JP5025842B2

JP5025842B2 - Gear oil composition

Info

Publication number: JP5025842B2
Application number: JP13925599A
Authority: JP
Inventors: 悦史長富; 哲郎脇園; 隆橋本
Original assignee: Showa Shell Sekiyu KK; Hino Motors Ltd
Current assignee: Showa Shell Sekiyu KK; Hino Motors Ltd
Priority date: 1999-05-19
Filing date: 1999-05-19
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2019-05-19
Also published as: JP2000328084A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ギヤ油組成物に関し、詳しくは、優れた高温（１５０℃以上）での酸化安定性、高温（１５０℃以上）での耐銅腐食性、極圧性、耐摩耗性、耐ピッチング性、シンクロ特性を有し、手動変速機と終減速機とを潤滑できる自動車用の兼用ギヤ油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用ギヤは、高速、高負荷条件で使用されるため、これに用いるギヤ油は、焼き付き防止性、耐摩耗性に優れたものでなければならない。このため、焼き付き防止性を高めるために、硫化オレフィン、硫化油脂等に代表される硫黄系の添加剤を添加したギヤ油がある。また摩耗防止性を高めるためにリン酸エステルあるいはリン酸エステルのアミン塩等のリン系の添加剤を添加したギヤ油（硫黄−リン系ギヤ油）やアルキルジチオリン酸亜鉛を添加したギヤ油がある。そして、手動変速機には、マイルドな硫黄−リン系極圧剤またはアルキルジチオリン酸亜鉛を含有する極圧レベルがＡＰＩＧＬ−３ないしＧＬ−４のギヤ油が使用され、終減速機には高い極圧性が要求されるため、活性の高い硫黄−リン系極圧剤を含有するＡＰＩＧＬ−５以上のギヤ油が使用されている。従って、手動変速機、終減速機に使用するギヤ油は、各々要求性能が異なるため、手動変速機には手動変速機油、終減速機には終減速機油がそれぞれ使用されていた。しかしながら、市場ではメンテナンスフリー化、油管理の簡素化への要望が強く、一種類のギヤ油で手動変速機と終減速機を潤滑できる兼用油が望まれるようになってきている。
【０００３】
これまでにも手動変速機並びに終減速機を兼用に潤滑できるギヤ油組成物は知られており、特に、自動車技術会学術講演会前刷集、１９９２年、２巻、９２４号、６５頁に記載されている硫黄−リン系極圧剤、酸化防止剤および清浄剤を組み合わせた組成物、特開平９−１３２７９０号公報に記載されている硫黄−リン系極圧剤、アルカリ金属ホウ酸塩水和物とアルキルジチオリン酸亜鉛を組み合わせた組成物および、特開平１０−３１６９８７号公報に記載されている炭化硫化水素硫化物、硫化テルペンまたは硫化油脂などの硫黄化合物と酸性リン酸エステルおよびそのアミン塩を組み合わせた組成物が知られている。
【０００４】
近年、高速道路の発達や宅急便の全国的な拡大、高速輸送需要の急増等により、高速運転の割合が多くなると共に、エンジンの高出力化や空力特性改善等の面からのギヤユニットの小型化等により、手動変速機並びに終減速機のギヤ油温の上昇が著しくなってきている。前記従来の手動変速機並びに終減速機を兼用に潤滑できるギヤ油組成物は、使用されている硫黄化合物の高温（１５０℃以上）での安定性が不十分であり、高温で分解して潤滑油組成物の酸化安定性を著しく低下させ、金属、特に銅に対する腐食、スラッジ生成等の問題を生じ、結果としてギヤ歯面の摩耗や焼き付きを促進することとなる。さらに、手動変速機では、シンクロメッシュ機構におけるシンクロナイザーリングとギヤコーン部で、摩擦係数低下あるいは異常摩耗を生じ、同期がうまくいかず、シフト力の増加、強いては変速出来なくなる等のトラブルを発生することがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような背景から、本発明の目的は、優れた高温(１５０℃以上)での酸化安定性、耐銅腐食性、極圧性、耐摩耗性、シンクロ特性を有し、かつ、手動変速機と終減速機とを共通に潤滑できる自動車用ギヤ油組成物を提供する点にある。
【０００６】
【発明が解決するための手段】
本発明者らは、前記問題を解決すべく研究を重ねた結果、特定の基油にジアルキルトリスルフィド、ジチオリン酸エステル、酸性リン酸エステルのアルキルアミン塩及びアルケニルコハク酸イミド誘導体を組み合わせることにより、従来の硫黄−リン系極圧剤を使用した場合に比べて、同等な極圧性および耐摩耗性を有しながら高温（１５０℃以上）での酸化安定性および耐銅腐食性が大幅に向上することを見出した。さらに、この組み合わせを使用することにより、良好なシンクロ特性が得られることも見出した。
