JP3283206B2 - Gear oil composition - Google Patents

Gear oil composition

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JP3283206B2
JP3283206B2 JP6816197A JP6816197A JP3283206B2 JP 3283206 B2 JP3283206 B2 JP 3283206B2 JP 6816197 A JP6816197 A JP 6816197A JP 6816197 A JP6816197 A JP 6816197A JP 3283206 B2 JP3283206 B2 JP 3283206B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術の分野】本発明は、ギヤー油組成物
に関し、特に高速、高負荷及び高温雰囲気下に使用され
るギヤー油組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gear oil composition, and more particularly, to a gear oil composition used under high speed, high load and high temperature atmosphere.

【0002】[0002]

【従来の技術】産業の発展に伴い、高効率化、省エネル
ギー化は目覚ましく改善されてきているものの、これら
に対する要望は永遠の課題として依然強いものがある。
各種産業機械に用いられているギヤーについても、高効
率、低コストが求められている。特に自動車や鉄道など
の動力伝達部に使用されるギヤーにおいても、小型、軽
量化が推進され、さらにギヤー油量は減少してきてい
る。したがって、ギヤー油としては、高速、高出力化傾
向とも相俟って、より高温に耐え、かつ単位油量当たり
より高負荷での運転に耐えられるものが熱望されてきて
いる。
2. Description of the Related Art With the development of industry, high efficiency and energy saving have been remarkably improved, but there is still a strong demand for them as eternal problems.
High efficiency and low cost are also required for gears used in various industrial machines. In particular, gears used in power transmission units of automobiles and railways have been reduced in size and weight, and the amount of gear oil has been reduced. Therefore, gear oils that can withstand higher temperatures and withstand higher-load operation per unit oil amount, in combination with the trend toward higher speed and higher output, have been eagerly desired.

【0003】潤滑油基油としては、従来からの鉱油やア
ルキルベンゼン、ポリアルファオレフィン(以下PAO
と略記することもある)、ポリアルキレングリコール
(以下PAGと略記することもある)、エステルなどの
合成油が使用されている。しかしながら、鉱油を基油と
する従来のギヤー油では、熱安定性が不足し、特に高
速、高温下におけるギヤー油用の基油としては使用でき
ない。また、合成油においても、例えば、PAOは、鉱
油系潤滑油、エステルあるいはPAG等の合成油系の潤
滑油基油などと比較して添加剤の溶解性が劣り、均一に
溶解せず、濁りを生じ、潤滑油としての商品価値が損な
われるのみならず、添加剤が有効に利用されないという
欠点がある。特に高速、高負荷、高温といった苛酷度の
高い条件下で使用されるギヤー油には添加剤が比較的多
く使用される傾向にあるので、添加剤との親和性は重要
である。一方、エステル系の合成油はギヤー油として適
当な粘度と流動点の両方を同時に満足するものがほとん
ど見られない。比較的分子量の小さいエステルは流動点
が低く、この点は満足されても、粘度が低すぎる欠点が
ある。また、比較的分子量の大きいエステルは粘度は高
いが、流動点も高いためギヤー油として用いにくい。ま
た、比較的高分子量の不飽和カルボン酸とのエステルの
なかには粘度と流動点の両方を同時に満足するものがあ
るが、このようなエステルは、酸化安定性が悪い、特に
高温下における酸化安定性が悪い欠点がある。
[0003] Lubricating base oils include conventional mineral oils, alkylbenzenes and polyalphaolefins (hereinafter referred to as PAOs).
Synthetic oils such as polyalkylene glycol (hereinafter sometimes abbreviated as PAG), esters and the like are used. However, conventional gear oils using mineral oil as a base oil have insufficient thermal stability and cannot be used as a base oil for gear oils, particularly at high speeds and high temperatures. Also, in synthetic oils, for example, PAO has poor solubility of additives as compared with mineral oil-based lubricating oils, synthetic oil-based lubricating base oils such as esters or PAGs, etc., and does not dissolve uniformly, resulting in turbidity. Not only impairs the commercial value of the lubricating oil, but also has the disadvantage that the additive is not used effectively. Particularly in gear oils used under high-severity conditions such as high speed, high load and high temperature, additives tend to be used in a relatively large amount, and therefore, affinity with additives is important. On the other hand, almost no ester-based synthetic oils satisfying both suitable viscosity and pour point at the same time as a gear oil are found. Esters having a relatively low molecular weight have a low pour point, and although this point is satisfied, there is a disadvantage that the viscosity is too low. Esters having a relatively high molecular weight have a high viscosity but a high pour point, so that they are difficult to use as gear oils. Some esters with relatively high molecular weight unsaturated carboxylic acids simultaneously satisfy both viscosity and pour point, but such esters have poor oxidative stability, especially at high temperatures. There are bad drawbacks.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
技術の問題点に鑑み、高速、高負荷といった苛酷度の高
い条件下で運転されるギヤーに好適なギヤー油組成物と
して、満足すべき総合的性能を有すると共に、特に高温
における安定性に優れたギヤー油組成物を提供するもの
である。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention satisfies a gear oil composition suitable for gears operated under severe conditions such as high speed and high load. It is intended to provide a gear oil composition having excellent overall performance and excellent stability especially at high temperatures.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、種々の潤
滑油基油及び添加剤について、それらを組合せた特性を
鋭意検討した結果、特定の基油を選択し、かつそれらの
特定な組合せが上記課題を解決することを見出し、本発
明を完成するに至った。すなわち、本発明は、(1)次
の(A)、(B)を重量割合で5:95〜95:5の割
合で混合してなる基油及び清浄分散剤として少なくとも
1種のコハク酸イミド及び/又はその誘導体をギヤー油
組成物基準で0.2〜2重量%含み、100℃における
動粘度が7〜20cSt.及び流動点が−25℃以下で
あることを特徴とするギヤー油組成物、 (A)次式(1)で表わされる少なくとも1種のエステ
ル、
Means for Solving the Problems The present inventors have intensively studied the characteristics of various lubricating base oils and additives combined with each other, and as a result, selected a specific base oil, and The inventors have found that the combination solves the above problems, and have completed the present invention. That is, the present invention provides (1) the following (A) and (B) in a weight ratio of 5:95 to 95: 5.
And at least one succinimide and / or a derivative thereof as a dispersing agent and gear oil
Containing 0.2 to 2% by weight based on the composition and having a kinematic viscosity at 100 ° C of 7 to 20 cSt. And a gear oil composition having a pour point of −25 ° C. or less; (A) at least one ester represented by the following formula (1):

