WO2010041383A1 - 潤滑油組成物 - Google Patents

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WO2010041383A1
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lubricating oil
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branched
linear
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宮本大也
栗原功
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新日本石油株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a lubricating oil composition, and in particular, has a low traction coefficient, excellent energy saving, and high efficiency, and suitable for automotive manual transmission, automatic transmission, continuously variable transmission, or industrial gear system. It relates to an oil composition.
  • One way to save fuel in transmissions and final reduction gears is to reduce the viscosity of lubricating oil.
  • automatic transmissions for automobiles and continuously variable transmissions have torque converters, wet clutches, gear bearing mechanisms, oil pumps, hydraulic control mechanisms, etc.
  • manual transmissions and final reduction gears have gear bearings.
  • the viscosity of the lubricating oil used in these is reduced, the fatigue life is greatly reduced, and seizure or the like may occur, causing problems in the transmission or the like.
  • a phosphorus-based extreme pressure agent is blended in order to improve the extreme pressure property of a low-viscosity oil, it is generally difficult to reduce the viscosity because the fatigue life is remarkably deteriorated.
  • the sulfur-based extreme pressure agent can improve the fatigue life of the lubricating oil, but the oxidation stability deteriorates, and a large amount of antioxidant is required.
  • An object of the present invention is to provide a lubricating oil composition having a low traction coefficient suitable for a machine, an automatic transmission, a continuously variable transmission, or an industrial gear system.
  • a lubricating oil composition containing (A) a base oil containing a polyhydric alcohol and a partial ester of a carboxylic acid.
  • the inventors have found what can be done and have completed the present invention.
  • the present invention provides (A) a lubricating oil containing 0.1 to 80% by mass of a partial ester of a polyhydric alcohol and a carboxylic acid based on the total amount of the base oil and having a kinematic viscosity at 100 ° C. of 1 to 15 mm 2 / s.
  • a lubricating oil composition with a low traction coefficient characterized by having a kinematic viscosity at 100 ° C. of 1 to 20 mm 2 / s.
  • the present invention also provides the lubricating oil composition as described above, wherein (A) the partial ester of polyhydric alcohol and carboxylic acid is a partial ester of trimethylolpropane and monovalent carboxylic acid.
  • the present invention also provides (B) 0.01 to 20% by mass of a poly (meth) acrylate compound comprising a structural unit represented by the following general formula (I): It is a composition.
  • R 1 represents hydrogen or a methyl group
  • R 2 represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.
  • the present invention is the lubricating oil composition as described above, wherein the traction coefficient is 0.013 or less.
  • the present invention also provides the lubricating oil composition as described above, wherein the ratio of the traction coefficient to the kinematic viscosity (mm 2 / s) at 100 ° C. is 1.2E-03 or less.
  • the present invention is the lubricating oil composition as described above, wherein the viscosity of Brukfield at ⁇ 40 ° C. is 40,000 mPa ⁇ s or less.
  • the lubricating oil composition of the present invention has a low traction coefficient, it maintains the characteristics required as gear oil when applied to a manual transmission, an automatic transmission, a continuously variable transmission or an industrial gear system for automobiles. However, energy saving and high efficiency can be achieved.
  • the lubricating oil composition of the present invention contains (A) an ester base oil composed of a partial ester of a polyhydric alcohol and a carboxylic acid as a base oil.
  • the alcohol constituting the ester base oil is a polyhydric alcohol
  • the carboxylic acid constituting the ester base oil may be a monobasic acid or a polybasic acid. It is necessary that the hydroxyl group of the monohydric alcohol is a partial ester that remains without being esterified.
  • the polyhydric alcohol those having 2 to 10 valences, preferably 2 to 6 valences are usually used.
  • divalent to 10-valent polyhydric alcohol include, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol (ethylene glycol tri- to 15-mer), propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol (propylene glycol 3- 15-mer), 1,3-propanediol, 1,2-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2-methyl-1,2-propanediol, 2-methyl-1, Dihydric alcohols such as 3-propanediol, 1,2-pentanediol, 1,3-pentanediol, 1,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, neopentylglycol; glycerin, polyglycerin (glycerin 2 ⁇
  • Polyhydric alcohols such as xylose, arabinose, ribose, rhamnose, glucose, fructose, galactose, mannose, sorbose, cellobiose, maltose, isomaltose, trehalose, sucrose, and mixtures thereof And the like.
  • ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, glycerin, trimethylol ethane, trimethylol propane, pentaerythritol, sorbitan, and a mixture thereof are more preferable.
  • neopentyl glycol, trimethylol ethane, trimethylol propane, pentaerythritol, and a mixture thereof are particularly preferable
  • trimethylol propane is most preferable because higher thermal and oxidative stability can be obtained.
  • a fatty acid having 2 to 24 carbon atoms is usually used, and the fatty acid may be linear or branched, It may be saturated or unsaturated.
  • saturated fatty acids having 3 to 20 carbon atoms unsaturated fatty acids having 3 to 22 carbon atoms, and mixtures thereof are particularly preferable, and saturated fatty acids having 4 to 18 carbon atoms are preferred from the viewpoint that lubricity and handleability are further improved. More preferred are unsaturated fatty acids having 4 to 18 carbon atoms and mixtures thereof, and saturated fatty acids having 4 to 18 carbon atoms are most preferred from the viewpoint of oxidative stability.
  • polybasic acids examples include dibasic acids having 2 to 16 carbon atoms and trimellitic acid.
  • the dibasic acid having 2 to 16 carbon atoms may be linear or branched, and may be saturated or unsaturated.
  • ethanedioic acid propanedioic acid, linear or branched butanedioic acid, linear or branched pentanedioic acid, linear or branched hexanedioic acid, Linear or branched heptanedioic acid, linear or branched octanedioic acid, linear or branched nonanedioic acid, linear or branched decanedioic acid, linear Linear or branched undecanedioic acid, linear or branched dodecanedioic acid, linear or branched tridecanedioic acid, linear or branched tetradecanedioic acid, linear or Branched h
  • the combination of the alcohol and the acid forming the ester is arbitrary and is not particularly limited.
  • Examples of the ester that can be used in the present invention include the following esters. These esters may be used alone, or 2 You may combine seeds or more.
  • the proportion of hydroxyl groups that remain unesterified is preferably 3 to 80%, more preferably 5 to 70%, still more preferably 10 to 60%, and most preferably. Is 15-50%.
  • the ratio of residual hydroxyl groups is less than 3%, there is a risk that a sufficient reduction in traction coefficient may not be obtained.
  • the ratio of residual hydroxyl groups exceeds 80%, friction increases due to increased viscosity and oxidation stability deteriorates. There is a fear.
  • a partial ester of a polyhydric alcohol and a monobasic acid is preferable, and a diester of trimethylolpropane and a monobasic acid having 12 to 18 carbon atoms is more preferable.
  • the diester of trimethylolpropane and oleic acid is most preferred.