【０００７】
即ち、本発明の第一は１００℃における動粘度が２〜８０ｍｍ^２ｓ^−１である基油に、
（Ａ）一般式：
Ｒ^１−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｒ^１ ……（１）
（Ｒ^１はアルキル基である。）
で表される、ジアルキルトリスルフィドの１種または２種以上を組成物全量基準で１〜５重量％、
（Ｂ）一般式：
（Ｒ^２Ｏ）_２Ｐ（＝Ｓ）ＳＲ^３ ……（２）
（Ｒ^２は２−エチルヘキシル基、Ｒ^３はアルキル基である。）
で表される、アルキルジ−２−エチルヘキシルジチオリン酸エステルを組成物全量基準で０．３〜１重量％、
（Ｃ）一般式：
（Ｒ^４Ｏ）Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）_２ ……（３）
（Ｒ^４は２−エチルヘキシル基である。）
で表される、２−エチルヘキシル酸性リン酸エステルのアルキルアミン塩から選ばれたリン化合物を組成物全量基準で１〜３重量％、
（Ｄ）アルケニルコハク酸イミドの誘導体を組成物全量基準で０．５〜３重量％、
必須成分として含有させたことを特徴とする、ジスルフィド及びテトラスルフィド以上のポリスルフィドを含有しないギヤ油組成物に関する。
【０００９】
以上の成分からなる本発明のギヤ油組成物は、手動変速機油として具備すべき性能、すなわち、高温（１５０℃以上）での酸化安定性に優れること、高温（１５０℃以上）での耐銅腐食性に優れること、極圧性、耐摩耗性、耐ピッチング性に優れること、シンクロナイザーリングとギヤコーン部分で適切な動摩擦係数を有すること、このシンクロナイザーリングとギヤコーン部分での動摩擦係数を長期に亘って維持すること等の性能と、終減速機油として具備すべき性能、すなわち、極圧性、耐摩耗性に優れること、耐ピッチング性に優れること、酸化安定性に優れること、耐銅腐食性に優れること等の性能を有しており、手動変速機と終減速機とを共通に潤滑できるという特性を有する。
【００１０】
本発明に使用する基油は、溶剤精製基油、水添精製基油または高度水素化分解基油などの単独あるいは混合物である。具体的には、溶剤精製または水添精製による６０ニュートラル油、１００ニュートラル油、１５０ニュートラル油、３００ニュートラル油、５００ニュートラル油およびこれらの基油からワックス分を取り除くことにより低温流動性を改善した低流動点基油などが挙げられる。また高度水素化分解基油としては、溶剤脱蝋によって分離される素蝋（スラックワックス）を原料として、これを触媒の存在下に水添分解（接触分解）して直鎖パラフィンを分枝パラフィンに異性化することにより得られる粘度指数１３０以上（典型的には１４５〜１５５）を有する潤滑油基油、もしくは、天然ガス（メタン等）のガス化プロセス（部分酸化）によって得られる水素と一酸化炭素を原料としてフィッシャートロプシュ重合にて重質直鎖パラフィンとし、これを前述と同様の接触分解異性化することで得られる粘度指数１３０以上（典型的には１４５〜１５５）を有する潤滑油基油が挙げられる。
【００１１】
本発明に使用する基油の性状は１００℃おける動粘度が２〜８０ｍｍ^２ｓ^−１、好ましくは４〜５０ｍｍ^２ｓ^−１である。ここで１００℃における動粘度が２ｍｍ^２ｓ^−１未満では、潤滑性が低下して耐焼き付き性が劣り、また８０ｍｍ^２ｓ^−１以上では粘性による抵抗が大きくなり、ギヤによる伝達効率の低下の観点から好ましくない。
【００１２】
本発明で使用する基油の粘度指数については７５以上、好ましくは８０以上である。粘度指数が７５未満では、低温における始動性、また、高温における粘度低下による潤滑性の悪化から、本目的の自動車用ギヤ油組成物の基油としては好ましくない。
【００１３】
本発明の基油としては、前述した性状を有するものであれば、鉱油、炭化水素系合成基油、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、エチレンプロピレン共重合体ポリマー、脂肪酸エステル系合成油、芳香族系エステル系合成油等を問わず用いることができ、また、これらの２種以上の混合物などが使用出来る。また、上記の鉱油と前述した合成油を適宜の割合で混合したものを用いても良い。
【００１４】
本発明における（Ａ）成分は、下記の一般式（１）
Ｒ^１−Ｓ−Ｓ−Ｓ−Ｒ^１ ……（１）
（式中、Ｒ^１はアルキル基である。）
で表すことのできるジアルキルトリスルフィドであり、その添加量は組成物全量基準で、１〜５重量％である。
【００１５】
前記Ｒ¹ としては、炭素数２〜２０の直鎖または分岐のアルキル基、具体的には、エチル基、１−プロピル基、２−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、ドデシル基などが挙げられる。
【００１６】
本発明における（Ｂ）成分は、下記の一般式（２）
（Ｒ^２Ｏ）_２Ｐ（＝Ｓ）ＳＲ^３ ……（２）
（式中、Ｒ^２は２−エチルヘキシル基、Ｒ^３はアルキル基である。）