【0006】[0006]

【化2】 Embedded image

【0007】(1)式において、R1は炭素数1〜3の
アルキル基を表し、R2、R3及びR4は炭素数4〜10
のアルキル基を表し、それぞれ同じであっても異なって
いても良い、 (B)100℃における動粘度が〜50cSt.であ
る少なくとも1種のポリアルファオレフィン、 (2)該コハク酸イミド誘導体が、硼素化されているも
のである前記(1)記載のギヤー油組成物に関する。
In the formula (1), R 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R 2 , R 3 and R 4 represent 4 to 10 carbon atoms.
And (B) a kinematic viscosity at 100 ° C. of 8 to 50 cSt. (2) The gear oil composition according to the above (1), wherein the succinimide derivative is borated.

【0008】エステルをギヤー用の潤滑油として使用す
る場合、一般的に分子量の小さいものは流動点は低く好
ましいけれども、粘度が低すぎて単独では使用できな
い。また、分子量の大きいものは、流動点が高すぎてか
かるエステル単独では使用できない。しかしながら、本
発明に使用する特定のエステルは、後述のようにPAO
と組み合わせて使用することによって、所期の性能を備
えるギヤー油用の潤滑油基油を得ることができる。
[0008] When an ester is used as a lubricating oil for gears, one having a small molecular weight is generally preferred because of its low pour point, but its viscosity is too low to be used alone. Those having a high molecular weight have too high a pour point and cannot be used alone with such an ester. However, the particular ester used in the present invention is PAO as described below.
By using in combination with the above, a lubricating base oil for gear oil having desired performance can be obtained.

【0009】エステルは、アルコールと酸とをエステル
化反応して得られる化合物であり、多くの種類の化合物
がある。例えば、ネオペンチル骨格を有さないアルコー
ルとカルボン酸とのエステル、ネオペンチル骨格を有す
るネオ酸とアルコールとのエステル、あるいは多価アル
コールと多価カルボン酸と1価カルボン酸(又はモノア
ルコール)とのコンプレックスエステルなどもあるが、
こうしたエステルは加水分解安定性、高温における化学
的安定性が悪い、原料が高価である、あるいは製造時に
煩わしく面倒な制御を必要とするなどの点で本発明にお
いては好ましく使用できない。不飽和脂肪酸とのエステ
ルなども、高温における化学的安定性が悪いので好まし
くない。これらのエステルに比べて、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(以下TMPと略記することもある)、トリメチロー
ルブタン、ペンタエリスリトール(以下PEと略記する
こともある)等のネオペンチルポリオール系の多価アル
コールからなるエステルは、加水分解安定性、化学的安
定性に優れ、入手も容易であり、容易に製造できる点に
おいては好ましいといえる。しかしながら、これらのエ
ステルのうち粘度の低いネオペンチルグリコールエステ
ル、添加剤に対する溶解性が低いペンタエリスリトール
エステルは本発明の目的達成のためには不適当である。
Esters are compounds obtained by an esterification reaction between an alcohol and an acid, and there are many types of compounds. For example, an ester of an alcohol having no neopentyl skeleton and a carboxylic acid, an ester of a neoacid having a neopentyl skeleton and an alcohol, or a complex of a polyhydric alcohol, a polyhydric carboxylic acid and a monohydric carboxylic acid (or a monoalcohol) There are also esters,
Such esters cannot be preferably used in the present invention because they have poor hydrolytic stability and chemical stability at high temperatures, are expensive in raw materials, or require cumbersome and complicated control during production. Esters with unsaturated fatty acids are also not preferred because of their poor chemical stability at high temperatures. Compared to these esters, neopentyl polyols such as neopentyl glycol, trimethylolethane, trimethylolpropane (hereinafter sometimes abbreviated as TMP), trimethylolbutane, and pentaerythritol (hereinafter sometimes abbreviated as PE) Esters composed of polyhydric alcohols are preferable in that they have excellent hydrolysis stability and chemical stability, are easily available, and can be easily produced. However, among these esters, neopentyl glycol esters having low viscosity and pentaerythritol esters having low solubility in additives are not suitable for achieving the object of the present invention.

