニツケル、ニツケル−銅、白
金、酸化白金、白金−活性炭、白金−ロジウム、
白金−アルミナ、白金リチウム−アルミナ、ロジ
ウム−活性炭、パラジウム、コバルト、ラネ−コ
バルト、パラジウム、ルテニウム、硫化タングス
テン−硫化ニツケル−アルミナに代表される周知
の芳香族核水素添加用触媒へ、上記アルキル化生
成物と水素との混合物を、250℃以下で接触させ
ることにより達成される。この水素添加反応は、
回分式または連続式のいずれによることもできる
が、いずれにしても、芳香族核がほとんど消失す
るに足る接触時間を与えることが望ましい。即
ち、接触時間が不足することにより、未反応の芳
香族化合物が残存すると、これが水素化生成物中
に含まれ、そのころがり摩擦係数を著しく低下さ
せる。この観点から芳香族残存率即ち、〔（残存フ
エニル基mol/）／（アルキル化生成物mol/
）×３〕×100が２％以下、特に好ましくは0.5％
以下とするに足る接触時間を与えることが好まし
い。

一般に、有機化合物の水素添加反応において、
水素圧（反応圧力）または反応温度を高めること
により、所要接触時間を短縮することが行われ
る。本発明においても、もちろんこの試みが有効
であるが、水素添加反応の完全を期すあまり、苛
酷な反応温度を採用することは、アルキル化生成
物の脱アルキル（分解）とタールの副生をひき起
し、これが、トラクシヨンドライブ用流体の収率
低下および水素添加触媒の早期劣化を招く。した
がつて、アルキル化生成物の水素添加反応温度と
しては、前記の250℃を超えぬよう留意するのが
よい。本発明の水素添加反応に用いうる反応条件
としては、例えば、ラネーニツケル（130〜240
℃、30〜200気圧）、ラネーコバルト（130〜180
℃、20〜200気圧）、酸化ニツケル（150〜250℃、
20〜100気圧）、ニツケル−珪藻土（120〜200℃、
10〜180気圧）、白金黒（100〜250℃、80〜100気
圧）、白金活性炭（150〜180℃、20〜80気圧）、白
金−アルミナ（200〜250℃、27〜100気圧）、ロジ
ウム−活性炭（80〜200℃、30気圧）の条件のも
とに、シクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、メチルシ
クロヘキサン、ｎ−ペンタン、酢酸などを希釈剤
（反応溶媒）として、30分〜15時間の接触時間を
与えることができる。特に180℃以下において、
比較的長時間接触させる方式を採つた場合、アル
キル化生成物の分解、重合はほとんど伴なわれ
ず、したがつて、水素化生成物をそのままトラク
シヨンドライブ用流体として供することができる
が、経済的観点からは反応温度を若干高めること
により、接触時間を30〜60分程度とすることが望
まれる。このように迅速に水素添加を進行させる
場合は、少量ながらもアルキル化生成物の分解と
重合を伴うため、水素添加工程にひき続き、分留
工程を設け、分解生成物としてのトルエンまたは
キシレンおよびα−メチルベンジルトルエン、α
−メチルベンジルキシレン、重合物としてのター
ルなどを除き、330〜360℃留分を、高粘度トラク
シヨンドライブ用流体に供することが好ましい。
この場合、前述した水素添加における注意事項に
留意し、250℃以下において水素添加を実施する
かぎり、アルキル化生成物の分解、重合による損
失は３〜４％に抑えられ、したがつてこれらの副
反応生成物を分離することによる流体の収率低下
は４％以下にすぎない。

本発明において得られるビス−（α−メチルベ
ンジル）トルエンの水素化物は、沸点331〜345
℃、207〜210℃（24mmＨｇ）、比重（15／４℃）
0.89、屈折率（ｎ^２０ _Ｄ）1.487、流動点−21℃、動粘
度（cSt）9.8（98.9℃）、148（37.8℃）引火点200
℃のビス−（α−シクロヘキシルエチル）メチル
シクロヘキサンであり、ビス−（α−メチルベン
ジル）キシレンの水素化物は沸点336〜360℃、
240〜244℃（27mmHg）比重（15／４℃）0.90、
屈折率（ｎ^２０ _Ｄ）1.491、流動点−15℃、動粘度
（cSt）10.9（98.9℃）、183（37.8℃）引火点205℃
のビス−（α−シクロヘキシルエチル）ジメチル
シクロヘキサンである。

