JP4544444B2

JP4544444B2 - Gear oil composition for vehicles

Info

Publication number: JP4544444B2
Application number: JP2000270860A
Authority: JP
Inventors: 英之古屋; 浩平松尾
Original assignee: Japan Energy Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 2000-09-07
Filing date: 2000-09-07
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2020-09-07
Also published as: JP2002080873A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ギヤ油組成物に関する。特には、オイルシール特性に優れた車両用ギヤ油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリアルキレングリコールは、低流動点、高粘度指数、かつ酸化安定性に優れており、基油として良好な性質を示すことから種々の用途の潤滑油組成物として用いられるようになっている。
例えば、特開昭６２−２０１９９５号公報には、ポリオキシアルキレングリコールを基油とするギヤ油組成物において、当該ポリオキシアルキレングリコールが炭素数２〜４のアルキレンオキシドから選択される１種または２種以上の開環重合体または開環共重合体であるギヤ油組成物について記載している。また、特開平４−２２６１９６号公報には、ポリアルキレングリコールに、含硫黄耐摩耗剤または極圧剤、部分的にエステル化されたモノチオリン酸のアミン塩、部分的にエステル化されたリン酸のアミン塩を溶解させた潤滑剤組成物を記載している。
しかし、ポリアルキレングリコールは、アクリルゴムの硬さに対して負の影響があることが知られており、車両用ギヤ油に使用する場合にはオイルシールへの影響が懸念される。また、添加剤溶解力、特に清浄分散剤の溶解力が弱く、使用できる添加剤が限定されるという問題があることがわかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ポリアルキレングリコールの優れた基油としての性能を生かしながら、同時にオイルシール特性に優れた車両用ギヤ油組成物を提供することを課題とした。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記の課題を解決するために鋭意研究を行った結果、エチレンオキサイド系やプロピレンオキサイド系のポリアルキレングリコールに比べてブチレンオキサイド系のポリアルキレングリコールがアクリルゴムの硬さに対する負の影響が小さく、これにより課題を解決し得ることを見出した。
【０００５】
本発明は、この知見に基づき、
１．（Ａ）ポリブチレングリコールと（Ｂ）ポリプロピレングリコールを（Ａ）／（Ｂ）が４を超える重量比で含むことを特徴とする車両用ギヤ油組成物
【０００６】
２．上記（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の合計が潤滑油組成物全体の少なくとも３０重量％以上の割合を占めることを特徴とする上記１に記載の車両用ギヤ油組成物を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明における車両用ギヤ油とは、主に高温、高荷重下で作動する車両用トランスミッション及びディファレンシャルギヤ等に対する潤滑剤として用いられる油を言う。
【０００８】
本発明において基油として用いる（Ａ）成分、すなわちポリブチレングリコールとは、ブチレンオキサイドの開環重合反応または開環共重合反応によって得られる高分子化合物である。
一方、（Ｂ）成分、すなわちポリプロピレングリコールとは、プロピレンオキサイドの開環重合反応または開環共重合反応によって得られる高分子化合物である。
【０００９】
本発明においては、上記（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを、（Ａ）／（Ｂ）が４を超える重量比で含むものを用いる。（Ａ）／（Ｂ）が４以下の重量比の場合には、アクリルゴムの硬さが柔らかくなりすぎ、オイルシール特性が悪くなるため好ましくない。
【００１０】
（Ａ）成分及び（Ｂ）成分すなわち、ポリアルキレングリコールは潤滑油組成物の基油として用いられるものであり、通常、潤滑油組成物全体の少なくとも３０％以上の割合を占めるべきである。
