JP2012193255A - ギヤ油組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)100℃における動粘度が2〜6mm2/s、%CAが0.5以下、3級炭素分が7%以上である鉱油系潤滑油基油に(B)100℃における動粘度が10〜70mm2/sの溶剤精製鉱油系潤滑油を基油組成物全量基準で2〜40質量%配合してなる基油に、(D)ジアルキルジチオリン酸亜鉛を亜鉛金属量でギヤ油組成物全量基準で0.02〜0.5質量%、及び(E)塩基価が100mgKOH/g以上のアルカリ土類金属系清浄剤を金属元素量でギヤ油組成物全量基準で0.1〜0.5質量%配合してなることを特徴とするギヤ油組成物。
【選択図】なし
Description
なお、本発明でいう%CAとは、ASTM D 3238−85に準拠した方法(n−d−M環分析)により求められる芳香族炭素数の全炭素数に対する百分率を意味する。
なお、本発明では、13C−NMRの測定の際に、サンプルとして試料0.5gに重クロロホルム3gを加えて希釈したものを使用し、測定温度を室温、共鳴周波数を100MHzとした。また、測定方はゲート付でカップリング法を使用した。ただし、同等の結果が得られるのであればその他の方法を用いてもよい。
本発明においては、(A) 成分の潤滑油基油の構成炭素の全量に占める3級炭素の割合が7.0〜11.0%であることが好ましく、より好ましくは7.5〜10.0%である。3級炭素の割合を上記範囲内とすることで、粘度温度特性及び熱・酸化安定性に優れた潤滑油基油を得ることができる。
(A)成分の含有量は、疲労寿命ならびに低温粘度特性を最も優れた性能にするため、(B)成分および後述する(C)成分とのバランスにより適宜決定し得る。
(a)1価アルコールと1塩基酸とのエステル
(b)多価アルコールと1塩基酸とのエステル
(c)1価アルコールと多塩基酸とのエステル
(d)多価アルコールと多塩基酸とのエステル
(e)1価アルコール及び多価アルコールとの混合物と、多塩基酸との混合エステル
(f)多価アルコールと、1塩基酸及び多塩基酸の混合物との混合エステル
(g)1価アルコール及び多価アルコールとの混合物と、1塩基酸及び多塩基酸の混合物との混合エステル
また、上記1塩基酸又は多塩基酸としては、炭素数1〜30、好ましくは炭素数4〜20、より好ましくは炭素数6〜18の炭化水素基を有する1塩基酸又は多塩基酸類が挙げられる。
ここでいう炭素数1〜30の炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基等の炭化水素基が挙げられる。
基油の粘度は疲労寿命に大きく影響し、高いほうが、基本的に寿命が長くなるが、低温粘度が悪化するため適正な粘度範囲が存在する。
炭素数1から30の炭化水素基としては、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、直鎖又は分枝のペンチル基、直鎖又は分枝のヘキシル基、直鎖又は分枝のヘプチル基、直鎖又は分枝のオクチル基、直鎖又は分枝のノニル基、直鎖又は分枝のデシル基、直鎖又は分枝のウンデシル基、直鎖又は分枝のドデシル基、直鎖又は分枝のトリデシル基、直鎖又は分枝のテトラデシル基、直鎖又は分枝のペンタデシル基、直鎖又は分枝のヘキサデシル基、直鎖又は分枝のヘプタデシル基、直鎖又は分枝のオクタデシル基、直鎖又は分枝のノナデシル基、直鎖又は分枝のイコシル基、直鎖又は分枝のヘンイコシル基、直鎖又は分枝のドコシル基、直鎖又は分枝のトリコシル基、直鎖又は分枝のテトラコシル基等の炭素数1〜30のアルキル基等が挙げられる。
(Fa)炭素数1〜4のアルキル基を有する(メタ)アクリレート
(Fb)炭素数5〜10のアルキル基を有する(メタ)アクリレート
(Fc)炭素数12〜18のアルキル基を有する(メタ)アクリレート
(Fd)炭素数20以上のアルキル基を有する(メタ)アクリレート
(Fe)極性基含有モノマー
(Fa)成分:好ましくは10〜60モル%、より好ましくは20〜50モル%、
(Fb)成分:好ましくは0〜50モル%、より好ましくは0〜20モル%
(Fc)成分:好ましくは10〜60モル%、より好ましくは20〜40モル%、
(Fd)成分:好ましくは1〜20モル%、より好ましくは5〜10モル%、
(Fe)成分:好ましくは0〜20モル%、より好ましくは0〜10モル%、特に好ましくは0〜5モル%
なお、ここでいう重量平均分子量は、ウォーターズ社製150−C ALC/GPC装置に東ソー社製のGMHHR−M(7.8mmID×30cm)のカラムを2本直列に使用し、溶媒としてはテトラヒドロフラン、温度23℃、流速1mL/分、試料濃度1質量%、試料注入量75μL、検出器示差屈折率計(RI)で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量を意味する。
R11−Sx−R12 (5)
一般式(5)において、R11は炭素数2〜15のアルケニル基、R12は炭素数2〜15のアルキル基またはアルケニル基を示し、xは1〜8の整数を示す。