  • the partial ester of polyhydric alcohol and carboxylic acid needs to be contained in an amount of 0.1 to 80% by mass, preferably 5 to 75% by mass, more preferably 10 to 70% by mass, and still more preferably based on the total amount of base oil. Is 15 to 65% by mass, most preferably 20 to 60% by mass. If the content is less than 0.1% by mass, the traction coefficient requirement may not be satisfied. If the content exceeds 80% by mass, the friction may increase due to an increase in viscosity or the oxidation stability may deteriorate.
  • any one or more mineral oil base oils, 1 More than one type of synthetic base oil and mixtures thereof can be used.
  • the lubricating oil fraction obtained by subjecting the crude oil to atmospheric distillation obtained under reduced pressure is subjected to solvent removal, solvent extraction, hydrocracking, Refined by performing one or more treatments such as hydroisomerization, solvent dewaxing, hydrorefining, etc., or base oil produced by isomerizing wax isomerized mineral oil, GTL WAX (gas-tuly wax) Can be illustrated.
  • GTL WAX gas-tuly wax
  • synthetic base oils include polybutene or hydrides thereof; poly- ⁇ -olefins such as 1-octene oligomers and 1-decene oligomers or hydrides thereof; complete esters of polyhydric alcohols and carboxylic acids as described above Or monoesters such as 2-ethylhexyl oleate, ditridecyl glutarate, di-2-ethylhexyl adipate, diisodecyl adipate, ditridecyl adipate, and diesters such as di-2-ethylhexyl sebacate, etc.
  • the kinematic viscosity at 100 ° C. of the lubricating base oil used in the present invention is required to be 1 to 15 mm 2 / s, preferably 2 to 14 mm 2 / s, more preferably 3 to 13 mm 2 / s, and further The thickness is preferably 4 to 12 mm 2 / s, particularly preferably 5 to 11 mm 2 / s.
  • the kinematic viscosity at 100 ° C. of the lubricating base oil exceeds 15 mm 2 / s, the low-temperature viscosity characteristic deteriorates.
  • the kinematic viscosity is less than 1 mm 2 / s, an oil film is formed at the lubrication point. Insufficient lubrication results in poor lubricity and increases the evaporation loss of the lubricating base oil, which is not preferable.
  • the lubricating base oil in the present invention is not particularly limited in its viscosity index, but the viscosity index is preferably 80 or more, more preferably 90 or more, and particularly preferably 110 or more. By setting the viscosity index to 80 or more, it is possible to obtain a composition exhibiting good viscosity characteristics from a low temperature to a high temperature.
  • the lubricating oil composition of the present invention preferably contains (B) a poly (meth) acrylate compound having a structural unit represented by the following general formula (I).
  • This poly (meth) acrylate compound has a function as a viscosity index improver and / or a pour point depressant.
  • the “poly (meth) acrylate compound” in this specification is a general term for a polyacrylate compound and a polymethacrylate compound.
  • R 1 represents hydrogen or a methyl group
  • R 2 represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.
  • the poly (meth) acrylate compound is a polymer of a polymerizable monomer containing a (meth) acrylate monomer (hereinafter referred to as “monomer M-1”) represented by the following general formula (1).
  • R 1 represents hydrogen or a methyl group
  • R 2 represents a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.
  • Specific examples of the linear or branched hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms represented by R 2 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, Alkyl groups such as heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tetradecyl group, hexadecyl group, octadecyl group (these alkyl groups may be linear or branched); butenyl group, pentenyl Group, hexenyl group, heptenyl group, octenyl group, nonenyl group, decenyl group, undecenyl group, do
  • a typical poly (meth) acrylate-based compound is a so-called non-dispersed poly (meth) acrylate obtained by homopolymerization of the monomer M-1 or copolymerization of two or more monomers M-1.
  • the poly (meth) acrylate-based compound includes the monomer M-1, the (meth) acrylate monomer represented by the following general formula (2) (hereinafter referred to as “monomer M-2”), and the following general formula (3).
  • R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 4 represents an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms
  • E 1 represents 1 to 2 nitrogen atoms and 0 to 2 oxygen atoms.
  • Each represents an amine residue or a heterocyclic residue
  • a represents 0 or 1.
  • alkylene group having 1 to 18 carbon atoms represented by R 4 include an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, a heptylene group, an octylene group, a nonylene group, and a decylene group. And an undecylene group, dodecylene group, tridecylene group, tetradecylene group, pentadecylene group, hexadecylene group, heptadecylene group, and octadecylene group (these alkylene groups may be linear or branched).
  • amine residue or heterocyclic residue represented by E 1 include a dimethylamino group, a diethylamino group, a dipropylamino group, a dibutylamino group, an anilino group, a toluidino group, a xylidino group, and an acetylamino group.
  • R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • E 2 represents an amine residue or a heterocyclic residue containing 1 to 2 nitrogen atoms and 0 to 2 oxygen atoms.
  • Specific examples of the amine residue or heterocyclic residue represented by E 2 include dimethylamino group, diethylamino group, dipropylamino group, dibutylamino group, anilino group, toluidino group, xylidino group, acetylamino group.
  • the amine residue in the general formulas (2) and (3) refers to a monovalent group obtained by removing the hydrogen of the amino group from the amine, and the heterocyclic residue constitutes a heterocyclic ring from a molecule having a heterocyclic structure.
  • monomer M-2 and monomer M-3 include dimethylaminomethyl methacrylate, diethylaminomethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, 2-methyl-5-vinylpyridine, morpholinomethyl methacrylate, morpholinoethyl methacrylate. , N-vinylpyrrolidone, and mixtures thereof.
  • M-1: M-2 and M-3 are preferably 99: 1 to 80:20, more preferably 98: 2 to 85:15, and still more preferably 95: 5 to 90:10.
  • the production method of the poly (meth) acrylate compound is arbitrary.
  • a polymerization initiator such as benzoyl peroxide, monomer M-1 alone, or monomer M-1 and monomer M-2 to It can be easily obtained by radical solution polymerization of a mixture of M-3.
  • the weight average molecular weight (M W ) of the poly (meth) acrylate compound is preferably 5,000 or more, more preferably 10,000 or more, and further preferably 20,000 or more. It is particularly preferably 30,000 or more, and most preferably 40,000 or more.
  • the weight average molecular weight (M W) is preferably 400,000 or less, more preferably 300,000 or less, further preferably 200,000 or less, 100,000 or less Is particularly preferred.
  • the weight average molecular weight is less than 5,000, a sufficient viscosity index improvement effect cannot be obtained, and the cost of the composition may increase.
  • the weight average molecular weight exceeds 400,000, the shear stability and storage stability of the lubricating oil composition may be impaired.
  • the PSSI (Permanent Cystability Index) of the poly (meth) acrylate compound is preferably 40 or less, more preferably 5 to 40, still more preferably 10 to 35, particularly preferably 15 to 30, and most preferably 20 to 25. is there.
  • PSSI Permanent Cystability Index
  • PSSI is less than 5, a sufficient viscosity index improving effect cannot be obtained and the cost of the composition may be increased.