【0010】結局、本発明に使用するエステルは、上記
一般式(1)で表される特定の多価アルコールと特定の
飽和モノカルボン酸とからなるエステルである。上記多
価アルコール成分は、前記の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の少なく
とも1種である。とりわけトリメチロールプロパンのエ
ステルが好ましい。エステルの100℃における粘度
は、3〜7cSt程度が好ましく、より好ましくは3〜
5cStである。また、流動点は、−10〜−50℃以
下程度が好ましく、より好ましくは−30〜−50℃以
下である。また、(1)式で示されるよう本発明で使用
するエステルは、多価アルコールの全ての水酸基が上記
カルボン酸でエステル化されたフルエステルである。エ
ステルに含まれる未反応物や不純物は少ないことが好ま
しいことは言うまでもないが、反応エステル化反応工程
及び反応後の精製工程における工業的な効率にも関係す
る。精製されたフルエステルを含むエステル全体の精製
度としては、酸価、水酸基価の値を目安に用いることが
できる。酸価としては1mgKOH/g以下、さらには
0.5mgKOH/g以下がより好ましく、水酸基価と
しては10mgKOH/g以下が好ましい。
After all, the ester used in the present invention is an ester comprising the specific polyhydric alcohol represented by the above general formula (1) and the specific saturated monocarboxylic acid. The polyhydric alcohol component is at least one of the above-mentioned trimethylolethane, trimethylolpropane, and trimethylolbutane. Particularly, esters of trimethylolpropane are preferred. The viscosity of the ester at 100 ° C. is preferably about 3 to 7 cSt, more preferably 3 to 7 cSt.
5 cSt. Further, the pour point is preferably about -10 to -50C or lower, more preferably -30 to -50C or lower. Further, as shown by the formula (1), the ester used in the present invention is a full ester in which all the hydroxyl groups of the polyhydric alcohol are esterified with the carboxylic acid. It is needless to say that it is preferable that unreacted substances and impurities contained in the ester are small, but this also relates to the industrial efficiency in the reactive esterification reaction step and the purification step after the reaction. As the degree of purification of the whole ester including the purified full ester, values of an acid value and a hydroxyl value can be used as a guide. The acid value is preferably 1 mgKOH / g or less, more preferably 0.5 mgKOH / g or less, and the hydroxyl value is preferably 10 mgKOH / g or less.

【0011】(1)式において、−C(O)R2、−C
(O)R3及び−C(O)R4に相当するカルボン酸とし
ては、R2、R3及びR4が炭素数4〜10のアルキル基
に対応する飽和1価カルボン酸、すなわち炭素数5〜1
1の飽和1価カルボン酸である。より好ましくは炭素数
6〜10のカルボン酸である。具体的には、吉草酸、カ
プロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カ
プリン酸等の直鎖の飽和1価カルボン酸、あるいは、こ
れらの酸の異性体である分岐鎖の飽和1価カルボン酸が
挙げられる。また、エステル化に際して、これらの酸の
1種ないし2種以上とで反応させるわけであるが、1種
の酸よりも2種以上を混合した混合酸とで合成されたエ
ステルは、粘度特性、特に低温における流動性が向上す
るので、より好ましい。
In the formula (1), -C (O) R 2 , -C
As the carboxylic acid corresponding to (O) R 3 and —C (O) R 4 , a saturated monovalent carboxylic acid in which R 2 , R 3 and R 4 correspond to an alkyl group having 4 to 10 carbon atoms, that is, a carbon number 5-1
1 saturated monovalent carboxylic acid. More preferably, it is a carboxylic acid having 6 to 10 carbon atoms. Specifically, linear saturated monovalent carboxylic acids such as valeric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, and capric acid, or branched saturated monovalent carboxylic acids which are isomers of these acids. Acids. In the esterification, one or two or more of these acids are reacted with each other. Esters synthesized with a mixed acid obtained by mixing two or more of these acids have a viscosity characteristic, Particularly, the fluidity at a low temperature is improved, which is more preferable.

【0012】本発明に用いるポリアルファオレフィン
(PAO)は、100℃における粘度が8〜50cS
t.かつ流動点が−25℃以下のものであれば、各種の
ものを使用することができるので、市販されているもの
の中から適宜選択して使用すればよい。
The polyalphaolefin (PAO) used in the present invention has a viscosity at 100 ° C. of 8 to 50 cS.
t. As long as the pour point is −25 ° C. or lower, various types can be used. Therefore, a commercially available one may be appropriately selected and used.