トラクシヨンドライブ用流体のころがり摩擦係
数の測定については「潤滑」第16巻第８号573頁
（1971年）にその原理と測定装置が紹介されてお
り、本発明においては、この方法に準じた。具体
的には、４円筒方式の摩擦試験機、即ち、中央の
円筒（内筒・直径４cm）の回転軸を無心支持と
し、この内筒に接する３本の円筒（外筒・直径４
cm）に対し、それぞれ同一方向に同一速度
（1500r.p.m.）の回転を与えることにより、内筒
を外筒と反対方向へ回転せしめる装置において、
接触面へ207Kgの荷重を与えるとともに、内筒の
従動軸へ制動トルクを加えることにより、内外円
筒の回転数を相違せしめ（回転速度相違率、即
ち、すべり率を与え）、内筒の従動軸のねじれモ
ーメントを軸に設置した抵抗線ひずみ計により直
接測定する。この装置の試験片（内外円筒）は、
炭素鋼（JIS S45C）により製作され、また、外
筒への荷重に基づく最大ヘルツ荷重は93Kg/mm²で
ある。試験片へ供給する潤滑油の温度は任意に調
整しうるが、特に付記しないかぎり25℃とし、高
温の場合には、その温度を付記する。

この装置により測定されるころがり摩擦係数
は、本発明のトルエンまたはキシレンのアルキル
化物の水素添加生成物につき、0.092〜0.094（常
温）、0.072〜0.074（80℃）であり、比較対象と
して合成した比較的高粘度の各種炭化水素につい
ては、ポリイソブチレン水素添加物0.056、ジシ
クロヘキシルメチルシクロヘキサン0.065、アセ
ナフテン水素化物0.067、フルオレン水素化物
0.072、フエナンスレン水素化物0.068アントラセ
ン水素化物0.060、１・１・３−トリシクロヘキ
シルプロパン0.062、トリシクロヘキシルメタン
0.057、９−メチルフルオレン水素化物0.066、９
−フエニルフルオレン水素化物0.064、アダマン
タン類0.038であり、本発明によるトルエンおよ
びまたはキシレンのアルキル化物水素添加生成物
が、特に著しく優れており、ころがり摩擦係数の
大きい炭化水素として定評のある低粘度潤滑油と
してのα−メチルスチレン線状二量体水素化物
（0.085）をも上まわり、前述の別出願発明のトラ
クシヨンドライブ用流体（0.088〜0.092）に匹敵
することを知つた。

トラクシヨンドライブ用流体としての性能評価
にあたつては、ころがり摩擦係数が特に重要視さ
れるが、そのほか、当然のことながら、通常の潤
滑油の場合と同じく、酸化安定性、流動点、熱安
定性、粘度指数、引火点、金属に対する腐食性、
せん断安定性、耐摩耗性なども考慮される。本発
明によるトラクシヨンドライブ用流体は、これら
の諸項目についても十分な性能を有するが、酸化
安定性、熱安定性、金属に対する腐食性、耐摩耗
性、粘度および粘度指数などを向上させる目的
で、公知のトラクシヨンドライブ用流体の添加剤
として公知のもの、例えばトリクレジルホスフエ
ート、２・６−ジ−第３ブチル−ｐ−クレゾー
ル、ポリ・アルキルメタクリレート、アルキレン
グリコールペンタボレート塩、チオリン酸塩、リ
ン酸ジエステルなどを必要に応じて添加すること
も可能である。

本発明によるトラクシヨンドライブ用流体は粘
度9.8〜10.9cSt（98.9℃）を有するが、要求性状
に応じこれに従来より公知の比較的低粘度のトラ
クシヨンドライブ用流体を混合して、粘度の調整
されたトラクシヨンドライブ用流体とすることも
もちろん可能である。低粘度のトラクシヨンドラ
イブ用流体としては、本願発明者らが別に出願し
た粘度２〜2.2cSt（98.9℃）の流体が、特に好ま
しく、本発明によるトラクシヨンドライブ用流体
に20〜80重量、好ましくは30〜50重量％（いずれ
も組成物全体に対する重量％）配合することによ
り粘度２〜11cSt（98.9℃）のトラクシヨンドラ
イブ用流体が得られる。

また、アルキル化反応の際にトルエンおよび／
またはキシレンとスチレンの１：２アルキル化の
ほかに、１：１アルキル化を併発せしめるよう反
応条件を選定し、さらに必要に応じ、いつたん生
成した１：１アルキル化生成物へ、さらにスチレ
ンをアルキル化せしめることにより、１：２アル
キル化生成物へ転化して、１：２アルキル化生成
物と１：１アルキル化生成物の混合物とし、これ
を水素添加することにより粘度２〜11cSt（98.9
℃）のトラクシヨンドライブ用流体を得ることも
可能である。