  • PSSI in this specification is based on ASTM D 6022-01 (Standard Practice for Calculation of Permanent Shear Stability Index) and ASTM D 6278-02 (Test Metohd for Shear Stability of Polymer Containing FluidsEuropean UsingEuropean Permanent Shear Stability Index calculated based on data measured by Diesel Injector Apparatus.
  • the content of the (B) poly (meth) acrylate compound in the lubricating oil composition of the present invention is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.03 to 10% by mass, based on the total amount of the lubricating oil composition. %, More preferably 0.06 to 5% by mass, particularly preferably 0.1 to 3% by mass.
  • the content is less than 0.01% by mass, the predetermined viscosity index improvement effect may not be obtained, and when the content exceeds 20% by mass, the shear stability of the composition may be deteriorated.
  • an extreme pressure agent for the purpose of further improving the performance of the lubricating oil composition of the present invention or for imparting the required performance, an extreme pressure agent, an ashless dispersant, a metallic detergent, a friction modifier, as necessary.
  • Antioxidants corrosion inhibitors, viscosity index improvers other than component (B), rust inhibitors, demulsifiers, metal deactivators, pour point depressants, seal swelling agents, antifoaming agents, colorants, etc. You may mix
  • extreme pressure agents include phosphorous acid, phosphorous acid monoesters, phosphorous acid diesters, phosphorous acid triesters, and salts thereof, and at least one phosphorus-based extreme pressure agent, sulfurized fats and oils , Sulfurized olefins, dihydrocarbyl polysulfides, dithiocarbamates, thiadiazoles, and benzothiazoles, and / or thiophosphorous acid, thiophosphorous acid monoesters Thiophosphite diesters, thiophosphite triesters, dithiophosphite, dithiophosphite monoesters, dithiophosphite diesters, dithiophosphite triesters, trithiophosphite, trithio Phosphorous acid monoesters, trithiophosphite diesters, trithiophosphite triesters, and salts thereof
  • the extreme pressure agent comprising a sulfurized fats
  • an ashless dispersant such as succinimide, benzylamine, polyamine, and / or a boron compound derivative thereof having a hydrocarbon group having 40 to 400 carbon atoms can be blended.
  • the content of the ashless dispersant is usually 0.01 to 15% by mass based on the total amount of the composition.
  • metal detergents examples include metal detergents such as alkaline earth metal sulfonates, alkaline earth metal phenates, and alkaline earth metal salicylates.
  • the content of the metal detergent is usually 0.01 to 10% by mass, preferably 0.1 to 5% by mass, based on the total amount of the composition.
  • any compound usually used as a friction modifier for lubricating oils can be used, but an alkyl group or alkenyl group having 6 to 30 carbon atoms, particularly a linear alkyl group having 6 to 30 carbon atoms.
  • amine compounds, imide compounds, fatty acid esters, fatty acid amides, fatty acid metal salts, and the like having at least one linear alkenyl group in the molecule are preferably used.
  • An organic molybdenum compound such as molybdenum dithiophosphate or molybdenum dithiocarbamate can also be used.
  • the content of the friction modifier is usually 0.01 to 5.0% by mass based on the total amount of the composition.
  • any phenolic compound or amine compound that is generally used in lubricating oils can be used.
  • alkylphenols such as 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol and bisphenols such as methylene-4,4-bisphenol (2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol)
  • Naphthylamines such as phenyl- ⁇ -naphthylamine, dialkyldiphenylamines, zinc dialkyldithiophosphates such as zinc di-2-ethylhexyldithiophosphate, (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) fatty acid ( Propionic acid etc.) or (3-methyl-5-tertbutyl-4-hydroxyphenyl) fatty acid (propionic acid etc.) and mono- or polyhydric alcohols such as methanol, octanol, octadecanol, 1,6-hexadi
  • corrosion inhibitor examples include benzotriazole, tolyltriazole, thiadiazole, and imidazole compounds.
  • viscosity index improver other than the component (B) examples include non-dispersed or dispersed ethylene- ⁇ -olefin copolymers or hydrides thereof, polyisobutylene or hydrides thereof, styrene-diene hydrogenated copolymers, styrene- Examples thereof include maleic anhydride ester copolymers and polyalkylstyrene.
  • rust preventive examples include petroleum sulfonate, alkylbenzene sulfonate, dinonylnaphthalene sulfonate, alkenyl succinate, and polyhydric alcohol ester.
  • demulsifier examples include polyalkylene glycol nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, and polyoxyethylene alkyl naphthyl ether.
  • metal deactivator examples include imidazoline, pyrimidine derivatives, alkylthiadiazole, mercaptobenzothiazole, benzotriazole or derivatives thereof, 1,3,4-thiadiazole polysulfide, 1,3,4-thiadiazolyl-2,5-bis.
  • metal deactivator examples include dialkyldithiocarbamate, 2- (alkyldithio) benzimidazole, and ⁇ - (o-carboxybenzylthio) propiononitrile.
  • pour point depressant a known pour point depressant can be arbitrarily selected according to the lubricating base oil, but polymethacrylate having a weight average molecular weight of 80,000 to 200,000 is preferable.
  • any compound usually used as an antifoaming agent for lubricating oil can be used, and examples thereof include silicones such as dimethyl silicone and fluorosilicone.
  • any compound usually used as a seal swelling agent for lubricating oils can be used, and examples thereof include ester-based, sulfur-based and aromatic-based seal swelling agents.
  • any commonly used compound can be used, and any amount can be blended.
  • the content thereof is usually 0.0005 to 5% by mass based on the total amount of the composition unless otherwise specified.
  • the kinematic viscosity at 100 ° C. of the lubricating oil composition of the present invention is required to be 1 to 20 mm 2 / s, preferably 2 to 15 mm 2 / s, more preferably 3 to 13 mm 2 / s, still more preferably. It is desirable to adjust to 4 to 12 mm 2 / s, particularly preferably 5 to 11 mm 2 / s.
  • the kinematic viscosity at 100 ° C. of the lubricating base oil exceeds 20 mm 2 / s, the low-temperature viscosity characteristic deteriorates.
  • the traction coefficient of the lubricating oil composition of the present invention is preferably 0.013 or less, more preferably 0.010 or less, still more preferably 0.008 or less, and particularly preferably 0.006 or less.
  • the traction coefficient exceeds 0.013, there is a possibility that the energy-saving property cannot be exhibited because the friction is large.
  • the ratio of the traction coefficient to the kinematic viscosity (mm 2 / s) at 100 ° C. is preferably 1.2E-03 or less, more preferably 1.1E-03 or less, still more preferably Is 1.0E-03 or less, particularly preferably 9.5E-04 or less.
  • the ratio of the traction coefficient to the kinematic viscosity (mm 2 / s) at 100 ° C. exceeds 1.2E-03, the friction is large, and thus there is a possibility that the energy saving property cannot be exhibited.