【0013】本発明のギヤー油組成物においては上記P
AOの粘度は重要であり、100℃における粘度が4c
St.未満のものは、蒸発減量が多いという不都合があ
り、一方、50cSt.を超えると粘稠すぎて基油の取
扱いが面倒になるので好ましく使用できない。
In the gear oil composition of the present invention, the above P
The viscosity of AO is important, and the viscosity at 100 ° C. is 4c.
St. If it is less than 50 cSt., It has the disadvantage of a large evaporation loss. If it exceeds, it is too viscous and handling of the base oil becomes troublesome, so that it cannot be used preferably.

【0014】PAOはアルファオレフィンの1種ないし
2種以上を重合して得られるポリマーであり、アルファ
オレフィンの炭素数は2〜16、さらには8〜12のも
のが好ましく用いることができる。もともとPAOは分
子量分布を有する成分(PAO化合物)の混合物(集合
体)であるが、粘度(平均分子量)の異なる複数の混合
物を混合して用いても良い。
PAO is a polymer obtained by polymerizing one or more alpha-olefins, and alpha-olefins having 2 to 16 carbon atoms, preferably 8 to 12 carbon atoms, can be preferably used. Although PAO is originally a mixture (aggregate) of components (PAO compounds) having a molecular weight distribution, a plurality of mixtures having different viscosities (average molecular weights) may be mixed and used.

【0015】ギヤー油には、非常に高い面圧がかかる金
属部材間の摺動をスムーズに行わせるために用いられる
ため、硫黄系極圧剤やリン系極圧剤が用いられる。これ
ら極圧剤の使用に伴って生じるスラッジを効率よく分散
させ、摺動面を清浄に保つことが重要になる。清浄分散
剤としては、ベンジルアミン、Ca−スルホネート、コ
ハク酸イミド及びその誘導体などがある。しかし、ベン
ジルアミンはCa−スルホネート、コハク酸イミドなど
と比較して高温下での清浄分散性が劣り、Ca−スルホ
ネートは、極圧剤が有する耐焼付き性及び耐摩耗性を阻
害する。一方、コハク酸イミド又はその誘導体は、高い
油温下において優れた清浄分散性を発揮するので、高
速、高負荷及び高温雰囲気下に使用されるギヤーに好適
である。しかし、一般にPAOには溶解し難い欠点があ
るため、PAOを使用する本発明のギヤー油組成物にお
いては、添加したコハク酸イミド又はその誘導体が全体
として十分にその役割(清浄分散効果)を発揮させるこ
となく、無駄に消費され、また、添加剤の析出は、ギヤ
ー油組成物の商品価値を極めて損なうということが懸念
されるところであるが、本発明は、特にこのコハク酸イ
ミド又はその誘導体の持つPAOに対する溶解し難いと
いう欠点を、PAOに特定のエステルを混合した上記の
混合基油を用いることによって解決したものである。
As the gear oil, a sulfur-based extreme pressure agent or a phosphorus-based extreme pressure agent is used because it is used for smooth sliding between metal members to which a very high surface pressure is applied. It is important to efficiently disperse sludge generated by using these extreme pressure agents and keep the sliding surface clean. Detergent dispersants include benzylamine, Ca-sulfonate, succinimide and derivatives thereof. However, benzylamine is inferior in cleaning dispersibility at high temperatures as compared with Ca-sulfonate, succinimide and the like, and Ca-sulfonate inhibits seizure resistance and abrasion resistance of the extreme pressure agent. On the other hand, succinimide or a derivative thereof exhibits excellent clean dispersibility at high oil temperatures, and is therefore suitable for gears used under high-speed, high-load, and high-temperature atmospheres. However, since PAO generally has a disadvantage that it is difficult to dissolve, in the gear oil composition of the present invention using PAO, the added succinimide or a derivative thereof exerts its role (cleaning / dispersing effect) as a whole. Without waste, it is of concern that the precipitation of the additives will greatly impair the commercial value of the gear oil composition, but the present invention particularly relates to this succinimide or a derivative thereof. The disadvantage that the compound is difficult to dissolve in PAO is solved by using the above-mentioned mixed base oil obtained by mixing PAO with a specific ester.

【0016】本発明に用いるコハク酸イミドは、下記一
般式(3)、(4)などで表されるものが挙げられる。
The succinimide used in the present invention includes those represented by the following general formulas (3) and (4).

【0017】[0017]

【化3】 Embedded image

【0018】式中、R5は炭素数1〜50の炭化水素基
を表し、R6は炭素数2〜5のアルキレン基を表し、n
は1〜10の整数を表し、及びXは水素、アシル基又は
ホウ素含有置換基などを表し、又、式(3)、(4)に
おいて、複数のR5、複数のR6、又は複数のXはそれぞ
れ同一でも、異なっていてもよい。
In the formula, R 5 represents a hydrocarbon group having 1 to 50 carbon atoms; R 6 represents an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms;
Represents an integer of 1 to 10, and X represents hydrogen, an acyl group, a boron-containing substituent, or the like. In formulas (3) and (4), a plurality of R 5 , a plurality of R 6 , or a plurality of Xs may be the same or different.