以下に実施例および比較例により、本発明をさ
らに具体的に説明する。

実施例 １ （トルエンのアルキル化経由方式） 直径４cm、長さ20cm、容積250c.c.の耐圧円筒状
反応器に、550℃で焼成処理したアルミナ含量
42wt％の合成シリカアルミナ触媒を充填し、こ
こへトルエンとスチレンの混合物（モル比10：
１、重量比９：１）（147℃）を、247c.c./hrの流速
で供給する。反応器内の温度と圧力を、それぞれ
144〜148℃、7.6〜８Kg/cm²に維持して、得られる
流出液23Kgを捕集し、これより未反応トルエン
19.4Kgを除き、続いて142〜144℃／11mmHg留分
（2.7Kg）と182〜200℃／３mmHg留分（521ｇ）を
捕集した。前者は、沸点291〜293℃、比重（17／
４℃）0.987、屈折率（ｎ^１７ _Ｄ）1.566のα−メチル
ベンジルトルエン（α−フエニル−α−ｐ−トリ
ルエタン、メチルフエニル−ｐ−トリルメタン）
であるが、後者は沸点348〜362℃、屈折率（ｎ
^２０ _Ｄ）1.5665、比重（15／４℃）0.985の、ビス−
（α−メチルベンジル）トルエンであることが、
NMRスペクトル、赤外線吸収スペクトル、ガス
クロマト分析および質量分析の結果判明した。蒸
留残渣として、スチレン重合物280ｇが得られた
が、スチレンの70％は、α−メチルベンジルトル
エンへ、また17％は、ビス−（α−メチルベンジ
ル）トルエンへ転化されており、合計して、スチ
レンの87％がトルエンとのアルキル化に利用され
たことを知つた。ビス−（α−メチルベンジル）
トルエン留分の臭素価は0.05以下にすぎず、また
スチレンの低重合体は検出されなかつた。この留
分340ｇをオートクレーブ（２）に採取し、ニ
ツケル担持率65％のニツケル珪藻土触媒25ｇを添
加後、ｎ−ヘキサンを希釈溶媒として300c.c.添加
し、105Kg/cm²まで水素を圧入後、撹拌を続けなが
ら、しかも反応圧を100〜105Kg/cm²に維持するよ
う水素を追加しつつ、65℃で２時間、次いで135
℃で４時間加熱した。その後、常温まで冷却して
水素を放出し、内容物を過することにより、触
媒を除去した。液のNMR分析から、トルエン
のアルキル化物の99.8％以上が水素添加されたこ
とを知つた。液を蒸留してｎ−ヘキサンを回収
し、さらに微量（1.1ｇ）の分解生成物（トルエ
ン、エチルベンゼン）を除き、次に、207〜210
℃／24mmHg留分370c.c.をトラクシヨンドライブ用
流体として捕集した。この留分は、比重（15／４
℃）0.89、屈折率（ｎ^２０ _Ｄ）1.487、沸点331〜345
℃、動粘度（cST）9.8（98.9℃）のビス−（α−
シクロヘキシルエチル）メチルシクロヘキサンで
あり、引火点は200℃、ころがり摩擦係数は0.094
であつた。

このトラクシヨンドライブ用流体120c.c.に酸化
防止剤ジ−第３ブチル−ｐ−クレゾール１％を添
加し、Federal5308に準拠し、空気流速５/h
ｒ、350〓×72hrの条件のもとに加熱酸化した結
果、全酸化は当初の0.01から0.21へ増加するにと
どまり、粘度（100〓）の増加率は４％、また、
酸化触媒に供した鉄、銅、アルミニウム、マグネ
シウム等の金属試料の重量変化はそれぞれ、＋
0.01、−0.03、−0.01、0.00mg/cm²の微量にすぎず、
さらにコークスおよびスラツジの発生は認められ
ず、このような苛酷な強制酸化条件のもとにおい
ても、優れた安定性（品質）を有することを知つ
た。更にこの流体をKopp無段変速機に使用した
ところ、ころがり摩擦係数が大きいためきわめて
好ましく使用され、また回転部材のころがりによ
る疲労もきわめて少ないことが明らかとなつた。

