JP4409055B2

JP4409055B2 - Gear oil composition

Info

Publication number: JP4409055B2
Application number: JP2000183392A
Authority: JP
Inventors: 親佐伯; 宏和斎藤; 浩平松尾
Original assignee: Japan Energy Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 2000-06-19
Filing date: 2000-06-19
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2020-06-19
Also published as: JP2002003875A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ギヤ油組成物に関するものであり、特に、乗用車用手動変速機、４ＷＤ車のトランスファ装置、終減速機などを共通に潤滑でき、オイルシール適合性に優れたギヤ油組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用ギヤ油は、手動変速機と終減速機で、あるいは乗用車と大型車などで、要求される性能が異なるため、それぞれ別々のギヤ油が使用されている。例えば、高い極圧性が要求されるハイポイドギヤを用いた終減速機やトランスファ装置などには、比較的活性の高い硫黄−リン系極圧剤を含有する極圧レベルがAPI GL-5以上のギヤ油が使用される。一方、ハイポイドギヤを用いない手動変速機などは、マイルドな硫黄−リン系極圧剤を含有する極圧レベルがGL-3あるいはGL-4のマルチグレードギヤ油や、シンクロ摩擦・摩耗特性向上のために、エンジン油系添加剤（ZnDTP、金属系清浄剤等）を応用したものなどが使用されている。
【０００３】
API GL-5以上のハイポイドギヤ油を、手動変速機に使用すると、シフトフィーリングを左右するシンクロナイザーリングとギヤコーンの摩擦・摩耗特性に悪影響を及ぼし、早期にシフトフィーリングが悪化することがある。また、熱安定性及び酸化安定性にも問題がある。反対に手動変速機用のギヤ油をハイポイドギヤに用いると、極圧性不足による歯車の焼付きや過度の摩耗が発生する。
【０００４】
最近、ユーザーから油管理の簡素化の要求が強く、上記要求性能が異なる全ての駆動系装置を、１種類のギヤ油で潤滑できる兼用ギヤ油が望まれている。この要求に対し、これまでに、次のような組成物が提案されている。
特許第2670669号公報には、基油に、硫化オレフィン、リン酸エステル化合物、金属系清浄剤、ジチオリン酸亜鉛を配合したギヤ油が開示されている。このギヤ油は、自動車の変速機ギヤ、センターディファレンシャルギヤ、ハイポイドギヤなどを共通潤滑している。
特許第2705815号公報には、基油に、硫化油脂及び硫化オレフィンから選ばれる少なくとも１種以上の硫黄系化合物、塩基価200 mgKOH/g以上の金属系清浄分散剤、ソルビタンの部分エステルを配合してなる動力制御用潤滑油組成物が開示されている。この組成物は摩擦特性、極圧性及び耐摩耗性に優れ、自動車の変速機ギヤ、ディファレンシャルギヤ、ハイポイドギヤ等の潤滑油として好適であると記されている。
【０００５】
特開平9−132790号公報には、基油に、硫黄−リン系極圧剤、アルカリ金属ホウ酸塩水和物、アルキルジチオリン酸亜鉛を含有したギヤ油が開示されている。このギヤ油は、優れた極圧性、耐ピッチング性、シンクロ特性、酸化安定性、耐スラッジ性及び貯蔵安定性を有し、手動変速機と終減速機とを共通に潤滑できると記されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記の組成物では、酸化安定性、極圧性、貯蔵安定性、オイルシール適合性などが問題となる場合があり、さらなる改良が望まれている。
本発明は、極圧性、耐摩耗性、シンクロ摩擦特性、酸化安定性はもとより、オイルシール適合性に優れ、更に、乗用車用手動変速機、４ＷＤ車のトランスファ装置及び終減速機を共通に潤滑できるギヤ油組成物を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、100℃における動粘度が2〜50 mm²／sの基油に、