で示すことのできるアルキルジ−２−エチルヘキシルジチオリン酸エステルであり、その添加量は組成物全量基準で０．３〜１重量％である。
【００１７】
前記Ｒ ^３は、炭素数２〜２０の直鎖または分岐の飽和あるいは不飽和アルキル基であり、具体的には、エチル基、１−プロピル基、２−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、ドデシル基などが挙げられる。
【００１８】
本発明における（Ｃ）成分は、下記一般式（３）
（Ｒ^４Ｏ）Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）_２ ……（３）
（式中、Ｒ^４は２−エチルヘキシル基である。）
で示される２−エチルヘキシル酸性リン酸エステルのアルキルアミン塩であり、その添加量は組成物全量基準で１〜３重量％である。
【００２０】
上記アルキルアミンは、下記一般式（４）で表される。
ＮＲ^５Ｒ^６Ｒ^７ ……（４）
（式中、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７は、炭化水素基および水素原子よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、そのうち少なくとも一つは炭化水素基である。）
これらの化合物の具体例としては、ジブチルアミン、オクチルアミン、ジオクチルアミン、ラウリルアミン、ジラウリルアミン、オレイルアミン、ジオレイルアミン、ココナッツアミン、牛脂アミンなどが挙げられる。
【００２１】
本発明における（Ｄ）成分のアルケニルコハク酸イミドの誘導体は、特に限定されるものではなく、通常潤滑油の無灰分散剤として使用できる種々のものが使用できる。
その具体例としては、例えばポリブテン等の分子量３００〜３０００のポリオレフィンを無水マレイン酸と反応させてモノアルケニルコハク酸とした後、さらにエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミンのようなポリアミンを用いてイミド化したものでモノアミド、ジイミド、トリイミド等の種々のアルケニルコハク酸イミド類、あるいは、得られたイミドに芳香族ポリカルボン酸を作用させて残りのアミノ基を一部アミド化したもの、例えば分子量９００のポリブテンを無水マレイン酸と反応させた後に、テトラエチレンペンタミンでイミド化したもの、特公昭４２−７０１３号公報、特公昭４２−８０１４号公報、特開昭５１−５２８３１号公報、特開昭５１−１３０４０８号公報に記載されるアルケニルコハク酸イミドのホウ素化合物誘導体、有機ホスホネート誘導体等あるいは、アルケニルコハク酸イミドをアルデヒド、ケトン、カルボン酸、スルホン酸、アルキレンオキシド、硫黄等と反応させたアルケニルコハク酸イミドの誘導体などが挙げられる。これらのアルケニルコハク酸イミドまたはその誘導体のうち好ましいものは、ポリブテンとして分子量６００〜１０００のポリブテンを無水マレイン酸と反応させた後に、テトラエチレンペンタアミンでイミド化したアルケニルコハク酸モノイミドである。なお、これらのアルケニルコハク酸イミドまたはその誘導体は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせてもよい。その添加量は組成物全量基準で０．５〜３重量％である。
【００２２】
本発明の基油は、上述の如き鉱油や合成油を主成分とするものであるが、実際にギヤ油として使用するには、好ましくはこの基油に必要に応じて公知の添加剤を使用することが出来る。これらの添加剤としては、例えば、モリブデンジチオフォスフェート、二硫化モリブデン、脂肪族アミン、高級アルコール、高級脂肪酸、脂肪酸エステル、ザルコシン酸エステル、脂肪酸アミドなどの摩擦調整剤、石油スルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、ジアルキルナフタレンスルホネートなどの防錆剤、ベンゾトリアゾール、ベンゾチアジアゾールなどの金属不活性剤、アルカリ土類金属スルホネート、アルカリ土類金属フェネート、アルカリ土類金属サリシレート、アルカリ土類金属ホスホネートなどの金属系清浄剤、シリコーンなどの消泡剤、ポリメタクリレート、ポリイソブチレン、ポリスチレンなどの粘度指数向上剤、流動点降下剤、その他各種添加剤を単独、または２種以上組合わせて添加することができる。摩擦調整剤の含有量は、通常０．０１〜５重量％、防錆剤の含有量は、通常０．１〜１０重量％、金属不活性剤の含有量は、通常０．００１〜５重量％、粘度指数向上剤の含有量は、通常０．１〜２０重量％、消泡剤の含有量は、通常０．００００１〜０．１重量％、その他の添加剤の含有量は、それぞれ通常０．０１〜１０重量％（いずれも組成物全量基準）である。
【００２３】
本発明のギヤ油組成物は、手動変速機と終減速機を潤滑できる兼用ギヤ油として好ましく使用できる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明を実施例および比較例により更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何等制限されるものではない。
