JP2002097488A - 増強された最終動力伝達装置性能のギア油配合物 - Google Patents
増強された最終動力伝達装置性能のギア油配合物Info
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Abstract
ー、オレフィンコポリマー及びこれらの混合物と(C)
100℃で少なくとも40cStの動粘度とを持つ少な
くとも一つのポリアルファオレフィンから選ばれる粘度
指数向上剤の混合物を含有する鉱物油ベースの潤滑剤配
合物は、優れた低温及び高温レオロジー性を示し、自動
車用及び工業用ギア用途での使用に特に適している。本
発明の潤滑剤は、上記粘度指数向上剤混合物を含有しな
い他の鉱物油−ベースの潤滑剤配合物に比較して、増大
した車軸効率と低下した車軸油受皿温度等の改善された
性能を発揮する。
Description
の特定の組み合わせ物を含み、そして優れた低温及び高
温のレオロジー性並びに高い車軸効率と低い車軸油受皿
(sump)温度を持つ新規なギア油配合物に関する。
ギア装置の使用寿命における高度の信頼性と耐久性を提
供することである。また、ギア潤滑剤は、車軸効率を改
善することにより、車両の燃料経済性を改善することに
寄与してもよい。例えば、O’Connorら、The
Relationship Between Labo
ratoryAxle Efficiency and
Vehicle Fuel Consumption(S
AE Paper No.811206)を参照のこと。
ponse to Synthetic Lubrica
nt Components(SAE Paper N
o.821181)と題するO’Connorらによる
論文において、著者らは、「[i]一部合成及び完全合
成のベース配合物の双方による検討は、慣用の石油ベー
スのギア油に比較して改善を示し、最大のプラスは、全
合成ベースタイプの配合物により得られると述べてい
る」。このO’Connorの論文は、本発明の石油ベ
ースのギア油配合物により得られる利点を教示していな
い。
50重量%の慣用のギア/車軸等級の鉱物油、(b)5
から30重量%のポリオキシアルキレングリコール、及
び(c)25から60重量%の少なくとも一つのジカル
ボン酸のジ−C8からC12アルキルエステルを含んでな
る半合成のギア油及び車軸油組成物を開示している。こ
の'247特許は、本発明の石油のベースのギア油配合
物を教示あるいは合理的に示唆していない。
未満のMwを持つ約5から約30重量%の少なくとも一
つのポリマーと約15,000以上のMwを持つ約2か
ら約12重量%のポリマーとを含んで潤滑性組成物を開
示している。この'294のリファレンスは、オレフィ
ンコポリマーと組み合わせた高粘度ポリアルファオレフ
ィンの使用またはこのような組み合わせ物を用いて得ら
れる車軸効率と車軸温度の低減について得られる改善を
教示していない。
と、(B)ビニル芳香族−ジエンコポリマー、オレフィ
ンコポリマー及びこれらの混合物からなる群から選ばれ
る少なくとも一つのものと、(C)100℃で少なくと
も40cStの動粘度を持つ少なくとも一つのポリアル
ファオレフィンと、そして(D)ギア添加剤パッケージ
とを含んでなるギア油組成物を指向している。
上剤を含有する鉱物油ベースのギア配合物に比較して、
優れた低温及び高温のレオロジー性並びに向上した車軸
効率と低下した車軸油受皿温度を発揮する。
ア油組成物の全重量基準で約40から約70重量パーセ
ント(重量%)の鉱物油と、(B)ギア油組成物の全重
量基準で約2から約20重量%のビニル芳香族−ジエン
コポリマー、オレフィンコポリマー及びこれらの混合物
からなる群から選ばれる少なくとも一つのものと、
(C)ギア油組成物の全重量基準で約2から約20重量
%の100℃で少なくとも40cStの動粘度を持つ少
なくとも一つのポリアルファオレフィンと、そして
(D)ギア油組成物の全重量基準で3から20重量%の
ギア添加剤パッケージとを含んでなり、この完全配合の
油組成物が140以上の粘度指数を持つギア油組成物を
指向する。
もよい。好ましい態様においては、この鉱物油は、80
以上の、好ましくは90以上の粘度指数と、90容積%
以上の飽和物と、そして0.03重量%未満のイオウと
を持つ、水素処理され、水素クラッキングされ及び/ま
たはイソ脱ワックスされた鉱物油である。
次のようにカテゴリー分けした。グループI、>0.0
3重量%のイオウ、及び/または<90容量%の飽和
物、80と120の間の粘度指数;グループII、≦
0.03重量%のイオウ、及び>90容量%の飽和物、
80と120の間の粘度指数;そしてグループIII、
≦0.03重量%イオウ、及び>90容量%飽和物、粘
度指数>120。グループIIとグループIIIベース
ストックは、本発明での使用に特に好適であって、厳し
い水素化過程を用いて、芳香族、イオウ及び窒素含量を
低減させ、続いて脱ワックス、水素仕上げ、抽出及び/