この化合物は炭素数2〜15のオレフィンまたはその2〜4量体を硫黄、塩化硫黄等の硫化剤と反応させることによって得ることができる。オレフィンとしては、例えば、プロピレン、イソブテン、ジイソブテンなどが好ましく用いられる。
R13−Sy−R14 (6)
一般式(6)において、R13及びR14は、それぞれ個別に、炭素数1〜20のアルキル基(シクロアルキル基も含む)、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のアリールアルキル基を示し、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、yは2〜8の整数を示す。
アミン化合物としては、炭素数6〜30の直鎖状若しくは分枝状、好ましくは直鎖状の脂肪族モノアミン、直鎖状若しくは分枝状、好ましくは直鎖状の脂肪族ポリアミン、又はこれら脂肪族アミンのアルキレンオキシド付加物等が例示できる。イミド化合物としては、炭素数6〜30の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又はアルケニル基を有するコハク酸イミド及び/又はそのカルボン酸、ホウ酸、リン酸、硫酸等による変性化合物等が挙げられる。脂肪酸エステルとしては、炭素数7〜31の直鎖状又は分枝状、好ましくは直鎖状の脂肪酸と、脂肪族1価アルコール又は脂肪族多価アルコールとのエステル等が例示できる。脂肪酸アミドとしては、炭素数7〜31の直鎖状又は分枝状、好ましくは直鎖状の脂肪酸と、脂肪族モノアミン又は脂肪族ポリアミンとのアミド等が例示できる。脂肪酸金属塩としては、炭素数7〜31の直鎖状又は分枝状、好ましくは直鎖状の脂肪酸の、アルカリ土類金属塩(マグネシウム塩、カルシウム塩等)や亜鉛塩等が挙げられる。
特に手動変速機用摩擦調整剤として、硫化油脂が好ましく使用される。硫化油脂としては、例えば、硫化ラード、硫化なたね油、硫化ひまし油、硫化大豆油、硫化米ぬか油などの油;硫化オレイン酸などの二硫化脂肪酸;及び硫化オレイン酸メチルなどの硫化エステルを挙げることができる。
表1に、実施例および比較例で用いる潤滑油基油の性状等を示す。
表2に示す各種の潤滑油基油及び添加剤を配合して、本発明に係る潤滑油組成物(実施例1〜8)及び比較用の潤滑油組成物(比較例1〜5)を調製した。なお、基油の配合量は基油組成物全量基準であり、各添加剤の添加量は潤滑油組成物全量基準である。
得られた各組成物について、疲労寿命を以下の(1)に示す疲労寿命試験により評価した。また、初期および長期間使用後の極圧性を以下の(2)に示す極圧性試験により評価した。なお、初期の極圧性評価には新油を用い、長期間使用後の極圧性評価には、予め(3)に示す超音波せん断試験実施により劣化させた劣化油を用いた。その性能評価の結果を表2に併記した。
(a)FZG
FZG試験機を用いて以下の条件で運転を行い、歯車にピッチングが発生するまでのギヤの疲労寿命を評価した。
[条件]荷重ステージ:12、油温:120℃、回転数:620rpm
(b)高温転がり疲労試験
高温転がり疲労試験機を用いて、以下の試験条件でピッチング発生寿命を評価した。また、比較例1の試験結果を基準として、ピッチング発生寿命の比を算出した。
スラストニードルベアリング(面圧:1.9GPa、回転数:1410rpm、油温:120℃)
ASTM D 2596に準拠し、高速四球試験機を用い、各潤滑油組成物の1800回転における最大非焼付き荷重(LNSL)を測定した。
JIS K 2514 4.(内燃機関用潤滑油酸化安定度試験方法)に準拠して実施し、動粘度比を測定した。
Claims (6)
- (A)100℃における動粘度が2〜6mm2/s、%CAが0.5以下、3級炭素分が7%以上である鉱油系潤滑油基油に(B)100℃における動粘度が10〜70mm2/sの溶剤精製鉱油系潤滑油を基油組成物全量基準で2〜40質量%配合してなる基油に、(D)ジアルキルジチオリン酸亜鉛を亜鉛金属量でギヤ油組成物全量基準で0.02〜0.5質量%、及び(E)塩基価が100mgKOH/g以上のアルカリ土類金属系清浄剤を金属元素量でギヤ油組成物全量基準で0.1〜0.5質量%配合してなることを特徴とするギヤ油組成物。
- 前記基油がさらに、(C)100℃における動粘度が2〜10mm2/sのエステル系基油を基油組成物全量基準で5〜20質量%含有することを特徴とする請求項1に記載のギヤ油組成物。
- 前記エステル系基油が、多価アルコールエステル系基油であることを特徴とする請求項2に記載のギヤ油組成物。
- 前記(E)アルカリ土類金属系清浄剤が、カルシウムスルホネートであることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のギヤ油組成物。
- (G)硫化オレフィンを、ギヤ油組成物全量基準で0.1〜2質量%含むことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のギヤ油組成物。
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