【００２５】
実施例および比較例
実施例に用いたギヤ油組成物の組成を表１に、比較例に用いたギヤ油組成物の組成を表２に示した。また、実施例に用いたギヤ油組成物の性能評価結果を表３に、比較例に用いたギヤ油組成物の評価結果を表４に示した。これらギヤ油組成物の粘度および性能は、以下に示す試験および性能評価試験により評価した。
【００２６】
（１００℃における動粘度）
ＪＩＳＫ２２８３に規定される試験法により測定した。
【００２７】
（酸化安定性試験）
ＪＩＳＫ２５１４３．１に規定される内燃機関用潤滑油酸化安定度試験（ＩＳＯＴ）方法に準拠し、試験油温１５０℃、試験時間９６時間および１９２時間の条件で行った。評価は、試験後の供試油の１００℃における動粘度の変化率、全酸価変化率およびペンタン不溶解分の測定により行った。
【００２８】
（銅板腐食性試験）
ＪＩＳＫ２５１３に規定される試験法に準拠し、試験油温１５０℃、試験時間３時間の条件で行った。
【００２９】
（極圧性試験）
ＡＳＴＭＤ２７８３に規定されるシェル４球極圧性試験方法に準拠し、初期油温２４℃、軸回転数１８００ｒｐｍ、試験時間１０秒の条件で行い、供試油の初期焼き付き荷重と融着荷重を測定した。
【００３０】
（耐摩耗性試験）
ＡＳＴＭＤ４１７２に規定されるシェル４球耐摩耗性試験方法に準拠し、初期油温８０℃、軸回転数１８００ｒｐｍ、荷重４０ｋｇｆ、試験時間６０分の条件で行った。評価は試験後の試験球に生成した摩耗痕の直径を測定した。
【００３１】
（耐ピッチング性試験）
ＩＰ３０５に規定されるユニスチール軸受け転動疲労試験方法に準拠し、試験油温１２０℃、回転数１５００ｒｐｍ、荷重１０００ｋｇｆでＮＳＫ５１１０の軸受け（球６個）を用いて行った。評価は繰り返し１０回試験を行い、ワイブルプロットでのＬ_１０およびＬ_５０を計算により求めて行った。
【００３２】
（シンクロ特性試験）
特開平９−１３２７９０号公報に記載の以下の方法により評価した。シンクロナイザーリングとギヤコーンを台上に設置し、ギヤコーンの回転数をモーターにより１２００回転に維持する。次いで、シンクロナイザーリングを４０ｋｇｆの荷重にて押し付ける。その後、シンクロナイザーリングの荷重を取り除き、ギヤコーンからシンクロナイザーリングを切り離す。このシンクロナイザーリングの押し付けと切り離しとからなるパターンを、１００００サイクル繰り返す。この繰り返しにおいて、シンクロナイザーリングを押し付けた時に発生するトルクを測定し、動摩擦係数を求めた。この動摩擦係数を、１００サイクルと１００００サイクルとで比較し、摩擦係数の高低で評価した。すなわち、摩擦係数が高く、かつ耐久性でもこの摩擦係数が維持できるものをシンクロ特性が優れているものとした。
【００３３】
【表１】

【００３４】
【表２】

【００３５】
【表３】

【００３６】
【表４】

【００３７】
本発明のギヤ油組成物（実施例１、２、３、４）は、１５０℃における酸化安定性の評価で、粘度上昇、全酸価変化およびペンタン不溶解分が、従来のギヤ油組成物（比較例１、２、３、４、５、６）に比較して著しく減少しており、この温度における酸化安定性に優れていることが分かる。また、高温（１５０℃）における銅板腐食試験から、銅に対する腐食性が著しく減少していることがわかる。一方、極圧試験および耐摩耗性試験から、従来のギヤ油組成物と同等もしくはそれ以上の耐摩耗性および耐ピッチング性を有していることがわかる。さらに、シンクロ特性の評価から、シンクロコーンとシンクロリング間の動摩擦係数は１００００サイクル後でも従来のものよりも高い値を示すことがわかる。
【００３８】
【効果】
本発明により、優れた高温（１５０℃以上）での酸化安定性、高温（１５０℃以上）での耐銅腐食性、極圧性、耐摩耗性、耐ピッチング性およびシンクロ特性を有するギヤ油組成物を提供することができた。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gear oil composition, in particular, excellent oxidation stability at high temperature (150 ° C. or higher), copper corrosion resistance, extreme pressure, wear resistance, pitting resistance at high temperature (150 ° C. or higher). The present invention also relates to a dual-use gear oil composition for automobiles that has synchro characteristics and that can lubricate a manual transmission and a final reduction gear.