  • the kinematic viscosity at 40 ° C. of the lubricating oil composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 10 to 100 mm 2 / s, more preferably 15 to 90 mm 2 / s, and still more preferably 20 to 80 mm 2. / S, particularly preferably 25 to 70 mm 2 / s.
  • the kinematic viscosity at 40 ° C. of the lubricating oil composition exceeds 100 mm 2 / s, the low-temperature viscosity characteristics deteriorate, whereas when the kinematic viscosity is less than 10 mm 2 / s, oil film formation at the lubrication site is caused. Since it is inadequate, it is inferior to lubricity, and since evaporation loss becomes large, it is unpreferable, respectively.
  • the Brookfield viscosity (BF viscosity) at ⁇ 40 ° C. of the lubricating oil composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 40,000 mPa ⁇ s or less, more preferably 35,000 mPa ⁇ s or less, still more preferably Is 30,000 mPa ⁇ s or less, particularly preferably 25,000 mPa ⁇ s or less.
  • the BF viscosity means a viscosity measured according to the “low temperature viscosity test method for gear oil” defined in JPI-5S-26-85.
  • the viscosity index of the lubricating oil composition of the present invention is not particularly limited, but the viscosity index is preferably 120 or more, more preferably 140 or more, and particularly preferably 160 or more. By setting the viscosity index to 120 or more, it is possible to obtain a composition exhibiting good viscosity characteristics from a low temperature to a high temperature.
  • the evaporation loss amount of the lubricating oil composition of the present invention is not particularly limited, but the NOACK evaporation amount is preferably 10 to 50% by mass, more preferably 20 to 40% by mass, and particularly preferably 22 to 35% by mass. It is.
  • the NOACK evaporation amount means an evaporation amount measured according to CEC L-40-T-87.
  • the lubricating oil composition of the present invention is excellent in energy saving and high efficiency, it is used, for example, for a manual transmission for an automobile, an automatic transmission, a continuously variable transmission, or an industrial gear system. As a result, it becomes possible to contribute to improving the fuel efficiency of automobiles or saving energy in factories.
  • Examples 1 and 2 Comparative Examples 1 to 5
  • lubricating oil compositions Examples 1 and 2 according to the present invention were prepared. The traction coefficient was measured for these compositions, and the results are also shown in Table 1.
  • lubricating oil compositions for comparison Comparative Examples 1 to 5 were prepared, and the traction coefficient was similarly measured for these compositions. The results are also shown in Table 1. .
  • the lubricating oil composition of the present invention has a low traction coefficient, it maintains the characteristics required as a gear oil when applied to a manual transmission, an automatic transmission, a continuously variable transmission or an industrial gear system for automobiles. However, it is extremely useful because it can achieve energy saving and high efficiency.

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Abstract

　ギヤ歯面など弾性流体潤滑条件にある部分の摩擦を低減し、省エネルギー性および高効率性を達成することのできる、自動車用の手動変速機、自動変速機、無段変速機あるいは工業用ギヤシステムに好適な、トラクション係数の低い潤滑油組成物として、（Ａ）多価アルコールとカルボン酸の部分エステルを、基油全量基準で０．１～８０質量％含有する、１００℃における動粘度が１～１５ｍｍ２／ｓの潤滑油を基油とし、１００℃における動粘度が１～２０ｍｍ２／ｓであることを特徴とする潤滑油組成物が提供される。

Description

潤滑油組成物
　本発明は潤滑油組成物に関し、詳しくはトラクション係数が低く、省エネルギー性に優れ、高効率である、自動車用の手動変速機、自動変速機、無段変速機あるいは工業用ギヤシステムに好適な潤滑油組成物に関する。
　近年、炭酸ガス排出量の削減など、環境問題への対応から自動車、建設機械、農業機械等の省エネルギー化、すなわち、省燃費化が急務となっており、エンジンや変速機、終減速機、圧縮機、油圧装置等の装置には省エネルギーへの寄与が強く求められている。そのため、これらに使用される潤滑油には、従来に比べより攪拌抵抗や摩擦抵抗を減少することが求められている。
　変速機および終減速機の省燃費化手段のひとつとして、潤滑油の低粘度化が挙げられる。例えば、変速機の中でも自動車用自動変速機や無段変速機はトルクコンバータ、湿式クラッチ、歯車軸受機構、オイルポンプ、油圧制御機構などを有し、また、手動変速機や終減速機は歯車軸受機構を有しており、これらに使用される潤滑油をより低粘度化することにより、トルクコンバータ、湿式クラッチ、歯車軸受機構およびオイルポンプ等の攪拌抵抗および摩擦抵抗が低減され、動力の伝達効率が向上することで自動車の燃費の向上が可能となる。