【0019】上記のコハク酸イミド又はその誘導体の中
でも硼素を含有するコハク酸イミドを用いることが、極
圧剤の耐焼付き性や耐摩耗性を下げる影響が少ないの
で、より好ましい。このような化合物はすでに市販され
ているので、適宜選択して用いることができる。例え
ば、ルブリゾール社のLZ935(商品型番、以下同
じ)、エクソン化学のPARANOX106、オロナイ
ト社のOLOA373、AX−963、エチル社のX−
8788などが挙げられる。また、コハク酸イミド又は
その誘導体がその一成分として予め配合されたいわゆる
パッケージタイプの添加剤を用いてもよいことは言うま
でもない。
Of the above-mentioned succinimides or derivatives thereof, the use of succinimide containing boron is more preferable because it has little effect on lowering the seizure resistance and abrasion resistance of the extreme pressure agent. Since such compounds are already commercially available, they can be appropriately selected and used. For example, Lubrizol's LZ935 (product model number, the same applies hereinafter), Exxon Chemical's PARANOX106, Olonite's OLOA373, AX-963, and Ethyl's X-X
8788 and the like. It goes without saying that a so-called package type additive in which succinimide or a derivative thereof is previously blended may be used.

【0020】コハク酸イミド又はその誘導体の添加量と
しては、ギヤー油組成物を基準として、0.2〜2重量
%となるよう、好ましくは0.4〜1.0重量%となる
ように配合すればよい。また、ホウ素を含有するコハク
酸イミド誘導体の場合、添加量は、上記の範囲となるよ
う配合すればよいが、ホウ素量を基準とし、ギヤー油組
成物全体に対して0.001〜0.05重量%となるよ
うに、好ましくは0.005〜0.02重量%となるよ
うに配合してもよい。
The succinimide or a derivative thereof is added in an amount of 0.2 to 2% by weight, preferably 0.4 to 1.0% by weight, based on the gear oil composition. do it. In the case of a boron-containing succinimide derivative, the amount of addition may be blended within the above range, but based on the amount of boron, 0.001 to 0.05 with respect to the entire gear oil composition. % By weight, preferably 0.005 to 0.02% by weight.

【0021】本発明においては上記のエステル及びPA
Oをギヤー油の潤滑油の必須成分として用いる。エステ
ル及びPAOを共に用いることによって、PAOの悪い
溶解性をエステルで補い、またエステルの粘度と流動点
におけるバランスの悪さをPAOで補うために、添加剤
溶解性、粘度、流動点におけるバランスの良いギヤー用
の潤滑油が得られる。エステルとPAOは、重量割合で
5:95〜95:5の割合で混合して用いることが好ま
しい。PAOの混合割合が、95を超えると上記の添加
剤との溶解性の問題が生じてくるので、また、エステル
の割合が95を超えると、上記の粘度と流動点の問題が
生じてくるので好ましくない。エステルとPAOの混合
割合は、より好ましくは60:40〜10:90、さら
には好ましくは40:60〜15:85である。
In the present invention, the above ester and PA
O is used as an essential component of the lubricating oil of the gear oil. By using the ester and PAO together, the poor solubility of PAO is compensated for by the ester, and the poor balance between the viscosity and the pour point of the ester is compensated for by the PAO. A lubricating oil for gears is obtained. It is preferable that the ester and the PAO be mixed and used in a weight ratio of 5:95 to 95: 5. If the mixing ratio of PAO exceeds 95, the problem of solubility with the above-mentioned additives will occur, and if the mixing ratio of ester exceeds 95, the problems of viscosity and pour point will occur. Not preferred. The mixing ratio of the ester and the PAO is more preferably 60:40 to 10:90, and further preferably 40:60 to 15:85.

【0022】以上のようにして得られたギヤー油組成物
としては、100℃における粘度は、好ましくは7〜2
0cSt.より好ましくは9〜11cSt.である。7
cSt.未満では油膜厚さの確保の点から、摩耗などの
潤滑性のトラブルが懸念される。一方、20cSt.を
超えると、粘性抵抗による動力損失が大きくなり、エネ
ルギーが無駄に消費される。また、流動点は−25℃以
下、好ましくは−30℃以下である。流動点が−25℃
より高くなると、冬季や寒冷地において流動が損なわ
れ、良好な始動性が得られず、ギヤーの損傷をきたす恐
れがある。上記のエステル及びPAOを上記の割合で混
合して得られた本発明のギヤー用潤滑油組成物がこの粘
度及び流動点の範囲を満足すれば、基油としてのエステ
ル及びPAOのそれぞれの粘度及び流動点がこの範囲に
なくてもよいことは断るまでもない。
The viscosity at 100 ° C. of the gear oil composition obtained as described above is preferably 7 to 2
0cSt. More preferably, 9 to 11 cSt. It is. 7
cSt. If it is less than 1, lubrication problems such as abrasion may be a problem in terms of securing the oil film thickness. On the other hand, 20 cSt. When it exceeds, power loss due to viscous resistance increases, and energy is wasted. The pour point is -25 ° C or lower, preferably -30 ° C or lower. Pour point is -25 ° C
If it is higher, the flow is impaired in winter or in a cold region, and good starting performance cannot be obtained, which may result in gear damage. If the lubricating oil composition for gears of the present invention obtained by mixing the above ester and PAO in the above proportions satisfies the above viscosity and pour point ranges, the respective viscosities of the ester and PAO as base oils and It goes without saying that the pour point need not be in this range.