【００１１】
一方、添加剤の溶解性の見地から、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分以外の成分を配合することを妨げるものではない。すなわち、ポリアルファオレフィンまたは鉱油を全体の一定割合未満含むことは、差し支えない。
（Ａ）成分及び（Ｂ）成分に鉱油を含む場合、粘度指数、流動点の悪化を招くので、その添加量は２０％以下とすべきである。
また、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分にポリアルファオレフィンを含む場合、粘度指数、流動点、酸化安定性については問題のないものの、ニトリルゴムへの影響が大きいので、その添加量は７０％以下とすべきである。
なお、ここでポリアルファオレフィンとは、分子式ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_２）_ｎＲで表わされるアルファオレフィンの重合体である。ここでＲはアルキル基を表し、ｎは整数である。
【００１２】
本発明の車両用ギヤ油組成物は、上記の基油成分に、さらに、通常ギヤ油の添加剤として用いられる各種の添加剤を加えても構わない。
すなわち、極圧剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、酸化防止剤、腐食防止剤、消泡剤、等である。特に、ポリアルキレングリコールは構造上加水分解を受けやすいので、酸化防止剤の添加は必須である。一方、ポリアルキレングリコールは清浄分散剤の溶解性に劣り、濁りを生じさせるため、清浄分散剤は添加できない。
【００１３】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明を説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。
（実施例１〜３、比較例１〜５）
本発明の実施例及び比較例の潤滑油組成物として、以下の成分を準備した。
【００１４】
（Ａ）成分：ポリブチレングリコール
Ａ−１：HO(CH₂CH₂CH₂CH₂O)_nHの式で表わされる化合物で、流動点は−３７．５℃、動粘度は４０℃で１７３．１ｍｍ^２／ｓ、１００℃で２３．０８ｍｍ^２／ｓ、粘度指数は１６２であるものを使用した。
【００１５】
（Ｂ）成分：ポリプロピレングリコール
Ｂ−１：HO(CH₂CH₂CH₂O)_nHの式で表わされる化合物で、流動点は−４６．５℃、動粘度は４０℃で１０４．８ｍｍ^２／ｓ、１００℃で１８．８４ｍｍ^２／ｓ、粘度指数は２０１であるものを使用した。
【００１６】
（ポリアルファオレフィン）
Ｃ−1：引火点は２６０℃、流動点は−６３℃、動粘度は４０℃で４７．６ｍｍ^２／ｓ、１００℃で７．９１ｍｍ^２／ｓ、粘度指数は１３６であるものを使用した。
【００１７】
（鉱油）
D−１：引火点は２２６℃、流動点は−１５℃、動粘度は４０℃で２５．４１ｍｍ^２／ｓ、１００℃で４．７５ｍｍ^２／ｓ、粘度指数は１０６であるものを使用した。
【００１８】
（添加剤）
Ｅ−１：清浄分散剤無添加のS/P系パッケージ添加剤６．５％を添加した。
Ｅ−２：ヒンダードフェノール系酸化防止剤０．５％を添加した。
Ｅ−３：アミン系酸化防止剤０．５％を添加した。
これらを表１に示すような組成で配合し、オイルシール硬さ試験及び体積変化率試験を行った。各試験方法は以下の通りである。
【００１９】
（硬さ試験）：厚さを測定したダンベル状３号型アクリルゴム試験片３個を、各試料油１５０ｍｌを入れた試験容器に入れ、１２０℃、７０時間浸漬し、冷却、余分な油の除去などの処理を行い、スプリング式硬さ試験機にて硬さを測定する。
硬さ変化の数値は、（＋）が試験前後でゴムが硬くなったことを、（−）が試験前後でゴムが柔らかくなったことを示す。本発明においては、硬さ変化の規格の下限値を−８とした。
【００２０】
（体積変化率試験）：浸漬前にアクリルゴム試験片の質量（W１）を量り、次に室温の蒸留水中の質量（W２）を量り、アルコールに浸し、速やかに取り出し、ろ紙で軽く拭いて水分を除く。次に試験片を試料油１００ｍｌを入れた試験容器に入れ、１２０℃、７０時間浸漬し、質量を測定する（Ｗ３）。次に室温の蒸留水中の質量（W４）を量り、以下の式から体積変化率を求める。
ΔＶ＝｛（Ｗ３−Ｗ４）−（Ｗ１−Ｗ２）｝／（Ｗ１−Ｗ２）×１００
各潤滑油組成物の配合組成及び、試験結果を併せて表１に示した。
なお、実施例１，３、比較例４，５については流動点、粘度指数の測定結果も併せて示した。
【００２１】
【表１】