　しかしながら、これらに使用される潤滑油を低粘度化すると疲労寿命が大幅に低下し、焼付きなどが生じて変速機等に不具合が生じることがある。特に低粘度油の極圧性を向上させるためにリン系極圧剤を配合した場合には、疲労寿命が著しく悪化してしまうため低粘度化することは一般に困難である。また、硫黄系極圧剤は、潤滑油の疲労寿命を改善できるが、酸化安定性が悪化することになり、酸化防止剤の多量配合が必要となる。
　このように低粘度化には限度があるため、これに代わるあるいはこれに加える省エネルギー化、高効率化の手段として、ギヤ歯面など弾性流体潤滑条件にある部分の摩擦を低減することが効果的である。一般に、ギヤ歯面の接触圧力は１ＧＰａ以上となる場合もあるため、通常弾性流体潤滑条件にあることが知られており、このような条件下においては、トラクション係数の低い潤滑油組成物を用いることにより、摩擦が低減し、省エネルギー化に貢献することが知られている。
特願平１０－２１３５５２号公報 特願平９－６８１６１号公報
　本発明はこのような実情に鑑みなされたものであり、ギヤ歯面など弾性流体潤滑条件にある部分の摩擦を低減し、省エネルギー性および高効率性を達成することのできる、自動車用の手動変速機、自動変速機、無段変速機あるいは工業用ギヤシステムに好適な、トラクション係数の低い潤滑油組成物を提供することを目的とする。
　本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、（Ａ）多価アルコールとカルボン酸の部分エステルを含有する基油を配合した潤滑油組成物を用いることにより、上記課題を解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明は、（Ａ）多価アルコールとカルボン酸の部分エステルを、基油全量基準で０．１～８０質量％含有する、１００℃における動粘度が１～１５ｍｍ２／ｓの潤滑油を基油とし、１００℃における動粘度が１～２０ｍｍ２／ｓであることを特徴とするトラクション係数の低い潤滑油組成物である。
　また、本発明は、前記（Ａ）多価アルコールとカルボン酸の部分エステルが、トリメチロールプロパンと１価カルボン酸の部分エステルであることを特徴とする前記記載の潤滑油組成物である。
　また、本発明は、（Ｂ）下記一般式（Ｉ）で表される構造単位から成るポリ（メタ）アクリレート系化合物を０．０１～２０質量％含有することを特徴とする前記記載の潤滑油組成物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 （一般式（Ｉ）において、Ｒ１は水素又はメチル基、Ｒ２は炭素数１～３０の炭化水素基を示す。）
　また、本発明は、トラクション係数が０．０１３以下であることを特徴とする前記記載の潤滑油組成物である。
　また、本発明は、トラクション係数と１００℃における動粘度（ｍｍ２／ｓ）の比が１．２Ｅ－０３以下であることを特徴とする前記記載の潤滑油組成物である。
　また本発明は、－４０℃におけるブルークフィールド粘度が４０，０００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする前記記載の潤滑油組成物である。
　本発明の潤滑油組成物は、トラクション係数が低いため、自動車用の手動変速機、自動変速機、無段変速機あるいは工業用ギヤシステムに適用した場合に、ギヤ油として必要な特性を維持しつつ、省エネルギー性と高効率化を達成しうる。
　以下、本発明の潤滑油組成物を説明する。
　本発明の潤滑油組成物は、基油として（Ａ）多価アルコールとカルボン酸の部分エステルからなるエステル系基油を含有する。
　エステル系基油を構成するアルコールは多価アルコールであり、エステル系基油を構成するカルボン酸としては一塩基酸でも多塩基酸であってもよいが、本発明におけるエステル系基油は、多価アルコールの水酸基の少なくとも一部がエステル化されずに残存する部分エステルであることが必要である。
　多価アルコールとしては、通常２～１０価、好ましくは２～６価のものが用いられる。２～１０価の多価アルコールとしては、具体的には例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール（エチレングリコールの３～１５量体）、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール（プロピレングリコールの３～１５量体）、１，３－プロパンジオール、１，２－プロパンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、２－メチル－１，２－プロパンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、１，２－ペンタンジオール、１，３－ペンタンジオール、１，４－ペンタンジオール、１，５－ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール等の２価アルコール；グリセリン、ポリグリセリン（グリセリンの２～８量体、例えばジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン等）、トリメチロールアルカン（トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン等）およびこれらの２～８量体、ペンタエリスリトールおよびこれらの２～４量体、１，２，４－ブタントリオール、１，３，５－ペンタントリオール、１，２，６－ヘキサントリオール、１，２，３，４－ブタンテトロール、ソルビトール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトール等の多価アルコール；キシロース、アラビノース、リボース、ラムノース、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、ソルボース、セロビオース、マルトース、イソマルトース、トレハロース、スクロース等の糖類、およびこれらの混合物等が挙げられる。
　これらの多価アルコールの中でも、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール（エチレングリコールの３～１０量体）、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール（プロピレングリコールの３～１０量体）、１，３－プロパンジオール、２－メチル－１，２－プロパンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、トリメチロールアルカン（トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン等）およびこれらの２～４量体、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、１，２，４－ブタントリオール、１，３，５－ペンタントリオール、１，２，６－ヘキサントリオール、１，２，３，４－ブタンテトロール、ソルビトール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトール等の２～６価の多価アルコールおよびこれらの混合物等が好ましい。さらにエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビタン、およびこれらの混合物等がより好ましい。これらの中でも、より高い熱・酸化安定性が得られることから、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、およびこれらの混合物等が特に好ましく、トリメチロールプロパンが最も好ましい。