【0023】さらに、上述のようにして得られたギヤー
油組成物は、本発明の目的が損なわれない範囲で、従来
潤滑油に添加される各種の添加剤を含有することができ
る。このような添加剤として、例えば、硫化オレフィ
ン、トリクレジルホスフェートなどの極圧剤や摩耗防止
剤、ジターシャリーブチルパラクレゾール、ジアルキル
ジチオリン酸亜鉛などの酸化防止剤、ベンゾトリアゾー
ルなどの金属不活性化剤、シリコン油などの消泡剤など
が挙げられる。添加剤の配合量は、使用するギヤーの要
求値、基油の特性、添加剤の特性などに応じて適宜選択
すればよい。また、上記添加剤を数種組合わせ、予め混
合したギヤー油用添加剤パッケージを使用することもで
きる。
Further, the gear oil composition obtained as described above can contain various additives conventionally added to lubricating oils, as long as the object of the present invention is not impaired. Such additives include, for example, sulfurized olefins, extreme pressure agents such as tricresyl phosphate, antiwear agents, antioxidants such as ditertiary butyl paracresol, zinc dialkyldithiophosphate, and metal deactivators such as benzotriazole. And defoaming agents such as silicone oil. The amount of the additive may be appropriately selected according to the required value of the gear used, the characteristics of the base oil, the characteristics of the additive, and the like. A gear oil additive package in which several kinds of the above additives are combined and premixed can also be used.

【0024】添加剤の溶解性、清浄性、酸化安定性に優
れる本発明のギヤー油組成物は、各種産業機械に用いら
れているギヤーや移動、搬送用の自動車、特に鉄道の動
力車などに使用されるギヤーに使用する潤滑油として有
用である。
The gear oil composition of the present invention, which is excellent in the solubility, detergency, and oxidation stability of additives, can be used for gears used in various industrial machines, and for vehicles for movement and transportation, especially for motor vehicles of railways. It is useful as a lubricating oil for the gears used.

【0025】[0025]

【実施例】本発明を実施例及び比較例によって、より詳
しく説明する。
The present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples.

【0026】実施例1〜4及び比較例1〜6 実施例及び比較例に基油として用いた、鉱油A及びB、
PAO−A〜C及びエステル−A〜Gの性状を表1に示
す。なお表1中、エステルA,Cは表記C数の飽和モノ
カルボン酸の混合物を使用した。
Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 6 Mineral oils A and B used as base oils in Examples and Comparative Examples
Table 1 shows the properties of PAO-A to C and ester-A to G. In Table 1, a mixture of saturated monocarboxylic acids having the indicated C number was used for the esters A and C.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】また、添加剤としては、硫黄系極圧剤、リ
ン系極圧剤、酸化防止剤、金属不活性化剤及び消泡剤か
らなるパッケージ添加剤(添加剤A)、該添加剤Aにさ
らに清浄分散剤として硼素化コハク酸イミドでなるルブ
リゾール社のLZ935を混合した添加剤(添加剤B)
及び数平均分子量が約40,000のポリメタアクリレ
ートでなる流動点降下剤(添加剤C)を用いた。なお、
添加剤Bに配合したLZ935の割合は約13重量%
(硼素量として約0.25重量%)とした。
The additives include a package additive (additive A) comprising a sulfur-based extreme pressure agent, a phosphorus-based extreme pressure agent, an antioxidant, a metal deactivator and an antifoaming agent. And an additive obtained by mixing Lubrizol LZ935 comprising borated succinimide as a cleaning dispersant (additive B)
And a pour point depressant (additive C) consisting of polymethacrylate having a number average molecular weight of about 40,000. In addition,
About 13% by weight of LZ935 in Additive B
(Approximately 0.25% by weight of boron).

【0029】これらの基油及び添加剤を表2の上部に示
す重量割合で配合して実施例1〜4及び比較例1〜6の
ギヤー用潤滑油組成物を調製した。得られたギヤー用潤
滑油組成物の物性測定及び評価試験を実施し、表2下部
に示す結果を得た。なお、基油及びギヤー用潤滑油組成
物の物性測定及び評価試験は次の方法で行った。
The lubricating oil compositions for gears of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 6 were prepared by blending these base oils and additives in the weight ratios shown in the upper part of Table 2. Physical properties of the obtained lubricating oil composition for gears were measured and evaluated, and the results shown in the lower part of Table 2 were obtained. The physical properties of the base oil and the lubricating oil composition for gears were measured and evaluated by the following methods.