（Ａ）リン系及び／又は硫黄系の極圧剤を2〜10質量％、
（Ｂ）ホウ酸変成されたコハク酸イミドを、ホウ素量で100〜500質量ppm、
（Ｃ）塩基価が100 mgKOH／g以上のアルカリ土類金属系清浄剤をアルカリ土類金属で100〜1000質量ppm、及び
（Ｄ）アルキル基の炭素数が3〜30のプライマリーアルキルジチオリン酸亜鉛を亜鉛量で150〜1500質量ppm
配合してなるギヤ油組成物である。
【０００８】
【好ましい実施の態様】
本発明で用いる基油は、100℃における動粘度が2〜50 mm²／sであれば、鉱油系潤滑油、合成潤滑油を問わず各種のものが使用できる。鉱油系潤滑油としては、パラフィン基系原油、中間基系原油、ナフテン系原油を常圧蒸留して、あるいは常圧蒸留の残渣油を更に減圧蒸留して得られる留出油を、溶剤精製、水素化処理などの常法に従って精製した潤滑油用の精製鉱油が挙げられる。また、合成潤滑油としては、ポリ−α−オレフィン、アルキルベンゼン、多価アルコールのカルボン酸エステル、ジカルボン酸のエステル、ポリアルキレングリコール及びこれらの混合物などを挙げることができる。更に、基油として、鉱油系潤滑油及び合成潤滑油は、それぞれ単独であるいはそれらを混合して使用することもできる。
【０００９】
本発明で（Ａ）成分として用いるリン系及び／又は硫黄系の極圧剤は、API GL-5レベルの極圧性を確保するために必要な成分である。
硫黄系極圧剤としては、硫化オレフィン、硫化油脂、ジフェニルジサルファイド、ジベンジルジサルファイドなどが挙げられ、それぞれ単独で、若しくはそれらを混合して使用することができる。硫化オレフィンとして、具体的には、ジイソブチルジサルファイド、ジイソブチルジサルファイド、ジオクチチルポリサルファイド、ジターシャリーノニルポリサルファイド、ジターシャリーブチルポリサルファイド、ジターシャリーベンジルポリサルファイド及ポリイソブチレンやテルペン等のオレフィン類を硫黄や硫化水素等の硫化剤で硫化したものなどが挙げられる。硫化油脂は、ラード、牛脂、あるいはパーム油、ヤシ油などの植物油を、硫化して得ることができる。
【００１０】
リン系極圧剤は、リン酸エステル、亜リン酸エステル、チオリン酸エステル、ジチオリン酸エステルなどであり、具体的には、リン酸モノオクチル、リン酸ジオクチル、リン酸トリオクチル、亜リン酸ジオクチル、亜リン酸トリオクチル、チオリン酸ジオクチル、チオリン酸トリオクチル、リン酸ジデシル、亜リン酸ジデシル、リン酸ジドデシル、リン酸トリドデシル、亜リン酸ジドデシル、亜リン酸トリドデシル、チオリン酸トリドデシル、リン酸トリヘキサドデシル、亜リン酸トリヘキサドデシル、チオリン酸トリヘキサドデシル、リン酸トリオクタデセニル、亜リン酸トリオクタデセニル、チオリン酸トリオクタデセニル、リン酸トリ（オクチルフェニル）、リン酸トリ（オクチルシクロヘキシル）、ジチオリン酸トリデシル、酸性リン酸エステル、酸性チオリン酸エステル、酸性ジチオリン酸エステルなどが挙げられる。更に、上記化合物のうち、部分エステルになっているもののアルキルアミン塩等も挙げられる。
【００１１】
これらの極圧剤は、単独で用いることも、２種以上を組み合わせて用いることもできる。極圧剤の配合量としては、ギヤ油全量に対して、2〜10質量％含有されるように配合する。少なすぎると、一般的にギヤ油に必要とされる境界潤滑性が不足し、多すぎると添加量に見合う極圧効果が得られないばかりでなく、かえって熱安定性、酸化安定性などの性能を悪化する。配合量は、3〜9質量％が好ましく、4〜9質量％がより好ましい。
【００１２】
本発明に用いる（Ｂ）成分のホウ酸変成されたコハク酸イミドは、酸化ホウ素、ハロゲン化ホウ素、ホウ素酸、ホウ素酸エステル、ホウ素酸アンモウニウム塩などのホウ素化合物と、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピルトリアミン、テトラエチレンペンタミンなどのポリアミンとの反応生成物を、分子量300〜3500のポリオレフィンと無水マレイン酸とを反応して得られたモノアルケニル無水コハク酸とを反応させてイミド化することによって得ることができる。ホウ酸変成されたコハク酸イミドは、モノイミド、ビスイミドなどがあり、いずれもまた２種以上の混合物も使用することができる。