　また、本発明において用いるエステル系基油を構成する酸のうち、一塩基酸としては、通常炭素数２～２４の脂肪酸が用いられ、その脂肪酸は直鎖のものでも分枝のものでもよく、また飽和のものでも不飽和のものでもよい。具体的には、例えば、酢酸、プロピオン酸、直鎖状または分枝状のブタン酸、直鎖状または分枝状のペンタン酸、直鎖状または分枝状のヘキサン酸、直鎖状または分枝状のヘプタン酸、直鎖状または分枝状のオクタン酸、直鎖状または分枝状のノナン酸、直鎖状または分枝状のデカン酸、直鎖状または分枝状のウンデカン酸、直鎖状または分枝状のドデカン酸、直鎖状または分枝状のトリデカン酸、直鎖状または分枝状のテトラデカン酸、直鎖状または分枝状のペンタデカン酸、直鎖状または分枝状のヘキサデカン酸、直鎖状または分枝状のヘプタデカン酸、直鎖状または分枝状のオクタデカン酸、直鎖状または分枝状のノナデカン酸、直鎖状または分枝状のイコサン酸、直鎖状または分枝状のヘンイコサン酸、直鎖状または分枝状のドコサン酸、直鎖状または分枝状のトリコサン酸、直鎖状または分枝状のテトラコサン酸等の飽和脂肪酸、アクリル酸、直鎖状または分枝状のブテン酸、直鎖状または分枝状のペンテン酸、直鎖状または分枝状のヘキセン酸、直鎖状または分枝状のヘプテン酸、直鎖状または分枝状のオクテン酸、直鎖状または分枝状のノネン酸、直鎖状または分枝状のデセン酸、直鎖状または分枝状のウンデセン酸、直鎖状または分枝状のドデセン酸、直鎖状または分枝状のトリデセン酸、直鎖状または分枝状のテトラデセン酸、直鎖状または分枝状のペンタデセン酸、直鎖状または分枝状のヘキサデセン酸、直鎖状または分枝状のヘプタデセン酸、直鎖状または分枝状のオクタデセン酸、直鎖状または分枝状のノナデセン酸、直鎖状または分枝状のイコセン酸、直鎖状または分枝状のヘンイコセン酸、直鎖状または分枝状のドコセン酸、直鎖状または分枝状のトリコセン酸、直鎖状または分枝状のテトラコセン酸等の不飽和脂肪酸、およびこれらの混合物等が挙げられる。これらの中でも、潤滑性および取扱性がより高められる点から、特に炭素数３～２０の飽和脂肪酸、炭素数３～２２の不飽和脂肪酸およびこれらの混合物が好ましく、炭素数４～１８の飽和脂肪酸、炭素数４～１８の不飽和脂肪酸およびこれらの混合物がより好ましく、酸化安定性の点からは、炭素数４～１８の飽和脂肪酸が最も好ましい。
　多塩基酸としては炭素数２～１６の二塩基酸およびトリメリット酸等が挙げられる。炭素数２～１６の二塩基酸としては、直鎖のものでも分枝のものでもよく、また飽和のものでも不飽和のものでもよい。具体的には例えば、エタン二酸、プロパン二酸、直鎖状または分枝状のブタン二酸、直鎖状または分枝状のペンタン二酸、直鎖状または分枝状のヘキサン二酸、直鎖状または分枝状のヘプタン二酸、直鎖状または分枝状のオクタン二酸、直鎖状または分枝状のノナン二酸、直鎖状または分枝状のデカン二酸、直鎖状または分枝状のウンデカン二酸、直鎖状または分枝状のドデカン二酸、直鎖状または分枝状のトリデカン二酸、直鎖状または分枝状のテトラデカン二酸、直鎖状または分枝状のヘプタデカン二酸、直鎖状または分枝状のヘキサデカン二酸、直鎖状または分枝状のヘキセン二酸、直鎖状または分枝状のヘプテン二酸、直鎖状または分枝状のオクテン二酸、直鎖状または分枝状のノネン二酸、直鎖状または分枝状のデセン二酸、直鎖状または分枝状のウンデセン二酸、直鎖状または分枝状のドデセン二酸、直鎖状または分枝状のトリデセン二酸、直鎖状または分枝状のテトラデセン二酸、直鎖状または分枝状のヘプタデセン二酸、直鎖状または分枝状のヘキサデセン二酸およびこれらの混合物等が挙げられる。
　エステルを形成するアルコールと酸との組み合わせは任意であって特に制限されないが、本発明で使用可能なエステルとしては、例えば下記のエステルを挙げることができ、これらのエステルは単独でもよく、また２種以上を組み合わせてもよい。
（ａ）多価アルコールと一塩基酸との部分エステル
（ｂ）多価アルコールと多塩基酸との部分エステル
（ｃ）多価アルコールと一塩基酸、多塩基酸との混合物との混合部分エステル　
　多価アルコール中のヒドロキシル基のうち、エステル化されずに残るヒドロキシル基の割合は、３～８０％であることが好ましく、より好ましくは５～７０％、更に好ましくは１０～６０％、最も好ましくは１５～５０％である。残存ヒドロキシル基の割合が３％未満の場合は十分なトラクション係数の低下が得られないおそれがあり、残存ヒドロキシル基の割合が８０％を超える場合は、粘度増加によるフリクション増大や酸化安定性悪化のおそれがある。
　これらの中でも、トラクション係数に優れていることから、（ａ）多価アルコールと一塩基酸との部分エステルであることが好ましく、トリメチロールプロパンと炭素数１２～１８の一塩基酸のジエステルがより好ましく、トリメチロールプロパンとオレイン酸のジエステルが最も好ましい。
　多価アルコールとカルボン酸の部分エステルは、基油全量基準で０．１～８０質量％含有することが必要であり、好ましくは５～７５質量％、より好ましくは１０～７０質量％、更に好ましくは１５～６５質量％、最も好ましくは２０～６０質量％である。含有量が０．１質量％未満の場合には、トラクション係数の要求を満たすことができないおそれがあり、８０質量％を超える場合は、粘度増加によるフリクション増大や酸化安定性悪化のおそれがある。
　多価アルコールとカルボン酸の部分エステル以外の基油成分としては、混合基油の１００℃における動粘度が１～１５ｍｍ２／ｓを満たす限りにおいて、任意の１種以上の鉱油系基油、１種以上の合成系基油及びこれらの混合物を用いることができる。
　鉱油系基油としては、具体的には、原油を常圧蒸留して得られる常圧残油を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、水素異性化、溶剤脱ろう、水素化精製等の処理を１つ以上行って精製したもの、あるいはワックス異性化鉱油、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が例示できる。
　合成系基油としては、具体的には、ポリブテン又はその水素化物；１－オクテンオリゴマー、１－デセンオリゴマー等のポリ－α－オレフィン又はその水素化物；前記した多価アルコールとカルボン酸の完全エステル、あるいは２－エチルヘキシルオレエート等のモノエステル、ジトリデシルグルタレート、ジ－２－エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、及びジ－２－エチルヘキシルセバケート等のジエステルなど、（Ａ）多価アルコールとカルボン酸の部分エステル以外のエステル；アルキルナフタレン、アルキルベンゼン、及び芳香族エステル等の芳香族系合成油又はこれらの混合物等が例示できる。
　本発明において用いる潤滑油基油の１００℃での動粘度は１～１５ｍｍ２／ｓであることが必要であり、好ましくは２～１４ｍｍ２／ｓ、より好ましくは３～１３ｍｍ２／ｓ、更に好ましくは４～１２ｍｍ２／ｓ、特に好ましくは５～１１ｍｍ２／ｓである。潤滑油基油の１００℃での動粘度が１５ｍｍ２／ｓを超える場合は、低温粘度特性が悪化し、一方、その動粘度が１ｍｍ２／ｓ未満の場合は、潤滑箇所での油膜形成が不十分であ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ため、それぞれ好ましくない。
　また、本発明における潤滑油基油は、その粘度指数に特に制限はないが、粘度指数は８０以上が好ましく、より好ましくは９０以上、特に好ましくは１１０以上であることが望ましい。粘度指数を８０以上とすることによって、低温から高温にわたり良好な粘度特性を示す組成物を得ることができる。
　本発明の潤滑油組成物は、下記一般式（Ｉ）で表される構造単位を有する（Ｂ）ポリ（メタ）アクリレート系化合物を含有することが好ましい。
　このポリ（メタ）アクリレート系化合物は、粘度指数向上剤及び／または流動点降下剤としての機能を有する。なお、本明細書における「ポリ（メタ）アクリレート系化合物」は、ポリアクリレート系化合物及びポリメタクリレート系化合物の総称である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 （一般式（Ｉ）において、Ｒ１は水素又はメチル基、Ｒ２は炭素数１～３０の炭化水素基を示す。）
　（Ｂ）ポリ（メタ）アクリレート系化合物は、下記一般式（１）で表される（メタ）アクリレートモノマー（以下、「モノマーＭ－１」という。）を含む重合性モノマーの重合体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　上記一般式（１）中、Ｒ１は水素又はメチル基を示し、Ｒ２は炭素数１～３０の直鎖状又は分枝状の炭化水素基を示す。
　上記Ｒ２で表される炭素数１～３０の直鎖状又は分枝状の炭化水素基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基等のアルキル基（これらアルキル基は直鎖状でも分枝状でもよい）；ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、テトラデセニル基、ヘキサデセニル基、オクタデセニル基等のアルケニル基（これらアルケニル基は直鎖状でも分枝状でもよく、二重結合の位置も任意である）等が例示できる。
　代表的なポリ（メタ）アクリレート系化合物は、モノマーＭ－１の単独重合又はモノマーＭ－１の２種以上の共重合により得られる、いわゆる非分散型ポリ（メタ）アクリレートである。