実施例 ２ （キシレンのアルキル化経由方式） キシレン（工業用混合キシレン：ｏ−キシレ
ン；33％、ｍ−キシレン；37％、ｐ−キシレン；
20％；エチルベンゼン10％）１Kl/hr、スチレン
0.3Kl/hr、循環キシレン31.5Kl/hrおよび硫酸
（92％）0.5Kl/hrを、内容積17Klの反応管に供給
し平均滞留時間約30分）、反応温度を10℃に維持
するよう反応管外壁から冷却した。流出液を静置
することにより得られる下層（硫酸層）を循環使
用し、上層（油層）については水酸化ナトリウム
水溶液により中和後水洗して、蒸留により、未反
応のキシレンを回収し、これを循環キシレンとし
て使用する。続いて、300〜319℃留分430Kl/hrと
193〜220℃／３mmHg留分56Kg/hrを捕集したが、
前者は比重（15／４℃）0.987のα−メチルベン
ジルキシレン−α−メチルベンジルエチルベンゼ
ン（９：１）混合物であり、後者は、屈折率（ｎ
^２０ _Ｄ）1.5701、比重（15／４℃）1.006、動粘度
（37.8℃）570cSt、引火点211℃の、ビス−（α−
メチルベンジル）キシレンとビス−（α−メチル
ベンジル）エチルベンゼン（９：１）の混合物で
あつた。蒸留残渣として、スチレン重合物37Kg/
ｈｒが得られたが、スチレンの80％はα−メチルベ
ンジルキシレン−α−メチルベンジルエチルベン
ゼンへ、また7.5％はビス−（α−メチルベンジ
ル）キシレン−ビス−（α−メチルベンジル）エ
チルベンゼンへ転化されており、合計87.5％のス
チレンがアルキル化に利用されたことを知つた。
ビス−（α−メチルベンジル）キシレン−ビス−
（α−メチルベンジル）エチルベンゼン留分の臭
素価は0.05以下にすぎず、また、スチレンの低重
合体は検出されなかつた。この留分400ｇをオー
トクレーブ（２）に採取し、ロジウム−活性炭
触媒13ｇおよび希釈溶媒としてのメチルシクロヘ
キサン550c.c.を加え、200Kg/cm²まで水素を圧入後
撹拌を続けながら、しかも反応圧を200〜205Kg/
m²に維持するよう水素を追加しつつ、50℃で１時
間、100℃で30分、さらに150℃で３時間加熱し
た。その後常温まで冷却し、水素を放出後、内容
物を過することにより、触媒を除去した。液
の分析結果から、キシレンのアルキル化物の99.8
％以上が水素添加されたことを知つた。液を蒸
留して、メチルシクロヘキサンを回収し、さら
に、微量（1.4ｇ）の分解生成物（キシレン、エ
チルベンゼン）を除き、次に、241〜244℃（27mm
Hg）留分440c.c.を捕集した。この留分は、比重
（15／４℃）0.90、屈折率（ｎ^２０ _Ｄ）1.491、動粘度
（cSt）10.9（98.9℃）のビス−（α−シクロヘキ
シルエチル）ジメチルシクロヘキサン−ビス−
（α−シクロヘキシルエチル）エチルシクロヘキ
サン混合物であり、引火点は205℃、ころがり摩
擦係数は0.092（常温）、0.074（80℃）であつ
た。なお、この流体を、実施例１と同様の方法に
より、実機に用いた結果は実施例１とほぼ同様に
優れたものであつた。

実施例 ３ （α−メチルベンジルキシレンのアルキル化方
式 実施例２のアルキル化で得た300〜319℃留分
（α−メチルベンジルキシレン−α−メチルベン
ジルエチルベンゼン混合物）21Kl/hrおよびスチ
レン0.1Kl/hr、硫酸（92％）0.4Kl/hrを、内容積
17Klの反応管に供給し（平均滞留時間約48分）、
反応温度を14℃に維持するよう、反応管外壁から
冷却した。流出液を静置することにより得られる
下層（硫酸）を循環使用し、上層（油層）につい
ては、水酸化ナトリウム水溶液により中和後、水
洗して蒸留により、未反応のα−メチルベンジル
キシレン−α−メチルベンジルエチルベンゼンを
回収し、これを循環使用する。続いて、193〜220
℃／３mmHg留分270Kg/hrを捕集したが、これ
は、実施例２で得たビス−（α−メチルベンジ
ル）キシレン−ビス−（α−メチルベンジル）エ
チルベンゼン（９：１）混合物に相当することを
知つた。蒸留残渣として、スチレン重合物３Kg/
ｈｒが得られたが、スチレンの95％がアルキル化に
利用されたことを知つた。上記193〜220℃／３mm
Hg留分400ｇにつき、実施例２の場合と同じ水素
添加処理を行い、比重（15／４℃）0.90、屈折率
（ｎ^２０ _Ｄ）1.490、動粘度10.9cSt（98.9℃）のビス−
（α−シクロヘキシルエチル）ジメチルシクロヘ
キサン−ビス−（α−シクロヘキシルエチル）エ
チルシクロヘキサン混合物440c.c.を得、そのころ
がり摩擦係数を測定した結果は、0.093（常温）、
0.075（80℃）であつた。