【0030】流動点 :JIS K 2269に従っ
て測定した。
Pour point: Measured according to JIS K 2269.

【0031】動粘度 :JIS K 2283に従っ
て測定した。
Kinematic viscosity: Measured according to JIS K 2283.

【0032】粘度指数 :JIS K 2283に従っ
て算出した。
Viscosity index: Calculated according to JIS K 2283.

【0033】全酸価 :JIS K 2501の5.
項に従って測定した。
Total acid value: JIS K2501-5.
Measured according to the section.

【0034】酸化安定度:JIS K 2514の4.
項の方法(ISOT)に準じて行った。ただし、温度は
170℃、試験時間は48時間とした。酸化安定度は試
験後のラッカー度(ワニス棒への付着物の有無)、試験
前後における潤滑油の粘度比及び全酸価の増加量で評価
した。 濁り :温度60℃の恒温槽を用い、100ccの
ビーカーに基油と添加剤を所定の割合(表2の割合)で
投入して1時間撹拌混合し、室温で3日間放置した後、
濁りの有無を肉眼で観察した。
Oxidation stability: JIS K 2514-4.
The measurement was performed according to the method described in the section (ISOT). However, the temperature was 170 ° C. and the test time was 48 hours. The oxidation stability was evaluated based on the degree of lacquer after the test (presence or absence of deposits on the varnish rod), the viscosity ratio of the lubricating oil before and after the test, and the increase in the total acid value. Turbidity: Using a constant temperature bath at a temperature of 60 ° C., a base oil and an additive are charged into a 100 cc beaker at a predetermined ratio (the ratio in Table 2), stirred and mixed for 1 hour, and left at room temperature for 3 days.
The presence or absence of turbidity was visually observed.

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】表2に示す結果から、実施例1〜4のギヤ
ー用潤滑油組成物は、硼素を含有するコハク酸イミド誘
導体を含むが、濁りが観察されず、流動点は低い。酸化
安定度試験の結果より、ワニス棒に付着物がなく、清浄
性に優れており、粘度増加及び全酸価の増加も小さく、
酸化安定度が高い。
From the results shown in Table 2, although the lubricating oil compositions for gears of Examples 1 to 4 contain the succinimide derivative containing boron, no turbidity is observed and the pour point is low. According to the results of the oxidation stability test, the varnish rod has no deposits, is excellent in cleanliness, and has a small increase in viscosity and total acid value.
High oxidation stability.

【0037】実施例のギヤー用潤滑油組成物と比較し
て、比較例は、種々の欠点が見られる。例えば、比較例
1は鉱油を用いているために、濁りは観察されないけれ
ども、酸化安定度が悪く、特に粘度増加が大きい。
As compared with the gear lubricating oil composition of the example, the comparative example has various disadvantages. For example, in Comparative Example 1, since mineral oil is used, no turbidity is observed, but the oxidation stability is poor and the viscosity increase is particularly large.

【0038】比較例2はペンタエリスリトール(PE)
とオレイン酸(炭素数18)とのエステルであり、同じ
く酸化安定度が悪く、特に粘度増加及び全酸価の増加が
大きい。比較例3はトリメチロールプロパン(TMP)
とラウリン酸(炭素数12)のエステルを用いており、
流動点が高い。比較例4はTMPとオレイン酸(炭素数
18)のエステルを用いており、酸化安定度が悪く、特
に粘度増加及び全酸価の増加が大きい。さらにコハク酸
イミド又はその誘導体を含まないので、ワニス棒への付
着が見られ、清浄性が悪い。PEとヘプタン酸(炭素数
7)のエステルを用いる比較例5の組成物は添加剤との
溶解性が悪く、濁りを生じる。比較例6は基油として特
定のエステル成分を含まないため、溶解性が悪く、濁り
を生じる。
Comparative Example 2 was pentaerythritol (PE)
And an ester of oleic acid (C18), which also has poor oxidation stability, and particularly has a large increase in viscosity and a large total acid value. Comparative Example 3 is trimethylolpropane (TMP)
And lauric acid (C12) ester,
High pour point. Comparative Example 4 uses an ester of TMP and oleic acid (18 carbon atoms), has poor oxidation stability, and particularly has a large increase in viscosity and a large increase in total acid value. Furthermore, since it does not contain succinimide or a derivative thereof, it adheres to a varnish rod and has poor cleanability. The composition of Comparative Example 5 using an ester of PE and heptanoic acid (carbon number 7) has poor solubility with additives and causes turbidity. Since Comparative Example 6 does not contain a specific ester component as a base oil, the solubility is poor and turbidity occurs.