【００２２】
（結果）
本発明の実施例１〜３の場合、アクリルゴムの硬さ変化が柔らくなりすぎず、しかも体積変化率についても小さいためオイルシール特性が良い。
これに対して、比較例１〜５の場合、アクリルゴムが柔らかくなりすぎ、かつ体積変化率も大きく、オイルシール特性が悪い。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の潤滑油組成は、アクリルゴムの硬さ特性に与える負の影響が小さいため、オイルシール特性が良好である。しかもポリアルキレングリコールの有する低流動点、高粘度指数、高い酸化安定性などの優れた特性をも有するものであり、車両用ギヤ油として優れているものである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle gear oil composition. In particular, the present invention relates to a vehicle gear oil composition having excellent oil seal characteristics.
[0002]
[Prior art]
Polyalkylene glycol is excellent in low pour point, high viscosity index and oxidative stability, and exhibits good properties as a base oil, so that it is used as a lubricating oil composition for various applications.
For example, JP-A-62-201995 discloses a gear oil composition based on polyoxyalkylene glycol, wherein the polyoxyalkylene glycol is selected from alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms. A gear oil composition that is a ring-opening polymer or ring-opening copolymer of more than one species is described. JP-A-4-226196 discloses a polyalkylene glycol, a sulfur-containing antiwear agent or an extreme pressure agent, a partially esterified monothiophosphoric acid amine salt, and a partially esterified phosphoric acid. A lubricant composition in which an amine salt is dissolved is described.
However, polyalkylene glycol is known to have a negative effect on the hardness of acrylic rubber, and there is a concern about the effect on the oil seal when used in vehicle gear oil. Further, it has been found that there is a problem that the additive dissolving power, particularly the dissolving power of the detergent-dispersing agent, is weak and the usable additive is limited.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a vehicle gear oil composition having excellent oil seal characteristics while taking advantage of the performance of polyalkylene glycol as an excellent base oil.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors have found that butylene oxide-based polyalkylene glycol has a negative effect on the hardness of acrylic rubber compared to ethylene oxide-based or propylene oxide-based polyalkylene glycol. It was found that this could solve the problem.
[0005]
The present invention is based on this finding,
1. A gear oil composition for vehicles, comprising (A) polybutylene glycol and (B) polypropylene glycol in a weight ratio of (A) / (B) exceeding 4.
2. 2. The vehicle gear oil composition as described in 1 above, wherein the total of the component (A) and the component (B) occupies a ratio of at least 30% by weight or more of the entire lubricating oil composition. .
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The vehicle gear oil in the present invention refers to oil used as a lubricant for vehicle transmissions, differential gears and the like that operate mainly under high temperatures and high loads.
[0008]
The component (A) used as the base oil in the present invention, that is, polybutylene glycol is a polymer compound obtained by a ring-opening polymerization reaction or a ring-opening copolymerization reaction of butylene oxide.
On the other hand, component (B), ie, polypropylene glycol, is a polymer compound obtained by a ring-opening polymerization reaction or a ring-opening copolymerization reaction of propylene oxide.
[0009]
In the present invention, the above-mentioned component (A) and component (B) containing (A) / (B) in a weight ratio exceeding 4 are used. A weight ratio of (A) / (B) of 4 or less is not preferable because the hardness of the acrylic rubber becomes too soft and the oil seal characteristics deteriorate.
[0010]
(A) component and (B) component, ie, polyalkylene glycol, is used as a base oil of a lubricating oil composition, and should usually occupy at least 30% or more of the entire lubricating oil composition.
[0011]
On the other hand, from the standpoint of solubility of the additive, it does not preclude blending components other than the components (A) and (B). That is, the polyalphaolefin or mineral oil may be contained in less than a certain percentage of the whole.
When mineral oil is contained in the component (A) and the component (B), the viscosity index and the pour point are deteriorated, so the addition amount should be 20% or less.
In addition, when the polyalphaolefin is contained in the component (A) and the component (B), there is no problem with the viscosity index, pour point, and oxidation stability, but since the influence on the nitrile rubber is large, the addition amount is 70% Should be:
Here, the polyalphaolefin is a polymer of an alphaolefin represented by the molecular formula CH ₂ CH (CH ₂ ) _n R. Here, R represents an alkyl group, and n is an integer.
[0012]
In the vehicle gear oil composition of the present invention, various additives that are usually used as additives for gear oil may be added to the above base oil component.