　また、ポリ（メタ）アクリレート系化合物は、モノマーＭ－１と、下記一般式（２）で表わされる（メタ）アクリレートモノマー（以下、「モノマーＭ－２」という。）及び下記一般式（３）で表わされるモノマー（以下、「モノマーＭ－３」という。）からなる群より選ばれる１種以上のモノマーとを共重合させたいわゆる分散型ポリ（メタ）アクリレートであってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　上記一般式（２）中、Ｒ３は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ４は炭素数１～１８のアルキレン基を示し、Ｅ１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。
　上記Ｒ４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。）等が例示できる。
　上記Ｅ１で表されるアミン残基又は複素環残基としては、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、及びピラジノ基等が例示できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　上記一般式（３）中、Ｒ５は水素原子又はメチル基を示し、Ｅ２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す。
　上記Ｅ２で表されるアミン残基又は複素環残基としては、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、及びピラジノ基等が例示できる。
　一般式（２）及び（３）におけるアミン残基とは、アミンからアミノ基の水素を除いた１価の基をいい、複素環残基とは、複素環構造を有する分子から複素環を構成する炭素に結合した水素を除いた１価の基をいう。
　モノマーＭ－２、モノマーＭ－３の好ましい具体例としては、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が例示できる。
　モノマーＭ－１とモノマーＭ－２及びＭ－３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、Ｍ－１：Ｍ－２及びＭ－３が、好ましくは９９：１～８０：２０、より好ましくは９８：２～８５：１５、さらに好ましくは９５：５～９０：１０である。
　（Ｂ）ポリ（メタ）アクリレート系化合物の製造法は任意であり、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単独、またはモノマーＭ－１とモノマーＭ－２～Ｍ－３の混合物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。
　（Ｂ）ポリ（メタ）アクリレート系化合物の重量平均分子量（ＭＷ）は、５，０００以上であることが好ましく、１０，０００以上であることがより好ましく、２０，０００以上であることがさらに好ましく、３０，０００以上であることが特に好ましく、４０，０００以上であることが最も好ましい。一方、重量平均分子量（ＭＷ）は、４００，０００以下であることが好ましく、３００，０００以下であることがより好ましく、２００，０００以下であることがさらに好ましく、１００，０００以下であることが特に好ましい。
　重量平均分子量が５，０００未満の場合には、十分な粘度指数向上効果が得られず、組成物のコストが上昇するおそれがある。一方、重量平均分子量が４００，０００を超える場合には、潤滑油組成物のせん断安定性や貯蔵安定性が損なわれるおそれがある。
　ポリ（メタ）アクリレート系化合物のＰＳＳＩ（パーマネントシアスタビリティインデックス）は、好ましくは４０以下、より好ましくは５～４０、さらに好ましくは１０～３５、特に好ましくは１５～３０、最も好ましくは２０～２５である。ＰＳＳＩが４０を超える場合、せん断安定性が損なわれるおそれがある。一方、ＰＳＳＩが５未満の場合、十分な粘度指数向上効果が得られず組成物のコスト上昇を招くおそれがある。
　なお、本明細書における「ＰＳＳＩ」とは、ＡＳＴＭ　Ｄ　６０２２－０１（Standard　Practice　for　Calculation　of　Permanent　Shear　Stability　Index）に準拠し、ＡＳＴＭ　Ｄ　６２７８－０２（Test　Metohd　for　Shear　Stability　of　Polymer　Containing　Fluids　Using　a　European　Diesel　Injector　Apparatus）により測定されたデータに基づき計算された、ポリマーの永久せん断安定性指数（Permanent　Shear　Stability　Index）を意味する。
　本発明の潤滑油組成物における（Ｂ）ポリ（メタ）アクリレート系化合物の含有量は、潤滑油組成物全量基準で、好ましくは０．０１～２０質量％、より好ましくは０．０３～１０質量％、さらに好ましくは０．０６～５質量％、特に好ましくは０．１～３質量％である。含有量が０．０１質量％未満の場合、所定の粘度指数向上効果が得られないおそれがあり、含有量が２０質量％を超える場合、組成物のせん断安定性が悪化するおそれがある。　
　本発明の潤滑油組成物には、その性能をさらに向上させる目的で、又は必要な性能を付与するために、必要に応じて、極圧剤、無灰分散剤、金属系清浄剤、摩擦調整剤、酸化防止剤、腐食防止剤、（Ｂ）成分以外の粘度指数向上剤、防錆剤、抗乳化剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、シール膨潤剤、消泡剤、着色剤等の各種添加剤を単独で又は数種類組み合わせて配合しても良い。　
　極圧剤としては、亜リン酸、亜リン酸モノエステル類、亜リン酸ジエステル類、亜リン酸トリエステル類、及びこれらの塩から選ばれる少なくとも１種のリン系極圧剤、硫化油脂類、硫化オレフィン類、ジヒドロカルビルポリスルフィド類、ジチオカーバメート類、チアジアゾール類、及びベンゾチアゾール類から選ばれる少なくとも１種の硫黄系極圧剤、及び／又は、チオ亜リン酸、チオ亜リン酸モノエステル類、チオ亜リン酸ジエステル類、チオ亜リン酸トリエステル類、ジチオ亜リン酸、ジチオ亜リン酸モノエステル類、ジチオ亜リン酸ジエステル類、ジチオ亜リン酸トリエステル類、トリチオ亜リン酸、トリチオ亜リン酸モノエステル類、トリチオ亜リン酸ジエステル類、トリチオ亜リン酸トリエステル類、及びこれらの塩から選ばれる少なくとも１種のリン－硫黄系極圧剤からなる極圧剤を配合するのが好ましい。
　無灰分散剤としては、炭素数４０～４００の炭化水素基を有する、コハク酸イミド、ベンジルアミン、ポリアミン、及び／又はそれらのホウ素化合物誘導体等の無灰分散剤を配合することができる。無灰分散剤の含有量は、通常、組成物全量基準で０．０１～１５質量％である。
　金属系清浄剤としては、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の金属系清浄剤が挙げられる。金属系清浄剤の含有量は、組成物全量基準で、通常０．０１～１０質量％、好ましくは０．１～５質量％である。
　摩擦調整剤としては、潤滑油用の摩擦調整剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であるが、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、脂肪酸金属塩等が好ましく用いられる。またモリブデンジチオホスフェート、モリブデンジチオカーバメート等の有機モリブデン化合物を用いることもできる。摩擦調整剤の含有量は、通常、組成物全量基準で０．０１～５．０質量％である。
　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であれば使用可能である。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、ジ－２－エチルヘキシルジチオリン酸亜鉛等のジアルキルジチオリン酸亜鉛類、（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１価又は多価アルコール、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が挙げられる。　酸化防止剤の含有量は、通常、潤滑油組成物全量基準で０．０１～５質量％である。
　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、及びイミダゾール系化合物等が挙げられる。
　（Ｂ）成分以外の粘度指数向上剤としては、非分散型又は分散型エチレン－α－オレフィン共重合体又はその水素化物、ポリイソブチレン又はその水素化物、スチレン－ジエン水素化共重合体、スチレン－無水マレイン酸エステル共重合体及びポリアルキルスチレン等が挙げられる。