【0039】比較例7 前記添加剤Aにさらに清浄分散剤として過塩基性Caス
ルホネートでなるルブリゾール社のLZ58Bを混合し
た添加剤(添加剤D)を、実施例2の添加剤Bの代わり
に用いた以外は、実施例2と全く同様にしてギヤー油組
成物(比較例7)を調整した。添加剤Dに配合したLZ
58Bの割合は約13重量%とした。この比較例7のギ
ヤー油組成物は、次に示すとおり、実施例2とほぼ同じ
性状であった。
COMPARATIVE EXAMPLE 7 An additive (additive D) obtained by mixing Lubrisol LZ58B made of overbased Ca sulfonate as a detergent and dispersant with the above additive A (additive D) was used in place of additive B in Example 2. A gear oil composition (Comparative Example 7) was prepared in exactly the same manner as in Example 2 except for the above. LZ blended with additive D
The proportion of 58B was about 13% by weight. The gear oil composition of Comparative Example 7 had almost the same properties as Example 2 as shown below.

【0040】 濁り 無 流動点 −52.5℃ 動粘度(40℃) 60.43 mm2/s (100℃) 9.691mm2/s 粘度指数 144 全酸価 0.72 mg KOH/g しかし、耐荷重性をJIS K2519の曽田式四球法
で測定したところ、実施例2は0.59MPaであるの
に対して、比較例7は0.49MPaと、実施例2より
相当劣るものであった。
Turbidity no pour point -52.5 ° C. kinematic viscosity (40 ° C.) 60.43 mm 2 / s (100 ° C.) 9.691 mm 2 / s viscosity index 144 total acid number 0.72 mg KOH / g When the load resistance was measured by the Soda Four Ball Method of JIS K2519, Example 2 was 0.59 MPa, whereas Comparative Example 7 was 0.49 MPa, which was considerably inferior to Example 2.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明のギヤー油組成物は、特定のエス
テル及びPAOからなり、さらにコハク酸イミド又はそ
の誘導体を必須とするギヤー油組成物であるので、添加
剤との溶解性に優れ、高い商品価値を有するばかりでな
く、酸化安定度、清浄性に優れ、特に高速、高負荷、高
油温度下に使用されるギヤーに好適に用いることができ
る。
The gear oil composition of the present invention is a gear oil composition comprising a specific ester and PAO and further comprising succinimide or a derivative thereof, so that the gear oil composition has excellent solubility with additives. Not only has a high commercial value, but also has excellent oxidation stability and cleanliness, and can be suitably used particularly for gears used under high speed, high load, and high oil temperature.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C10M 139:00) C10M 139:00) C10N 20:00 C10N 20:00 A 20:02 20:02 30:06 30:06 30:08 30:08 40:04 40:04 60:14 60:14 (72)発明者 中村 和夫 東京都国分寺市光町二丁目8番地38 財 団法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 田中 清 東京都国分寺市光町二丁目8番地38 財 団法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 曽根 康友 東京都国分寺市光町二丁目8番地38 財 団法人鉄道総合技術研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C10M 169/04 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI C10M 139: 00) C10M 139: 00) C10N 20:00 C10N 20:00 A 20:02 20:02 30:06 30:06 30:08 30 : 08 40:04 40:04 60:14 60:14 (72) Inventor Kazuo Nakamura 2-8-8 Hikaricho, Kokubunji-shi, Tokyo 38 Inside the Railway Technical Research Institute (72) Inventor Kiyoshi Tanaka Kokubunji, Tokyo 2-8-8 Ichimitsucho 38 Within the Railway Technical Research Institute (72) Inventor Yasutomo Sone 2-8-8 Hikaricho Kokubunji-shi, Tokyo 38 Within the Railway Technical Research Institute (58) Fields surveyed (Int .Cl. 7 , DB name) C10M 169/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 次の(A)、(B)を重量割合で5:9
5〜95:5の割合で混合してなる基油及び清浄分散剤
として少なくとも1種のコハク酸イミド及び/又はその
誘導体をギヤー油組成物基準で0.2〜2重量%含み、
100℃における動粘度が7〜20cSt.及び流動点
が−25℃以下であることを特徴とするギヤー油組成
物。 (A)次式(1)で表わされる少なくとも1種のエステ
ル、 【化1】 (1)式において、R1は炭素数1〜3のアルキル基を
表し、R2、R3及びR4は炭素数4〜10のアルキル基
を表し、それぞれ同じであっても異なっていても良い、 (B)100℃における動粘度が〜50cSt.であ
る少なくとも1種のポリアルファオレフィン。
1. The following (A) and (B) are in a weight ratio of 5: 9.
A base oil mixed at a ratio of 5 to 95: 5 and at least one succinimide and / or a derivative thereof as a detergent / dispersant in an amount of 0.2 to 2% by weight based on the gear oil composition;
The kinematic viscosity at 100 ° C. is 7 to 20 cSt. And a pour point of -25 ° C or lower. (A) at least one ester represented by the following formula (1): In the formula (1), R 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R 2 , R 3 and R 4 represent an alkyl group having 4 to 10 carbon atoms, which may be the same or different. Good (B) The kinematic viscosity at 100 ° C. is 8 to 50 cSt. At least one polyalphaolefin which is
【請求項2】 該コハク酸イミド誘導体が、硼素化され
ているものである請求項1記載のギヤー油組成物。
2. The gear oil composition according to claim 1, wherein the succinimide derivative is borated.
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