【００１３】
ホウ酸変成されたコハク酸イミドは、ホウ素量として100〜500質量ppm含有されるように配合する。少なすぎると目的の性能である清浄性やオイルシールゴム適合性が得られず、逆に多すぎると酸化安定性、境界潤滑性が悪化する。好ましくは100〜300質量ppmである。
また、ホウ酸変成されたコハク酸イミドは、それを単独で添加することも、他の添加剤と予めギヤ油用に調合されたパッケージタイプの添加剤に含まれている形で添加することもできる。
【００１４】
（Ｃ）成分として用いるアルカリ土類金属系清浄剤としては、スルホネート、フェネート、サリシレート、ホスホネートなどのアルカリ土類金属塩が挙げられる。中でも、好ましいものはスルホネートであり、また、好ましいアルカリ土類金属は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａである。特に好ましいものはＣａスルホネートである。
また、上記アルカリ土類金属系清浄剤は、100 mgKOH／g以上の塩基価を有するものを使用する。塩基価が、小さいと、目的の性能が得られなかったり、必要な添加量が多くなりすぎ、また、大きいと、酸化安定性が悪化する場合がある。塩基価は、通常鉱油などで2〜１0倍に希釈されて取り扱われ、希釈の度合いによって塩基価は変化するが、添加剤として販売されている状態で100〜400 mgKOH／g、特には200〜400 mgKOH／gのものが好ましく使用することができる。
【００１５】
アルカリ土類金属系清浄剤は、ギヤ油にアルカリ土類金属成分として、100〜1000質量ppm、好ましくは200〜800質量ppm、より好ましくは200〜500質量ppm含有されるように添加する。少なすぎると清浄性が不足し、シンクロ摩擦摩耗特性も良くならないなど、期待される性能が得られない場合があり、一方、多すぎると熱安定性、酸化安定性が悪化する。
【００１６】
本発明のギヤ油には、（Ｄ）成分として炭素数は3〜30のプライマリーアルキル基を有するアルキルジチオリン酸亜鉛（ZnDTP）を用いる。プライマリーアルキル以外のもの、例えば、セカンダリータイプあるいはアリールタイプのものは、境界潤滑性には優れるが、酸化安定性が悪化する場合がある。更に、オイルシールゴム、とりわけニトリル−ブタジエンゴムの引っ張り強度に悪影響を及ぼし、伸び率が低下する。
ZnDTPの配合量は、亜鉛量で150〜1500質量ppmとし、好ましくは300〜1500質量ppm、更に好ましくは500〜1000質量ppmである。亜鉛量が少ないと、所望のシンクロ摩擦摩耗特性、極圧性が得られなかったり、多すぎると熱安定性、酸化安定性が悪化する場合がある。
【００１７】
本発明は、上記のように100℃における動粘度が2〜50 mm²／sの基油に（Ａ）〜（Ｄ）の成分をそれぞれ特定量配合し、所望の効果を得ることができるギヤ油組成物である。更に、必要に応じて、酸化防止剤、金属不活性化剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、腐食防止剤、消泡剤などの添加剤を適宜配合することができる。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例に基づいて、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
【００１９】
実施例１〜２、比較例１〜４
各実施例及び各比較例のギヤ油組成物の調製に用いた基油、（Ａ）〜（Ｄ）の成分及びその他の添加剤は次とおりである。
基油：100℃における動粘度が4.2 mm²／sの鉱油
（Ａ）成分
・硫化オレフィン：硫黄を40％含有
・SP系極圧剤：GL-5リコメンド量6.5％のパッケージ添加剤
（Ｂ）成分
・コハク酸イミド分散剤：窒素分1.4％、全塩基価19 mgKOH／g
・ホウ酸変成コハク酸イミド分散剤：窒素分2.3％、ホウ素分1.8％、全塩基価65 mgKOH／g