または蒸溜段階により、仕上がりの基油を製造すること
により、慣用のフィードストックから通常製造される。
グループIIとIIIベースストックは、イオウ、窒素
及び芳香族の含量が極めて低い点で慣用の溶媒精製され
たグループIベースストックと異なる。結果として、こ
れらの基油は、慣用の溶媒精製のベースストックと組成
物的に極めて異なる。また、グループI、グループII
及び/またはグループIIIベース油のブレンドを本発
明の成分Aとして使用してもよい。
組成物に関して制限はない。例えば、種々のグループ
I、グループII及びグループIII油中の芳香族、パ
ラフィン、及びナフテンの比率は、実質的に変動するこ
とができる。この組成物は、油を製造するのに使用され
る粗油の精製度と原料により概ね決められる。
エンコポリマー、オレフィンコポリマー及びこれらの混
合物からなる群から選ばれる少なくとも一つのものを含
んでなる。
−ジエンコポリマーは、水素化されたジエン/ビニル芳
香族ジブロック及びトリブロックコポリマーを含む。こ
れらのコポリマーは、通常、最初にビニル芳香族モノマ
ーから製造される。このモノマーの芳香族部分は、単一
芳香族環または縮合あるいは多芳香族環を含んでなるこ
とができる。縮合あるいは多芳香族環材料の例は、ビニ
ル置換のナフタレン、アントラセン、フェナントレン及
びビフェニルを含む。また、この芳香族コモノマーは、
その芳香族性を保持し、さもなければこのポリマーの性
質を妨害しない限り、芳香族環中に一つあるいはそれ以
上のヘテロ原子も含むことができる。好適なヘテロ芳香
族材料は、ビニル−置換チオフェン、2−ビニルピリジ
ン、4−ビニルピリジン、N−ビニルカルバゾール及び
N−ビニルオキサゾールを含む。好ましくは、このモノ
マーは、スチレン、アルファ−メチルスチレン、オルト
−メチルスチレン、メタ−メチルスチレン及びパラ−メ
チルスチレン等のスチレン類である。最も好ましくは、
このビニル芳香族モノマーはスチレンである。このビニ
ル芳香族モノマー中のビニル基は、好ましくは非置換ビ
ニル(例えば、CH 2=CH−)基、またはこのブロッ
クに高度の芳香族含量を賦与する、多数の連続的な均一
な繰り返し単位を持つホモポリマーの「ブロック」とし
て、この芳香族コモノマーをポリマー鎖中に包含させる
適当な手段を提供するような同等の基である。
に好適なジエンは、1,3関係で共役して普通に位置す
る2個の二重結合を含有する。時にはポリエンと呼ばれ
る、2個以上の二重結合を含有するオレフィンは、ま
た、ここで使用されるような「ジエン」の定義内と考え
られる。このようなジエンモノマーの例は、1,3−ブ
タジエン並びにイソプレン及び2,3−ジメチルブタジ
エン等のヒドロカルビル置換ブタジエンを含む。このよ
うな共役ジエンの混合物もまた有用である。
常、約20%から約70重量%、好ましくは約40%か
ら約60重量%の範囲にある。これらのコポリマーの残
りのコモノマー含量は、通常、約30%から約80重量
%、好ましくは約40%から約60重量%の範囲にあ
る。また、通常、比較的少量(例えば、約5から約20
パーセント)で追加のモノマーが存在してもよい。これ
らの追加のモノマーは、C2-10オレフィンオキサイド、
カプロラクトン及びブチロラクトンを含む。
ポリマーは、好ましくはアニオン重合により、種々の方
法と交互反応条件を用いて、得られるコポリマーに所望
の構造を作製することによって製造される。不飽和ブロ
ックポリマーの水素化は、酸化的及び熱的に更に好適で
あるポリマーを生成する。通常、重合プロセスの一部と
して、微粉の、あるいは担持されたニッケル触媒を用い
て、水素化を行なう。また、他の遷移金属を使用して、
この転換を行ってもよい。通常、水素化を行って、初期
ポリマーの少なくとも約94%のオレフィン性不飽和結
合を低減する。一般に、これらのコポリマーは、酸化安
定性の理由のために、水素化前のポリマー中に存在する
オレフィン性二重結合の全量基準で約5%以下の、更に
好ましくは約0.5%以下の残存オレフィン性不飽和結
合を含有することが好ましい。このような不飽和結合
は、赤外スペクトルまたは核磁気共鳴スペクトル等の当
該熟練技術者によく知られた多くの手段により測定され
得る。最も好ましくは、これらのコポリマーは、上述の
分析方法により求められるような、判別し得る不飽和結
合を含有しない。
リマーは、好ましい態様においては、ブロックの一つの
部分がビニル芳香族モノマーのホモオリゴマーセグメン
トのホモポリマーからなり、そしてこのブロックのもう
一つの部分がジエンモノマーのホモポリマーまたはホモ
オリゴマーセグメントからなる、ブロックコポリマーで
ある。このポリマーは、概ね少なくとも50,000
の、好ましくは少なくとも100,000の数平均分子
量を有する。概ね、このポリマーは、500,000
の、好ましくは300,000の数平均分子量を超えて
ならない。このようなポリマーの数平均分子量は、ゲル
パーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により求
められる。使用されるポリマーの分子量と量は、20時
間テーパーベアリング剪断試験(CEC−L45−T−
93)にかけた場合、この配合油が剪断されて、SAE
J306要求性能による等級から外れないように、選
ばれなければならない。
た規則的なジブロックコポリマーは、Shell Ch
emical Co.からShellvisTM40及び
ShellvisTM50の商品名で市販されている。好
適なスチレン/1,3−ブタジエンの水素化されたラン
ダムブロックコポリマーは、BASFからGlisso
viscalTMの商品名で市販されている。
コポリマーは、また、スターポリマーも含む。スターポ
リマーは、核とポリマーの腕を含んでなるポリマーであ
る。普通の核は、ポリアルケニル化合物、通常、少なく
とも2個の非共役アルケニル基、通常、電子吸引基、例
えば、芳香族核に結合した基を持つ化合物を含む。この
ポリマーの腕は、共役ジエンとビニル芳香族化合物のコ
ポリマーである。
80%の、好ましくは少なくとも95%の共有性の炭素
−炭素二重結合が飽和するように水素化されている。こ
の核を構成するポリビニル化合物は、ポリアルケニルア
レーン、例えば、ジビニルベンゼンとポリビニル脂肪族
化合物により例示される。スターポリマーは例えばSh
ell Chemical CoによりShellvis
TM200として市販されている。
は、エチレンと一つあるいはそれ以上の式H2C=CH
R(式中、Rは1から10個の炭素原子の炭化水素基で
ある)のアルファ−オレフィンからなる、エチレン−ア
ルファオレフィンコポリマーである。このコポリマー形
成性モノマーは、場合によっては非共役ポリエンを含む
ことができる。好ましいアルファ−オレフィンは、プロ
ピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、3
−メチルペンテン、1−ヘプテン、1−オクテン及び1
−デセンを含む。このオプションの非共役ポリエンは、
1,4−ヘキサジエン、1,5ヘキサジエン、1,4−
ペンタジエン、2−メチル−1,4−ペンタジエン、3
−メチル−1,4−ヘキサジエン、4−メチル−1,3
ヘキサジエン、1,9−デカジエン、及びエキソ−及び
エンド−ジシクロペンタジエン等の脂肪族ジエン;5−
プロペニル−、5−(ブテン−2−イル)−及び5−
(2−メチルブテン−[2']−イル)ノルボルネン等
のエキソ−及びエンドアルケニルノルボルネン;5−メ
チル−6−プロペニルノルボルネン等のアルキルアルケ
ニルノルボルネン;5−メチレン、5−エチリデン及び
5−イソプロピリデン−2−ノルボルネン、ビニルノル
ボルネン及びシクロヘキシルノルボルネン等のアルキリ
デンノルボルネン;メチル−、エチル−及びプロピルノ
ルボルナジエン等のアルキルノルボルナジエン;及び
1,5−シクロオクタジエン及び1,4−シクロオクタ
ジエン等のシクロジエンを含む。
は、概ね約35から約65、最も好ましくは約40から
60重量パーセントである。存在する場合には、この非
共役ポリエンは、概ね約0.01から約1、好ましくは
約0.05から約0.5、最も好ましくは約0.1から
約0.3重量パーセントの範囲である。合計100重量
パーセントに対するコポリマーのこの差は、エチレン以
外のアルファ−オレフィンからなる。
−ナッタ触媒またはメタロセン触媒を使用する既知の方
法により製造され得る。オレフィンコポリマーは、概
ね、約250から約50,000の、好ましくは約1,
000から約30,000の数平均分子量(Mn)有す
る。使用されるポリマーの分子量と量は、20時間テー
パーベアリング剪断試験(CEC−L45−T−93)
にかけた場合、この配合油が剪断されて、SAE J3
06要求性能による等級から外れないように、選ばれな
ければならない。
り100℃で測定して少なくとも40cStの、好まし
くは40から3000cStの動粘度(KV)を持つ、
少なくとも一つの高粘度ポリアルファオレフィンを含ん
でなる。文献に記述されている一連の方法のいずれかに
より、この高粘度ポリアルファオレフィンを製造しても
よい。使用される触媒は、普通フリーデル−クラフツ触
媒と呼ばれるものを使用する。このような触媒は、使用
される触媒と重合条件に依り数1000迄の範囲の分子
量の1−オクテン及び1−デセン等のアルファオレフィ
ンのカチオンオリゴマー化反応を引き起こす。
米国特許3,179,711に記述されているもの等の
チーグラー触媒を使用して、本発明に有用な分子量範囲
のオリゴマーを製造することもできる。
媒により、また熱重合により、ポリアルファオレフィン
を製造することができる。しかしながら、これらの方法
は、概ね低分子量オリゴマーのみを生成する。
は、好ましくは水素化されて、不飽和結合のレベルを低
下し、それによって酸化に対する安定性を増大する。
1、デセン−1及びドデセン−1のオリゴマーが好まし
いが、本発明の高粘度オリゴマーを製造するのに使用さ