　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、及び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、及び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。
　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又はその誘導体、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、及び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。
　流動点降下剤としては、潤滑油基油に応じて公知の流動点降下剤を任意に選択することができるが、重量平均分子量８０，０００～２００，０００のポリメタクリレートが好ましい。
　消泡剤としては、潤滑油用の消泡剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、ジメチルシリコーン、フルオロシリコーン等のシリコーン類が挙げられる。
　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任意の化合物が使用可能であり、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。
　着色剤としては、通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、また任意の量を配合することができる。
　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、その含有量は特に規定した場合を除き、通常、組成物全量基準で、それぞれ０．０００５～５質量％である。
　本発明の潤滑油組成物の１００℃における動粘度は１～２０ｍｍ２／ｓであることが必要であり、好ましくは２～１５ｍｍ２／ｓ、より好ましくは３～１３ｍｍ２／ｓ、更に好ましくは４～１２ｍｍ２／ｓ、特に好ましくは５～１１ｍｍ２／ｓに調整してなることが望ましい。潤滑油基油の１００℃での動粘度が２０ｍｍ２／ｓを越える場合は、低温粘度特性が悪化し、一方、その動粘度が１ｍｍ２／ｓ未満の場合は、潤滑箇所での油膜形成が不十分であるため潤滑性に劣り、また蒸発損失が大きくなるため、それぞれ好ましくない。
　本発明の潤滑油組成物のトラクション係数は、０．０１３以下であることが好ましく、より好ましくは０．０１０以下、更に好ましくは０．００８以下、特に好ましくは０．００６以下である。トラクション係数が０．０１３を超える場合には、摩擦が大きいため、省エネルギー性を発揮できないおそれがある。
　本発明の潤滑油組成物における、トラクション係数と１００℃における動粘度（ｍｍ２／ｓ）の比は１．２Ｅ－０３以下であることが好ましく、より好ましくは１．１Ｅ－０３以下、更に好ましくは１．０Ｅ－０３以下、特に好ましくは９．５Ｅ－０４以下である。トラクション係数と１００℃における動粘度（ｍｍ２／ｓ）の比が１．２Ｅ－０３を超える場合には、摩擦が大きいため、省エネルギー性を発揮できないおそれがある。
　本発明の潤滑油組成物の４０℃での動粘度に特に制限はないが、１０～１００ｍｍ２／ｓであることが好ましく、より好ましくは１５～９０ｍｍ２／ｓ、更に好ましくは２０～８０ｍｍ２／ｓ、特に好ましくは２５～７０ｍｍ２／ｓに調整してなることが望ましい。潤滑油組成物の４０℃での動粘度が１００ｍｍ２／ｓを超える場合は、低温粘度特性が悪化し、一方、その動粘度が１０ｍｍ２／ｓ未満の場合は、潤滑箇所での油膜形成が不十分であるため潤滑性に劣り、また蒸発損失が大きくなるため、それぞれ好ましくない。
　本発明の潤滑油組成物の－４０℃におけるブルークフィールド粘度（ＢＦ粘度）に特に制限はないが、４０，０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、より好ましくは３５，０００ｍＰａ・ｓ以下、更に好ましくは３０，０００ｍＰａ・ｓ以下、特に好ましくは２５，０００ｍＰａ・ｓ以下である。－４０℃におけるＢＦ粘度が４０，０００ｍＰａ・ｓを超える場合は、低温粘度特性が悪化し、省エネルギー性に悪影響を及ぼすおそれがある。なお、ここでいうＢＦ粘度とは、ＪＰＩ－５Ｓ－２６－８５に規定する「ギヤ油の低温粘度試験方法」に準拠して測定される粘度を意味する。
　また、本発明の潤滑油組成物の粘度指数に特に制限はないが、粘度指数は１２０以上が好ましく、より好ましくは１４０以上、特に好ましくは１６０以上である。粘度指数を１２０以上とすることによって、低温から高温にわたり良好な粘度特性を示す組成物を得ることができる。
　また、本発明の潤滑油組成物の蒸発損失量に特に制限はないが、ＮＯＡＣＫ蒸発量で、好ましくは１０～５０質量％、より好ましくは２０～４０質量％、特に好ましくは２２～３５質量％である。ＮＯＡＣＫ蒸発量が上記範囲に調整された潤滑油組成物を使用することで低温特性と蒸発性を両立させることができる。なお、ここでいうＮＯＡＣＫ蒸発量とは、ＣＥＣ　Ｌ－４０－Ｔ－８７に準拠して測定される蒸発量を意味する。
　本発明の潤滑油組成物は、省エネルギー性に優れ、高効率であるため、例えば自動車用の手動変速機用、自動変速機用、無段変速機用あるいは工業用のギヤシステム用、として使用することで、自動車の燃費向上あるいは工場における省エネルギーに寄与することが可能となる。
　以下、本発明の内容を実施例及び比較例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
（実施例１～２、比較例１～５）
　表１に示す組成に従い、本発明に係る潤滑油組成物（実施例１～２）を調製した。これらの組成物につき、トラクション係数を測定し、その結果も表１に示した。
　また、表１に示す組成に従い、比較のための潤滑油組成物（比較例１～５）を調製し、これらの組成物についても同様にトラクション係数を測定し、その結果も表１に示した。
［トラクション係数の測定］
　薄膜ＥＨＬ試験機＊を用い、下記の条件でトラクション係数を測定した。
　（＊）R.Kapadia　et al.;　Tribology　International　(March　2007)等に記載のもの。　
（試験条件）
　　試験片　：　ＳＵＪ２
　　油温　　：　１００℃
　　面圧　　：　０．５１４ＧＰａ
　　すベり率：　１００％
　表１に示したとおり、多価アルコールとカルボン酸の部分エステルを用いた組成物（実施例１～２）は、多価アルコールの完全エステルを用いた場合（比較例１～３）、トリメリット酸エステルを用いた場合（比較例４）、あるいはＰＡＯを用いた場合（比較例５）に比べてトラクション係数が低いことが明らかである。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　本発明の潤滑油組成物は、トラクション係数が低いため、自動車用の手動変速機、自動変速機、無段変速機あるいは工業用ギヤシステムに適用した場合に、ギヤ油として必要な特性を維持しつつ、省エネルギー性と高効率化を達成できるため、極めて有用である。
 

Claims (6)

  1. 　（Ａ）多価アルコールとカルボン酸の部分エステルを、基油全量基準で０．１～８０質量％含有する、１００℃における動粘度が１～１５ｍｍ２／ｓの潤滑油を基油とし、１００℃における動粘度が１～２０ｍｍ２／ｓであることを特徴とするトラクション係数の低い潤滑油組成物。
  2. 　多価アルコールとカルボン酸の部分エステルが、トリメチロールプロパンと１価カルボン酸の部分エステルであることを特徴とする請求項１に記載の潤滑油組成物。
  3. 　（Ｂ）下記一般式（Ｉ）で表される構造単位から成るポリ（メタ）アクリレート系化合物を０．０１～２０質量％含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の潤滑油組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
     （一般式（Ｉ）において、Ｒ１は水素又はメチル基、Ｒ２は炭素数１～３０の炭化水素基を示す。）
  4. 　トラクション係数が０．０１３以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の潤滑油組成物。
  5. 　トラクション係数と１００℃における動粘度（ｍｍ２／ｓ）の比が１．２Ｅ－０３以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の潤滑油組成物。
  6. 　－４０℃におけるブルークフィールド粘度が４０，０００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の潤滑油組成物。
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