【００２０】
（Ｃ）成分
・Ｃａスルホネート：有効成分を20％含有、塩基価300 mgKOH／g
（Ｄ）成分
・ZnDTP-1：炭素数8個のプライマリーアルキル基を有する
・ZnDTP-2：炭素数3個と6個のセカンダリーアルキル基を有する
その他、酸化防止剤、金属不活性化剤及び粘度指数向上剤を添加剤として用いた。これらを、表１に示す割合で配合して、実施例１〜２、比較例１〜４のギヤ油組成物を調製した。
【００２１】
【表１】

【００２２】
上記のようにして調製した実施例１〜２、比較例１〜４のギヤ油組成物について、以下に示す性能試験を行い、それぞれの性能を評価した。
極圧剤レベル
極圧剤の添加量を相当するAPIグレードで表現した。
清浄性
JIS K2514に従って、ISOT酸化安定性試験を、135℃、96時間の条件で行った。その際ワニス棒に堆積するスラッジの有無を目視で観察し、無い場合を合格（○）、有る場合を不合格（×）と判定した。
【００２３】
シンクロ摩擦摩耗特性
油温80℃において、1200 rpmで回転するコーンに黄銅リングを40 kgfで0.5秒間押し付けて離す操作を10000回繰り返す試験を行い、試験後、黄銅リングの摩耗量を測定した。摩耗量が30 mg以下を合格（○）とし、それを超える場合、不合格（×）とした。
【００２４】
ゴム浸漬試験
JIS K6258に規定された手順に従って、ゴム浸漬試験を行い、試験前後におけるゴム試験片の性状変化（体積変化率、硬さ変化、引っ張り強度変化率及び破断時伸び変化率）を求めた。なお、ゴム浸漬試験は次の条件で行った。
ゴム試験片：ニトリル−ブタジエンゴム
浸漬条件：120℃、70 hr
シェル四球摩耗試験
1500 rpm、40 kgf、80℃、1 hrの条件で試験を行い、固定球についた摩耗痕径の平均を求めた。
【００２５】
上記の評価試験の結果を表２に示す。
表２によると、本発明のギヤ油（実施例１及び２）は、API GL−5の極圧レベルを有し、清浄性、シンクロ摩擦摩耗特性、ゴム浸漬試験後の性状変化及び耐摩耗性の特性に関して、総合的に優れたバランスの良い性能を示している。一方、セカンダリーアルキル基を有するZnDTPを用いる比較例１及び２のギヤ油は、他の添加剤の配合は実質的に実施例のギヤ油と同じ程度であるが、清浄性として示す酸化安定度試験においてスラッジの堆積が認められ、更にゴム浸漬試験後の性状変化が特に大きく、酸化安定性及びオイルシール適合性に欠けている。また、ホウ酸変成コハク酸イミド分散剤の配合量が少ない比較例３及び４のギヤ油は、比較例１及び２ほどではないが、ゴム浸漬試験後の性状変化が大きく、オイルシール適合性に欠けていることが分かる。
【００２６】
【表２】

【００２７】
【発明の効果】
本発明は、基油に、（Ａ）リン系及び／又は硫黄系の極圧剤、（Ｂ）ホウ酸変成されたコハク酸イミド、（Ｃ）塩基価が100 mgKOH／g以上のアルカリ土類金属系清浄剤、及び（Ｄ）特定のプライマリーアルキルジチオリン酸亜鉛をそれぞれ特定量配合してなるギヤ油組成物であるから、清浄性、シンクロ摩擦摩耗特性、及び耐摩耗性等の特性に関して、総合的に優れたバランスの良い性能を有し、特に、ゴム浸漬試験後の性状変化が小さく、オイルシール適合性に優れる等格別の効果を有する。したがって、乗用車用手動変速機、４ＷＤ車のトランスファ装置及び終減速機などの複数のギヤを１種類のギヤ油で潤滑することできるなど実用的に極めて有用である。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a gear oil composition, and more particularly, to a gear oil composition that can commonly lubricate a manual transmission for a passenger car, a transfer device for a 4WD vehicle, a final reduction gear, and the like, and has excellent oil seal compatibility. It is.