れるアルファ−オレフィンはC3−C14またはこれらの
いかなる混合物の範囲であることができる。
性希釈剤または希釈剤油等の溶媒中の溶液の形で供給さ
れる。特記しない限り、各添加剤成分の量と濃度は、活
性添加剤として表わされる、すなわち、入手したままの
このような成分に同伴される溶媒または希釈剤の量は排
除される。
加剤パッケージは、分散剤、腐食防止剤、極圧添加剤、
耐摩耗添加剤、防錆剤、酸化防止剤、脱臭剤、脱泡剤、
解乳化剤、染料、成分(B)以外の摩擦変成剤及び蛍光
着色剤からなる群から選ばれる一つあるいはそれ以上の
添加剤を通常含有する。このギア添加剤パッケージは、
必須ではないが、API GL5及び/またはAPT M
T−I及び/またはMIL−PRF−2I05E及び/
またはAGMA 9005−D94の要求性能に合致す
るパッケージ等の完全配合のギア添加剤パッケージであ
ってよい。ギア添加剤パッケージに存在する成分のタイ
プと量は、製品の企図された最終使用に依存する。
潤滑油組成物の全重量基準で約2から約25重量パーセ
ントの量で存在する。
基性窒素及び/または少なくとも一つのヒドロキシル基
を持つ少なくとも一つの油可溶の無灰分散剤を含んでな
る。好適な分散剤は、アルケニルコハク酸イミド、アル
ケニルコハク酸エステル、アルケニルコハク酸エステル
アミド、マニッヒ塩基、ヒドロカルビルポリアミン、ま
たはポリマー性ポリアミンを含む。
を含むヒドロカルビル置換基を含有するアルケニルコハ
ク酸イミドは、例えば米国特許3,172,892、
3,202,678、3,216,936、3,21
9,666、3,254,025、3,272,746
及び4,234,435に記述されている。このアルケ
ニル無水コハク酸は、アルケニル無水コハク酸、酸、酸
エステル、酸ハライド、または低級アルキルエステルを
少なくとも一つの1級アミノ基を含有するポリアミンと
加熱することによる慣用の方法により形成されてもよ
い。オレフィンと無水コハク酸の混合物を例えば、約1
80−220℃迄加熱することにより、このアルケニル
無水コハク酸を容易に製造してもよい。このオレフィン
は、好ましくはエチレン、プロピレン、1−ブテン、イ
ソブテン等の低級モノ−オレフィンのポリマーまたはコ
ポリマー及びこれらの混合物である。アルケニル基の更
に好ましい原料は、10,000迄あるいはそれ以上、
好ましくは約500から約2,500の範囲の、更に好
ましくは約800から約1,500の範囲のゲルパーミ
エーションクロマトグラフィ(GPC)による数平均分
子量を持つポリイソブテンである。
ド」という用語は、一つあるいはそれ以上のポリアミン
反応試剤と炭化水素置換コハク酸または無水コハク酸
(またはスクシンアシル化剤のように)との間の反応の
完結した反応生成物を包含する意味であり、1級アミノ
基と酸無水物部分の反応から生じるタイプのイミド結合
に加えて、この生成物がアミド、アミジン、及び/また
は塩の結合を持つ化合物を包含することを意図してい
る。
は、米国特許3,184,411、3,342,73
5、3,403,102、3,502,607、3,5
11,780、3,513,093、4,615,82
6、4,648,980、4,857,214及び5,
198,133に述べられている方法によりリン酸化さ
れ得る。
上記に述べた種々のタイプの無灰分散剤をホウ素化(ホ
ウ酸化)する方法は、米国特許3,087,936、
3,254,025、3,281,428、3,28
2,955、2,284,409、2,284,41
0、3,338,832、3,344,069、3,5
33,945、3,658,836、3,703,53
6、3,718,663、4,455,243、及び
4,652,387に記述されている。
ン酸化し、ホウ素化する好ましい方法は、米国特許4,
857,214と5,198,133に示されている。
での(すなわち、通常それと関連する不純物、希釈剤及
び溶媒の重量を除いた)無灰分散剤の量は、仕上がりの
油基準で概ね約0.5から約7.5重量パーセント(重
量%)の範囲内、通常約0.5から5.0重量%の範囲
内、好ましくは約0.5から約3.0重量%の範囲内、
そして最も好ましくは約2.0から約3.0重量%の範
囲内である。
の抑制剤を含有する。この抑制剤成分は、防錆、腐食防
止及び発泡抑制を含む異なる機能を果たす。この抑制剤
は、加えて、本発明の組成物に使用される一つあるいは
それ以上の他の成分を含有する、事前に形成された添加
剤パッケージで導入されてもよい。あるいは、これらの
抑制剤成分は、個別にあるいは種々のサブの組み合わせ
物で導入され得る。量を妥当な限度内で変えることがで
きる一方で、本発明の仕上がりの流体は、通常、「活性
構成成分基準」で、すなわち、通常それと関連する不純
物、溶媒または希釈剤等の不活性材料の重量を除いて、
約0から約10重量%の範囲の全抑制剤含量を有する。
制剤成分としての使用に好適な一つのタイプの抑制剤を