なお、この流体を実施例１と同様の方法によ
り、実機に用いた結果は、実施例１とほぼ同様
に、優れたものであつた。

比較例 １ ベンジルマグネシウムクロリド500ｇを含むエ
チルエーテル溶液４を、ベンゾイルクロリド
1.5Kgおよびエチルエーテル１の混合物へ徐々
に加えつつ、冷却する。添加完了後、30％硫酸１
を加えて撹拌し、次に硫酸をアルカリで中和・
水洗後、蒸留により、164〜169℃／９mmHg留分
（フエニル−ｏ−トリルケトン）183ｇを留去し、
さらに、224〜235℃／８mmHg留分として、１・
２・３−トリフエニルプロパノール−２、200ｇ
を得た。このアルコール180ｇヘトルエン150c.c.と
酸性硫酸カリウム35ｇを加えて加熱環流し、次い
でトルエンを留去後、185〜188℃／0.03mmHgを
留分として153ｇの１・２・３−トリフエニルプ
ロペン−１を捕集した。この128ｇへ、ロジウム
−活性炭触媒（ロジウム担持率５％）14ｇとｎ−
ヘキサン500c.c.を加え、２のオートクレーブ中
で水素圧100Kg/cm²のもとに、65℃で20分、さらに
95℃で１時間、さらに200℃、水素圧200Kg/cm²の
もとに５時間加熱後、ｎ−ヘキサンを留去し、
140〜146℃／0.025mmHg留分（ｎ^２５ _Ｄ：1.4959）124
ｇを得た。NMRスペクトルから、芳香族核の水
素添加および脂肪族不飽和結合の水素添加は98.5
％以上完結していることを知つた。生成物は、動
粘度（cSt）7.69（98.9℃）の１・２・３−トル
シクロヘキシルプロパンであり、そのころがり摩
擦係数は、0.075であつた。ここに得られたトラ
クシヨンドライブ用流体は、比較的粘度が高い
が、ころがり摩擦係数の点において、きわめて不
満足であり、本発明によるトラクシヨンドライブ
用流体のころがり摩擦係数（実施例１〜３；
0.092〜0.094）に比し劣るうえ、その合成法は、
ベンジルマグネシウムクロリドとベンゾイルクロ
リドを用いるグリニヤー反応を経由するため、き
わめて不経済である。

以上説明した如く本発明は、容易に入手しうる
安価なトルエン（またはキシレン）とスチレンか
ら、単純な合成操作により、高粘度（9.8〜
10.9cSt（98.9℃））のしかもころがり摩擦係数の
大きな潤滑油の得られることが明らかである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ビス−（α−メチルベンジル）トルエンおよ
   び／またはビス−（α−メチルベンジル）キシレ
   ンを、水素添加して得られるトラクシヨンドライ
   ブ用流体。 ２ ビス−（α−メチルベンジル）トルエンおよ
   び／またはビス−（α−メチルベンジル）キシレ
   ンならびにビス−（α−メチルベンジル）エチル
   ベンゼンを、水素添加して得られるドラクシヨン
   ドライブ用流体。 ３ 前記ビス−（α−メチルベンジル）トルエン
   および／またはビス−（α−メチルベンジル）キ
   シレンが、トルエンおよび／またはキシレンを、
   スチレンによりアルキル化して得られたものであ
   る、前記特許請求の範囲第１項のトラクシヨンド
   ライブ用流体。 ４ 前記ビス−（α−メチルベンジル）トルエン
   および／またはビス−（α−メチルベンジル）キ
   シレンならびにビス（α−メチルベンジル）エチ
   ルベンゼンが、エチルベンゼンを50重量％未満含
   有するトルエンおよび／またはキシレンを、スチ
   レンによりアルキル化して得られたものである、
   前記特許請求の範囲第２項記載のトラクシヨンド
   ライブ用流体。