[0002]
[Prior art]
Different gear oils are used for automobile gear oils because the required performance differs between manual transmissions and final reduction gears, or between passenger cars and large vehicles. For example, for final reduction gears and transfer devices that use hypoid gears that require high extreme pressure properties, gear oils that contain a highly active sulfur-phosphorus extreme pressure agent and that have an extreme pressure level of API GL-5 or higher. Is used. On the other hand, manual transmissions that do not use hypoid gears, etc., are used for multi-grade gear oils that contain mild sulfur-phosphorus extreme pressure agents and have an extreme pressure level of GL-3 or GL-4, and to improve synchro friction and wear characteristics. In addition, those using engine oil additives (ZnDTP, metal detergents, etc.) are used.
[0003]
If hypoid gear oil of API GL-5 or higher is used in a manual transmission, it may adversely affect the friction and wear characteristics of the synchronizer ring and gear cone that affect the shift feeling, and the shift feeling may deteriorate early. There are also problems with thermal stability and oxidation stability. On the other hand, when gear oil for manual transmission is used for a hypoid gear, seizure of the gear and excessive wear occur due to insufficient extreme pressure.
[0004]
Recently, there has been a strong demand for simplification of oil management by users, and there has been a demand for a dual-purpose gear oil that can lubricate all drive system devices having different performance requirements with one type of gear oil. In response to this demand, the following compositions have been proposed so far.
Japanese Patent No. 2670669 discloses a gear oil in which a base oil is blended with a sulfurized olefin, a phosphate ester compound, a metal detergent, and zinc dithiophosphate. This gear oil commonly lubricates transmission gears, center differential gears, hypoid gears and the like of automobiles.
In Japanese Patent No. 2705815, a base oil is blended with at least one sulfur compound selected from sulfurized fats and oils and sulfurized olefins, a metal detergent with a base number of 200 mgKOH / g or more, and a partial ester of sorbitan. A lubricating oil composition for power control is disclosed. This composition is excellent in friction characteristics, extreme pressure properties, and wear resistance, and is described as being suitable as a lubricating oil for automobile transmission gears, differential gears, hypoid gears, and the like.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-132790 discloses a gear oil containing a sulfur-phosphorus extreme pressure agent, an alkali metal borate hydrate, and a zinc alkyldithiophosphate in a base oil. It is stated that this gear oil has excellent extreme pressure properties, pitting resistance, synchro properties, oxidation stability, sludge resistance and storage stability, and can be used to lubricate manual transmissions and final reduction gears in common. .
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the composition described above, oxidation stability, extreme pressure property, storage stability, oil seal compatibility and the like may be problems, and further improvement is desired.
The present invention has excellent oil seal compatibility as well as extreme pressure resistance, wear resistance, synchronized friction characteristics, and oxidation stability, and can also commonly lubricate manual transmissions for passenger cars, transfer devices for 4WD vehicles, and final reduction gears. An object is to provide a gear oil composition.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a base oil having a kinematic viscosity at 100 ° C. of ² to 50 mm ² / s,
(A) 2 to 10% by mass of a phosphorus-based and / or sulfur-based extreme pressure agent,
(B) Boric acid modified succinimide is 100 to 500 ppm by mass of boron,
(C) An alkaline earth metal detergent having a base number of 100 mgKOH / g or more, 100 to 1000 ppm by mass of alkaline earth metal, and (D) a primary alkyl dithiophosphate zinc having 3 to 30 carbon atoms in the alkyl group Zinc amount is 150-1500 mass ppm
A gear oil composition obtained by blending.