That is, extreme pressure agents, viscosity index improvers, pour point depressants, antioxidants, corrosion inhibitors, antifoaming agents, and the like. In particular, since polyalkylene glycol is structurally susceptible to hydrolysis, the addition of an antioxidant is essential. On the other hand, since polyalkylene glycol is inferior in the solubility of a cleaning dispersant and causes turbidity, a cleaning dispersant cannot be added.
[0013]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated based on an Example, this invention is not limited only to an Example.
(Examples 1-3, Comparative Examples 1-5)
The following components were prepared as lubricating oil compositions of Examples and Comparative Examples of the present invention.
[0014]
(A) Component: Polybutylene glycol A-1: a compound represented by the formula HO (CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ O) _n H, pour point is −37.5 ° C., kinematic viscosity is 173 at 40 ° C. .1mm ² / s, 100 ℃ at 23.08mm ² / s, the viscosity index was used is 162.
[0015]
(B) Component: Polypropylene glycol B-1: A compound represented by the formula HO (CH ₂ CH ₂ CH ₂ O) _n H, having a pour point of −46.5 ° C. and a kinematic viscosity of 104.8 mm ² at 40 ° C. / S, at 100 ° C., 18.84 mm ² / s and a viscosity index of 201 were used.
[0016]
(Polyalphaolefin)
C-1: flash point 260 ° C., pour point -63 ℃, 7.91mm ² / s kinematic viscosity at 40 ° C. at 47.6mm ² / s, 100 ℃, viscosity index was used a 136 .
[0017]
(Mineral oil)
D-1: flash point 226 ° C., pour point -15 ℃, 4.75mm ² / s kinematic viscosity at 40 ° C. at 25.41mm ² / s, 100 ℃, viscosity index was used a 106 .
[0018]
(Additive)
E-1: 6.5% of S / P-based package additive with no detergent dispersant added.
E-2: 0.5% of a hindered phenol antioxidant was added.
E-3: Amine-based antioxidant 0.5% was added.
These were blended in the composition as shown in Table 1, and an oil seal hardness test and a volume change rate test were conducted. Each test method is as follows.
[0019]
(Hardness test): Three dumbbell-shaped No. 3 acrylic rubber test pieces whose thicknesses were measured were placed in a test container containing 150 ml of each sample oil, immersed in 120 ° C. for 70 hours, cooled, and excess oil was removed. After removal, etc., the hardness is measured with a spring-type hardness tester.
The numerical value of the change in hardness indicates that (+) indicates that the rubber has become hard before and after the test, and (−) indicates that the rubber has become soft before and after the test. In the present invention, the lower limit of the hardness change standard is set to -8.
[0020]
(Volume change rate test): Before immersion, measure the weight (W1) of the acrylic rubber test piece, then weigh the weight (W2) in distilled water at room temperature, soak in alcohol, quickly take out, wipe gently with filter paper, and moisture except for. Next, the test piece is put into a test container containing 100 ml of sample oil, immersed in 120 ° C. for 70 hours, and the mass is measured (W3). Next, the mass (W4) in distilled water at room temperature is measured, and the volume change rate is obtained from the following equation.
ΔV = {(W3−W4) − (W1−W2)} / (W1−W2) × 100
Table 1 shows the composition of each lubricating oil composition and the test results.
In addition, about Example 1, 3 and Comparative Examples 4 and 5, the measurement result of the pour point and the viscosity index was also shown together.
[0021]
[Table 1]

[0022]
(result)
In the case of Examples 1 to 3 of the present invention, the change in hardness of the acrylic rubber does not become too soft, and the volume change rate is small, so the oil seal characteristics are good.
On the other hand, in the case of Comparative Examples 1 to 5, the acrylic rubber becomes too soft, the volume change rate is large, and the oil seal characteristics are poor.
[0023]
【The invention's effect】
Since the lubricating oil composition of the present invention has a small negative influence on the hardness characteristics of acrylic rubber, the oil seal characteristics are good. In addition, the polyalkylene glycol has excellent properties such as a low pour point, a high viscosity index, and a high oxidation stability, and is excellent as a vehicle gear oil.

Claims

(A) polybutylene glycol or (A) polybutylene glycol and the (B) polypropylene glycol (A) / (B) is seen containing a weight ratio greater than 4, the total of the components (A) and component (B) Occupies a ratio of at least 30% by weight or more of the entire lubricating oil composition, a vehicle gear oil composition using an acrylic rubber as an oil seal .

The gear oil composition for vehicles which used the acrylic rubber of Claim 1 containing mineral oil or polyalphaolefin for an oil seal .