形成する。これらは、シリコーン、ポリアクリレート、
界面活性剤などを含む。
のに好適なもう一つのクラスの添加剤を構成する。この
ような化合物は、チアゾール、トリアゾール及びチアジ
アゾールを含む。このような化合物の例は、ベンゾトリ
アゾール、トリルトリアゾール、オクチルトリアゾー
ル、デシルトリアゾール、ドデシルトリアゾール、2−
メルカプトベンゾチアゾール、2,5−ジメルカプト−
1,3,4−チアジアゾール、2−メルカプト−5−ヒ
ドロカルビルチオ−1,3,4−チアジアゾール、2−
メルカプト−5−ヒドロカルビルジチオ−1,3,4−
チアジアゾール、2,5−ビス(ヒドロカルビルチオ)
−1,3,4−チアジアゾール、及び2,5−ビス(ヒ
ドロカルビルジチオ)−1,3,4−チアジアゾールを
含む。この好ましい化合物は、多数が商品として市販さ
れている1,3,4−チアジアゾールと、またトリルト
リアゾール等のトリアゾールの2,5−ビス(アルキル
ジチオ)−1,3,4−チアジアゾール等の1,3,5
−チアジアゾールとの組み合わせ物である。公開の市場
で入手できるこれらのタイプの材料は、Cobrate
cTMTT−100及びHiTECR314添加剤及びH
iTECR4313添加剤(Ethyl Petrole
um Additives,Inc.)を含む。この
1,3,4−チアジアゾールは、一般に、既知の方法に
よりヒドラジンと二硫化炭素から合成される。例えば、
米国特許2,765,289、2,749,311、
2,760,933、2,850,453、2,91
0,439、3,663,561、3,862,79
8、及び3,840,549を参照のこと。
用のためのもう一つのタイプの抑制添加剤を含んでな
る。このような材料は、モノカルボン酸とポリカルボン
酸を含む。好適なモノカルボン酸の例は、オクタン酸、
デカン酸及びドデカン酸である。好適なポリカルボン酸
は、トール油脂肪酸、オレイン酸、リノレン酸等の酸か
ら製造されるダイマー及びトリマー酸を含む。このタイ
プの製品は、例えば、Humko Chemical D
ivision of Witco Chemical C
orporationによりHYSTRENEの商品名
で、またHenkel Corporationにより
EMPOLの表品名で売られている、ダイマー及びトリ
マー酸等の種々の市販の原料から現在入手できる。本発
明の実施での使用のためのもう一つの有用なタイプの防
錆剤は、例えば、テトラプロペニルコハク酸、テトラプ
ロペニル無水コハク酸、テトラデセニルコハク酸、テト
ラデセニル無水コハク酸、ヘキサデセニルコハク酸、ヘ
キサデセニル無水コハク酸等のアルケニルコハク酸とア
ルケニル無水コハク酸腐食防止剤からなる。また、有用
なのは、アルケニル基中に8から24個の炭素原子を持
つアルケニルコハク酸のポリグリコール等のアルコール
との半エステルである。他の好適な防錆あるいは腐食防
止剤は、エーテルアミン、酸ホスフェート、アミン、エ
トキシル化アミン、エトキシル化フェノール、及びエト
キシル化アルコール等のポリエトキシル化化合物、イミ
ダゾリン、アミノコハク酸またはこれらの誘導体などを
含む。これらのタイプの材料は商品として入手できる。
このような防錆あるいは腐食防止剤の混合物を使用する
ことができる。
中に存在してもよい。好適な酸化防止剤は、なかんず
く、フェノール性酸化防止剤、芳香族アミン酸化防止
剤、イオウと化合したフェノール性酸化防止剤、及び有
機ホスファイトを含む。フェノール性酸化防止剤の例
は、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、3級ブチル化
フェノールの液体混合物、2,6−ジ−t−ブチル−4
−メチルフェノール、4,4'−メチレンビス(2,6
−ジ−t−ブチルフェノール)、2,2'−メチレンビ
ス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、混合メ
チレン−架橋ポリアルキルフェノール、及び4,4'−
チオビス(2−メチル−6−t−ブチルフェノール)を
含む。N、N'−ジ−s−ブチル−p−フェニレンジア
ミン、4−イソプロピルアミノジフェニルアミン、フェ
ニルナフチルアミン、及び環アルキル化ジフェニルアミ
ンは、芳香族アミン酸化防止剤の例として機能する。好
ましいのは、立体障害の3級ブチル化フェノール、環ア
ルキル化ジフェニルアミンおよびこれらの組み合わせ物
である。
と仕上がりの組成物で使用される場合の有効性にある程
度依存する。しかしながら、一般的に言って、この仕上
がりの流体は、通常、次の濃度(重量パーセント)の抑
制剤成分(活性構成成分基準)を含有する。
ウ含有の耐摩耗添加剤及び/または極圧剤を使用するこ
とができる。例は、ジヒドロカルビルポリサルファイ
ド、イオウと化合したオレフィン、天然及び合成の起源
双方のイオウと化合した脂肪酸エステル、トリチオン、
イオウと化合したチエニル誘導体、イオウと化合したテ
ルペン、C2−C8モノオレフィンのイオウと化合したオ