[0008]
[Preferred embodiments]
As the base oil used in the present invention, various oils can be used regardless of whether they are mineral or synthetic lubricating oils as long as the kinematic viscosity at 100 ° C. is 2 to 50 mm ² / s. As mineral oil-based lubricating oil, distillate oil obtained by atmospheric distillation of paraffin-based crude oil, intermediate-based crude oil, naphthenic crude oil, or by further distilling atmospheric residue oil under reduced pressure, solvent purification, Examples thereof include refined mineral oil for lubricating oil refined according to a conventional method such as hydrotreating. Examples of synthetic lubricating oils include poly-α-olefins, alkylbenzenes, carboxylic acid esters of polyhydric alcohols, esters of dicarboxylic acids, polyalkylene glycols, and mixtures thereof. Furthermore, as the base oil, mineral oil-based lubricants and synthetic lubricants can be used alone or as a mixture thereof.
[0009]
The phosphorus-based and / or sulfur-based extreme pressure agent used as the component (A) in the present invention is a component necessary for ensuring the extreme pressure property at the API GL-5 level.
Examples of sulfur-based extreme pressure agents include sulfurized olefins, sulfurized fats and oils, diphenyl disulfide, dibenzyl disulfide, and the like, and these can be used alone or in combination. Specific examples of sulfurized olefins include diisobutyl disulfide, diisobutyl disulfide, dioctyl polysulfide, ditertiary nonyl polysulfide, ditertiary butyl polysulfide, ditertiary benzyl polysulfide, polyisobutylene and terpene olefins such as sulfur and hydrogen sulfide. And the like sulfided with a sulfurizing agent such as Sulfurized fats and oils can be obtained by sulfurizing lard, beef tallow, or vegetable oils such as palm oil and coconut oil.
[0010]
Phosphorus extreme pressure agents are phosphate ester, phosphite ester, thiophosphate ester, dithiophosphate ester, etc., specifically, monooctyl phosphate, dioctyl phosphate, trioctyl phosphate, dioctyl phosphite, Trioctyl phosphite, dioctyl thiophosphate, trioctyl thiophosphate, didecyl phosphate, didecyl phosphite, didodecyl phosphate, tridodecyl phosphate, didodecyl phosphite, tridodecyl phosphite, tridodecyl thiophosphate, trihexadodecyl phosphate, Trihexadecyl phosphite, trihexadecyl thiophosphate, trioctadecenyl phosphate, trioctadecenyl phosphite, trioctadecenyl thiophosphate, tri (octylphenyl) phosphate, tri ( Octylcyclohexyl), tridecyl dithiophosphate, acidic Esters, acidic thiophosphate esters, such as acid dithiophosphate ester. Furthermore, the alkylamine salt etc. which are partial ester among the said compounds are mentioned.
[0011]
These extreme pressure agents can be used alone or in combination of two or more. The amount of the extreme pressure agent is 2 to 10% by mass based on the total amount of gear oil. If the amount is too small, the boundary lubricity generally required for gear oil is insufficient. If the amount is too large, not only the extreme pressure effect corresponding to the added amount cannot be obtained, but also performance such as thermal stability and oxidation stability. Worsen. The blending amount is preferably 3 to 9% by mass, and more preferably 4 to 9% by mass.
[0012]
The boric acid-modified succinimide (B) used in the present invention is composed of boron compounds such as boron oxide, boron halide, boronic acid, boronic acid ester, ammonium boronic acid salt, ethylenediamine, diethylenetriamine, dipropyltriamine. A reaction product with a polyamine such as tetraethylenepentamine is obtained by imidizing a monoalkenyl succinic anhydride obtained by reacting a polyolefin having a molecular weight of 300 to 3500 with maleic anhydride. Can do. Examples of the succinimide modified with boric acid include monoimide and bisimide, and any of these may be a mixture of two or more.
[0013]
The succinimide modified with boric acid is blended so as to contain 100 to 500 ppm by mass as the amount of boron. If the amount is too small, the desired performance of cleanliness and compatibility with the oil seal rubber cannot be obtained. On the other hand, if the amount is too large, the oxidation stability and boundary lubricity deteriorate. Preferably it is 100-300 mass ppm.