リゴマー、及び米国再発行特許Re27,331に開示
されているもの等のイオウと化合したディールス−アル
ダー付加物を含む。特定の例は、なかんずく、イオウと
化合したポリイソブテン、イオウと化合したイソブチレ
ン、イオウと化合したジイソブチレン、イオウと化合し
たトリイソブチレン、ジシクロヘキシルポリサルファイ
ド、ジフェニルポリサルファイド、ジベンジルポリサル
ファイド、ジノニルポリサルファイド、及びジ−t−ブ
チルトリ−サルファイド、ジ−t−ブチルテトラサルフ
ァイド及びジ−t−ブチルペンタサルファイドの混合物
等のジ−t−ブチルポリサルファイドの混合物を含む。
また、イオウと化合したイソブチレンとジ−t−ブチル
トリサルファイドの組み合わせ物、イオウと化合したイ
ソブチレンとジノニルトリサルファイドの組み合わせ
物、イオウと化合したトール油とジベンジルポリサルフ
ァイドの組み合わせ物等のこのようなカテゴリーのイオ
ウ含有耐摩耗及び/または極圧剤の組み合わせ物を使用
することもできる。
ウの双方を含有する成分は、イオウ含有の耐摩耗添加剤
及び/または極圧剤よりもむしろリン含有の耐摩耗添加
剤及び/または極圧剤と見なされる。
ト、有機ホスホネート、有機ホスホナイト等及びこれら
のイオウ類縁体の広範で、多様なリン含有で、油可溶の
耐摩耗添加剤及び/または極圧添加剤を使用することが
できる。本発明に使用される有用なリン含有の、耐摩耗
添加剤及び/または極圧添加剤もまたリンと窒素の双方
を含有するこれらの化合物を含む。
耗添加剤及び/または極圧添加剤は、開示が引用により
ここに入れられている、米国特許5,464,549、
5,500,140、及び5,573,696に教示さ
れている化合物を含む。
なタイプのリン及び窒素含有の耐摩耗添加剤及び/また
は極圧添加剤は、英国特許1,009,913、1,0
09,914、米国特許3,197,405、及び3,
197,496に記述されているタイプのリン及び窒素
含有の組成物である。一般に、これらの組成物は、ホス
ホロチオ酸のヒドロキシ置換トリエステルと無機リン
酸、リン酸化物またはリンハライドとの反応により酸性
中間体を形成することにより、そして実質的部分の上記
酸性中間体をアミンまたはヒドロキシ置換アミンにより
中和することにより製造される。本発明の組成物で使用
される他のタイプのリン及び窒素含有の耐摩耗添加剤及
び/または極圧添加剤は、ヒドロキシ置換ホスフェタン
のアミン塩またはヒドロキシ置換チオホスフェタンのア
ミン塩及びリン酸とチオリン酸の部分エステルのアミン
塩を含む。
性希釈剤または希釈剤油等の溶媒中の溶液の形で供給さ
れる。特記しない限り、各添加剤成分の量と濃度は、活
性添加剤として表わされる。すなわち、入手したままの
このような成分に同伴される溶媒または希釈剤の量は排
除される。
加剤パッケージは、Ethyl Corporatio
nから市販されている、HiTECR381高性能添加
剤、HiTECR385高性能添加剤及びHiTECR3
88高性能添加剤を含む。添加剤の選択とレベルを決め
る場合に考慮する因子は、車軸効率におけるニーズ、ト
レーラー曳航耐久性(trailer tow)、CL
5試験、堆積物制御(deposit contro
l)、シール適合性、ベアリング寿命及びすべり制限性
能を含む。
パーセントのシール膨潤剤を更に含有する。好適なシー
ル膨潤剤は、ヒンダードポリオールエステルと油可溶ジ
エステルを含む。好ましいジエステルは、C8−C13ア
ルカノール(またはこれらの混合物)のアジペート、ア
ゼレート、及びセバケートとC4−C13アルカノール
(またはこれらの混合物)のフタレートを含む。2つあ
るいはそれ以上の異なるタイプのエステル(例えば、ジ
アルキルアジペート及びジアルキルアゼレートなど)の
混合物を使用することもできる。このような材料の例
は、アジピン酸、アゼライン酸、及びセバシン酸のn−
オクチル、2−エチルヘキシル、イソデシル、及びトリ
デシルのジエステル、及びフタル酸のn−ブチル、イソ
ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノ
ニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、及びトリデシル
のジエステルを含む。特定の例は、ジ−2−エチルヘキ
シルアジペート、ジ−イソオクチルアジペート、(2−
エチルヘキシル)(イソデシル)アジペート、ジ−2−
エチルヘキシルセバケート及びジ−イソデシルアジペー
トを含む。
配合物に添加されてよい。存在する場合には、このギア
油組成物は、通常、5重量%迄の流動点降下剤を含有す
ることができる。
てもよい。摩擦変成剤の使用は、弾性流体潤滑、混合潤
滑及び境界潤滑域におけるギア油の性能を向上させるこ
とができる。本発明のギア油組成物で使用される摩擦変
成剤の量は、好ましくは0から10重量%の、更に好ま
しくは0−5重量%の、そして最も好ましくは0−1.
5重量%の範囲にある。本発明のギア油組成物での使用
に好適な摩擦変成剤は、限定ではないが、この化合物を
好適に油可溶とするために、通常、脂肪族基が少なくと
も8個の炭素原子を含有する、脂肪アミン、アルコキシ
ル化脂肪アミン、ボレート化アルコキシル化脂肪アミ
ン、ボレート化脂肪エポキシド、脂肪族脂肪酸アミド、
エトキシル化脂肪族エーテルアミン、脂肪族カルボン
酸、脂肪族カルボン酸エステル−アミド、脂肪族ホスホ
ネート、脂肪族ホスフェート、脂肪族チオホスホネー
ト、脂肪族チオホスフェート、脂肪イミダゾリン、脂肪
3級アミン、脂肪ホスファイト等の化合物を含む。
ここに入れられている、米国特許5,021,176、
5,190,680、及びRE−34,459に記述さ
れているような脂肪族置換コハク酸イミドである。一つ
あるいはそれ以上の脂肪族コハク酸または酸無水物とア
ンモニアまたは他の1級アミンとを反応させることによ
り、これらのコハク酸イミドが生成する。
ルタロエート等のグリセロールの脂肪酸エステルを本発
明の摩擦変成剤として使用してもよい。これらの脂肪酸
エステルは当該技術でよく知られた種々の方法により製
造されてもよい。グリセロールの脂肪酸エステルは、通
常、45%から55重量%のモノエステルと55%から
45%のジエステルの混合物である。
つのC5−C60脂肪族カルボン酸のグアニジン、アミノ
グアニジン、尿素、チオ尿素及びそこに含まれている関
連の開示のために引用によりここに入れられている米国
特許4,948,523で教示されているようなこれら
の塩から選ばれる少なくとも一つのアミンとの反応生成
物を含む。本発明での使用に好ましいのは、アニオンが
ハロゲンイオン、炭酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオ
ン、オルトリン酸イオンなどである、アミノグアニジン
化合物の無機塩である。ここで有用なカルボン酸の代表
は、とうもろこし油、大豆油、ヤシ油、キリ油、ひまわ
り油、綿実油、パーム核油、オリーブ油等の原料から誘
導される市販の脂肪酸またはこれらの混合物を含む。特
に好ましいのは、オレイン酸等の不飽和モノ−カルボン
脂肪酸である。この明細書と請求の範囲で使用されるよ
うな、「カルボン酸」という用語は、酸無水物等のこれ
らの活性誘導体を含む。
ロカルビル置換基がアセチレン型不飽和結合を含まず、
約14から約20個の炭素原子の範囲を持つ、少なくと
も一つの直鎖脂肪族ヒドロカルビル基である、N−脂肪
族ヒドロカルビル置換ジエタノールアミンとN−脂肪族
ヒドロカルビル置換トリメチレンジアミン;ヒドロキシ
アルキル基が、同一あるいは異なり、各々2から約4個
の炭素原子を含有し、脂肪族基が約10から約25個の
炭素原子を含有する環状ヒドロカルビル基である、ジ
(ヒドロキシアルキル)脂肪族3級アミン;ヒドロキシ
アルキル基が2から約4個の炭素原子を含有し、そし
て、脂肪族基が約10から約25個の炭素原子を含有す
る環状ヒドロカルビル基である、ヒドロキシアルキル脂
肪族イミダゾリン並びにこれらの摩擦変成剤の混合物を
含む。これらの摩擦変成剤に関する更なる詳細は、ここ
に引用により入れられている、米国特許5,344,5
79、5,372,735、及び5,441,656に
示されている。
び重量車両での最終原動節(final drive
s)、出力分割装置(power−dividers)
または車軸等の自動車ギア用途、またはトラックまたは
重量装置及び工業用ギア用途での手動トランスミッショ
ンでの使用に特に好適である。
剤は、この潤滑剤配合物が好ましくは少なくともSAE
70Wの、そして好ましくは少なくとも75WのSA
E J306 JUL98によるSAE粘度等級を持つよ
うに配分された成分を使用する。好ましいマルチ等級評
点は、SAE75W−80、75W−90及び80W−
140を含む。本発明の潤滑剤配合物を配合するのに使
用される成分は、20時間テーパーベアリング剪断試験
(CEC−L45−T−93)にかけた場合、この配合
された油が剪断されて、SAEJ306要求性能による
等級から外れないように、選ばれなければならない。好
ましくは、この潤滑剤組成物は、20時間テーパーベア
リング剪断試験において100℃で約15%未満の粘度
減少を有する。
STMD−445による100℃でのこの組成物の動粘
度が少なくとも7.0cStであり、ブルックフィール
ド粘度(−55℃で測定して)が150,000cP未
満であるように配分された成分を使用する。
油は、この潤滑剤配合物がISO32あるいはそれ以上
のAGMA 9005−D94による粘度分類を持つよ
うに配分された成分を使用する。
軸用の潤滑剤として成分(B)と(C)を含有する潤滑
剤配合物であって、同一の方法で運転され、そしてこの
油の少なくとも一つの上記成分(B)と(C)が欠けて
いることを除いて同一の潤滑剤を用いる油受皿温度より
も、上記潤滑剤配合物を用いて運転される上記車軸の油
受皿温度が低い潤滑剤配合物を使用することを含んでな
る、車軸中の油受皿温度を低減するための方法を指向す
る。
て成分(B)と(C)を含有する潤滑剤配合物であっ
て、同一の方法で運転され、そしてこの油の少なくとも
一つの上記成分(B)と(C)が欠けていることを除い
て同一の潤滑剤を用いる上記車軸に比較して、上記潤滑
剤配合物を用いた車軸効率が増大する潤滑剤配合物を使
用することを含んでなる、車軸効率を増大する方法も指
向する。
5Eの要求性能に合致する8.25重量%のギア添加剤
パッケージと、15重量%のジエステルシール膨潤剤
と、2重量%の摩擦変成剤と、そして次の表に示されて
いる追加の成分とを含んでなる、鉱物油ベースのSAE