In addition, succinimide modified with boric acid can be added alone or in the form contained in other additives and package-type additives previously formulated for gear oil. it can.
[0014]
Examples of the alkaline earth metal detergent used as the component (C) include alkaline earth metal salts such as sulfonate, phenate, salicylate, and phosphonate. Among them, preferred are sulfonates, and preferred alkaline earth metals are Mg, Ca, and Ba. Particularly preferred is Ca sulfonate.
Further, the alkaline earth metal detergent having a base number of 100 mgKOH / g or more is used. If the base number is small, the desired performance cannot be obtained, or the required amount of addition becomes too large. If it is large, the oxidation stability may deteriorate. The base number is usually handled by diluting it 2 to 10 times with mineral oil, etc., and the base number varies depending on the degree of dilution, but it is 100 to 400 mgKOH / g, especially 200 to 200, as it is sold as an additive. 400 mgKOH / g can be preferably used.
[0015]
The alkaline earth metal detergent is added so as to be contained in the gear oil as an alkaline earth metal component in an amount of 100 to 1000 mass ppm, preferably 200 to 800 mass ppm, more preferably 200 to 500 mass ppm. If the amount is too small, the expected performance may not be obtained, for example, the cleanliness is insufficient and the synchro friction and wear characteristics are not improved. On the other hand, if the amount is too large, the thermal stability and oxidation stability are deteriorated.
[0016]
In the gear oil of the present invention, zinc alkyldithiophosphate (ZnDTP) having a primary alkyl group having 3 to 30 carbon atoms is used as the component (D). Those other than primary alkyl, for example, secondary type or aryl type, are excellent in boundary lubricity, but may deteriorate in oxidation stability. Furthermore, the tensile strength of the oil seal rubber, especially nitrile-butadiene rubber, is adversely affected, and the elongation is reduced.
The blending amount of ZnDTP is 150 to 1500 mass ppm in terms of zinc amount, preferably 300 to 1500 mass ppm, more preferably 500 to 1000 mass ppm. When the amount of zinc is small, desired synchro frictional wear characteristics and extreme pressure properties cannot be obtained, and when it is too large, thermal stability and oxidation stability may be deteriorated.
[0017]
The present invention provides a gear capable of obtaining a desired effect by blending a specific amount of each of the components (A) to (D) with a base oil having a kinematic viscosity at 100 ° C. of ² to 50 mm ² / s as described above. It is an oil composition. Furthermore, additives such as an antioxidant, a metal deactivator, a viscosity index improver, a pour point depressant, a corrosion inhibitor, and an antifoaming agent can be appropriately blended as necessary.
[0018]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example, this invention is not limited at all by these.
[0019]
Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4
The base oil, components (A) to (D) and other additives used in the preparation of the gear oil compositions of the examples and comparative examples are as follows.
Base oil: Mineral oil (A) component with a kinematic viscosity of 4.2 mm ² / s at 100 ° C · Sulfurized olefin: Contains 40% sulfur · SP-based extreme pressure agent: Package additive (B) with 6.5% GL-5 recommendation Ingredients ・ Succinimide dispersant: 1.4% nitrogen content, total base number 19 mgKOH / g
・ Boric acid modified succinimide dispersant: nitrogen content 2.3%, boron content 1.8%, total base number 65 mgKOH / g
[0020]
(C) component ・ Ca sulfonate: 20% active ingredient, base number 300 mgKOH / g
(D) Component • ZnDTP-1: Has a primary alkyl group with 8 carbon atoms. • ZnDTP-2: Has 3 and 6 secondary alkyl groups, as well as antioxidants, metal deactivators and viscosity. An index improver was used as an additive. These were blended in the proportions shown in Table 1 to prepare gear oil compositions of Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4.
[0021]
[Table 1]

[0022]
About the gear oil composition of Examples 1-2 prepared as mentioned above and Comparative Examples 1-4, the performance test shown below was done and each performance was evaluated.
Extreme pressure agent level The amount of extreme pressure agent added was expressed in the corresponding API grade.