80W−90ギア油を製造した。このギア油配合物の
すべては、すべての成分の合計が100重量%となるよ
うな量で水素処理された70N鉱物油を含有していた。
ない種々の条件をシミュレーションしたサイクル試験に
かけ、そして結果を表1に示す。このシーケンスは、車
軸に印加される速度及び/またはトルクが異なってい
た。高速及び低積載を用いて高速道路の走行条件をシミ
ュレーションし、そしてそれぞれ、低速/高積載及び中
速/高積載を用いて市街走行、及び苛酷な走行条件をシ
ミュレーションした。各シーケンスについて車軸油受皿
温度を測定し、車軸効率を計算した。低い車軸油受皿温
度と高い車軸効率値を有することが望ましい。
(実施例3及び4)は、本発明の範囲の外の鉱物油ベー
スの組成物(比較例1及び2)に比較して改善された
(低い)車軸温度と改善された(高い)車軸効率を示し
たことが明白である。
ションを受ける可能性がある。従って、本発明は、上記
に示した特定の例示に限定されない。むしろ、本発明
は、法律の事項としてこれの同等物を含む添付の特許請
求の範囲の精神と範囲内である。
公共に供することを意図せず、また、いかなる開示され
た変形または変更が特許請求の範囲内に文字どおりに入
らない範囲で、これらは同等物の原則の下に本発明の一
部であると考えられる。
る。
40から約70重量%の鉱物油と、(B)ギア油組成物
の全重量基準で約2から約20重量%のビニル芳香族−
ジエンコポリマー、オレフィンコポリマー及びこれらの
混合物からなる群から選ばれる少なくとも一つのもの
と、(C)ギア油組成物の全重量基準で約2から約20
重量%の100℃で少なくとも40cStの動粘度を持
つ少なくとも一つのポリアルファオレフィンと、そして
(D)ギア油組成物の全重量基準で3から20重量%の
ギア添加剤パッケージとを含んでなり、この潤滑剤組成
物が140以上の粘度指数を持つ自動車用あるいは工業
用ギア潤滑剤である潤滑剤組成物。
ポリマーである上記1に記載の潤滑剤組成物。
びイソプレンからなる群から選ばれる少なくとも一つの
共役ジエンとのコポリマーである上記2に記載の潤滑剤
組成物。
3に記載の潤滑剤組成物。
ある上記1に記載の潤滑剤組成物。
つのC3−C12アルファ−オレフィンとのコポリマーで
ある上記5に記載の潤滑剤組成物。
を更に含んでなる上記6に記載の潤滑剤組成物。
食防止剤、極圧添加剤、耐摩耗添加剤、防錆剤、酸化防
止剤、脱臭剤、脱泡剤、解乳化剤、染料、摩擦変成剤及
び蛍光着色剤の群から選ばれる少なくとも一つのものを
含んでなる上記1に記載の潤滑剤組成物。
0重量パーセントの少なくとも一つのシール膨潤剤を更
に含んでなる上記1に記載の潤滑剤組成物。
5重量パーセントの流動点降下剤を更に含んでなる上記
1に記載の潤滑剤組成物。
GL−5の要求性能に合致するギア添加剤パッケージを
含んでなる上記1に記載の潤滑剤組成物。
MT−1の要求性能に合致するギア添加剤パッケージを
含んでなる上記1に記載の潤滑剤組成物。
PRF−2105Eの要求性能に合致するギア添加剤パ
ッケージを含んでなる上記1に記載の潤滑剤組成物。
9005−D94の要求性能に合致するギア添加剤パ
ッケージを含んでなる上記1に記載の潤滑剤組成物。
0.03重量%未満のイオウを持つ上記1に記載の潤滑
剤組成物。
指数を持つ上記15に記載の潤滑剤組成物。
プIII油及びこれらの混合物からなる群から選ばれる
少なくとも一つのものを含んでなる上記15に記載の潤
滑剤組成物。
れ以上のSAE J306 JUL98によるSAE粘度
等級を持つ上記1に記載の潤滑剤組成物。
以上のAGMA 9005−D94によるISO粘度等
級を持つ上記1に記載の潤滑剤組成物。
験にかけた場合、この配合油が剪断されて、SAEJ3
06要求性能による等級から外れないように、成分
(B)と(C)が選ばれる上記1に記載の潤滑剤組成
物。
てこの潤滑剤組成物の少なくとも一つの上記成分(B)
または(C)が欠けていることを除いて同一の潤滑剤を
用いる上記車軸油受皿温度と比較して、上記潤滑剤配合
物を用いて運転される上記車軸の油受皿温度が上記潤滑
剤配合物を用いて運転される上記車軸の油受皿温度が低
下している、上記車軸用の潤滑剤として上記1に記載の
潤滑剤配合物を含んでなる、車軸中の油受皿温度を低減
するための方法。
る上記車軸油受皿温度が上記車軸同一の方法で運転さ
れ、そしてこの潤滑剤組成物の少なくとも一つの上記成
分(B)と(C)が欠けていることを除いて同一の潤滑
剤を用いる上記車軸油受皿温度と比較して、上記潤滑剤
組成物を用いる車軸効率が増大している、上記車軸用の
潤滑剤として上記1に記載の潤滑剤配合物を含んでな
る、車軸中の車軸効率を増大するための方法。
ンスミッションに上記1に記載の潤滑剤組成物を加える
ことを含んでなるギアまたはトランスミッションを潤滑
する方法。
6)
Claims (1)
- 【請求項1】 (A)ギア油組成物の全重量基準で約4
0から約70重量%の鉱物油と、(B)ギア油組成物の
全重量基準で約2から約20重量%のビニル芳香族−ジ
エンコポリマー、オレフィンコポリマー及びこれらの混
合物からなる群から選ばれる少なくとも一つのものと、
(C)ギア油組成物の全重量基準で約2から約20重量
%の100℃で少なくとも40cStの動粘度を持つ少
なくとも一つのポリアルファオレフィンと、そして
(D)ギア油組成物の全重量基準で3から20重量%の
ギア添加剤パッケージとを含んでなり、この潤滑剤組成
物が140以上の粘度指数を持つ自動車用あるいは工業
用ギア潤滑剤である潤滑剤組成物。
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