Cleanliness
According to JIS K2514, an ISOT oxidation stability test was performed under conditions of 135 ° C. and 96 hours. At that time, the presence or absence of sludge accumulated on the varnish rod was visually observed, and the case where there was no sludge was judged as acceptable (◯) and the case where it was present was judged as unacceptable (x).
[0023]
Synchro friction and wear characteristics At an oil temperature of 80 ° C, the brass ring was pressed against a cone rotating at 1200 rpm for 0.5 seconds at 40 kgf for 0.5 seconds, and the test was repeated 10,000 times. It was measured. When the amount of wear was 30 mg or less, it was judged as acceptable (◯), and when it exceeded that, it was regarded as unacceptable (x).
[0024]
Rubber immersion test
A rubber immersion test was performed according to the procedure specified in JIS K6258, and the property changes (volume change rate, hardness change, tensile strength change rate, and elongation change rate at break) before and after the test were determined. The rubber immersion test was performed under the following conditions.
Rubber test piece: Nitrile-butadiene rubber immersion condition: 120 ° C, 70 hr
Shell four-ball wear test
The test was performed under the conditions of 1500 rpm, 40 kgf, 80 ° C., and 1 hr, and the average wear scar diameter on the fixed ball was obtained.
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The results of the above evaluation test are shown in Table 2.
According to Table 2, the gear oil of the present invention (Examples 1 and 2) has an extreme pressure level of API GL-5, cleanliness, synchronized friction and wear characteristics, property change after rubber immersion test, and wear resistance. As for the characteristics, the overall performance is well balanced. On the other hand, in the gear oils of Comparative Examples 1 and 2 using ZnDTP having a secondary alkyl group, the composition of other additives is substantially the same as that of the gear oil of the example, but the oxidation stability test shown as cleanliness. In addition, sludge accumulation was observed, and the property change after the rubber immersion test was particularly large, and the oxidation stability and oil seal compatibility were lacking. Moreover, although the gear oil of Comparative Examples 3 and 4 with a small amount of boric acid-modified succinimide dispersant is not as large as Comparative Examples 1 and 2, the property change after the rubber immersion test is large, and the oil seal compatibility is improved. You can see that it is missing.
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[Table 2]

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【The invention's effect】
The present invention includes (A) a phosphorus-based and / or sulfur-based extreme pressure agent, (B) a boric acid-modified succinimide, (C) an alkaline earth having a base number of 100 mgKOH / g or more. Since it is a gear oil composition in which a specific amount of a metallic detergent and (D) a specific primary alkyldithiophosphate zinc are mixed, the properties such as cleanliness, synchronized friction and wear characteristics, and wear resistance are comprehensive. In particular, it has a well-balanced performance, and in particular, has a special effect such as small property change after rubber immersion test and excellent oil seal compatibility. Therefore, it is practically very useful because a plurality of gears such as a manual transmission for a passenger car, a transfer device of a 4WD vehicle, and a final reduction gear can be lubricated with one type of gear oil.

Claims

To base oil with a kinematic viscosity at 100 ° C of ² to 50 mm ² / s,
(A) 2 to 10% by mass of a phosphorus-based and / or sulfur-based extreme pressure agent,
(B) Boric acid modified succinimide is 100 to 300 ppm by mass in terms of boron,
(C) An alkaline earth metal detergent having a base number of 100 mgKOH / g or more, 200 to 800 ppm by mass with an alkaline earth metal, and (D) a primary alkyl dithiophosphate zinc having 3 to 30 carbon atoms in the alkyl group Zinc amount is 150-1500 mass ppm
A gear oil composition characterized by being blended.

(A) 4 to 9% by mass of a phosphorus-based and / or sulfur-based extreme pressure agent, and
The gear oil composition according to claim 1, wherein (C) an alkaline earth metal detergent having a base number of 200 to 400 mgKOH / g is blended with an alkaline earth metal in an amount of 200 to 500 ppm by mass.

The gear oil composition according to claim 1 or 2, which can be used in common for a manual transmission for a passenger car, a transfer device for a 4WD vehicle, and a final reduction gear.