[0002]
[Prior art]
Since gears for automobiles are used under high speed and high load conditions, the gear oil used for these must be excellent in anti-seizure properties and wear resistance. For this reason, there are gear oils to which sulfur-based additives typified by sulfurized olefins and sulfurized fats and oils are added in order to enhance the seizure prevention property. In addition, there are gear oils (sulfur-phosphorous gear oils) to which phosphorus additives such as phosphate esters or phosphate ester amine salts are added in order to enhance wear prevention properties, and gear oils to which zinc alkyldithiophosphate is added. . The manual transmission uses mild sulfur-phosphorus extreme pressure agent or gear oil containing API alkyl GL-3 to GL-4 containing zinc alkyldithiophosphate, and the final reduction gear is high. Since extreme pressure characteristics are required, gear oil of API GL-5 or higher containing a highly active sulfur-phosphorus extreme pressure agent is used. Accordingly, the gear oils used for the manual transmission and the final reduction gear have different required performances. Therefore, the manual transmission oil is used for the manual transmission and the final reduction gear oil is used for the final reduction gear. However, there is a strong demand for maintenance-free and simplified oil management in the market, and there is a growing demand for dual-purpose oil that can lubricate manual transmissions and final reduction gears with a single type of gear oil.
[0003]
There have been known gear oil compositions that can be used for both manual transmissions and final reduction gears. In particular, the Preprint of the Society of Automotive Engineers of Japan, 1992, Vol. 2, No. 924, p. 65 Compositions combining sulfur-phosphorus extreme pressure agents, antioxidants and detergents as described, sulfur-phosphorus extreme pressure agents described in JP-A-9-132790, alkali metal borate hydration And a sulfur compound such as hydrogen sulfide, sulfide terpene or sulfurized fat and oil, and an acidic phosphate ester and amine salt thereof described in JP-A-10-316987. Combination compositions are known.
[0004]
In recent years, due to the development of expressways, nationwide expansion of Takkyubin, and rapid increase in demand for high-speed transportation, the proportion of high-speed driving has increased, and the gear unit has been downsized in terms of higher engine output and improved aerodynamic characteristics. As a result, the gear oil temperature of the manual transmission and the final reduction gear has increased remarkably. The gear oil composition that can be lubricated for both the conventional manual transmission and the final reduction gear has insufficient stability at a high temperature (150 ° C. or higher) of the used sulfur compound, and is decomposed and lubricated at a high temperature. The oxidative stability of the oil composition is significantly reduced, causing problems such as corrosion and sludge formation on metals, particularly copper, and as a result, promoting gear tooth surface wear and seizure. In addition, in manual transmissions, the synchronizer ring and gear cone in the synchromesh mechanism cause friction coefficient reduction or abnormal wear, resulting in problems such as poor synchronization, increased shift force, and inability to shift. Sometimes.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
From the background as described above, the object of the present invention is to have excellent oxidation stability at high temperatures (150 ° C. or higher), copper corrosion resistance, extreme pressure properties, wear resistance, synchro characteristics, and a manual transmission. The present invention is to provide a gear oil composition for automobiles that can be used for common lubrication between the engine and the final reduction gear.
[0006]
[Means for Solving the Invention]
As a result of repeated studies to solve the above problems, the present inventors combined a specific base oil with a dialkyl trisulfide, a dithiophosphate ester, an alkylamine salt of an acidic phosphate ester, and an alkenyl succinimide derivative, Compared with conventional sulfur-phosphorus extreme pressure agents, oxidation stability and copper corrosion resistance at high temperatures (150 ° C or higher) are greatly improved while having the same extreme pressure and wear resistance. I found out. Furthermore, it has also been found that good synchro characteristics can be obtained by using this combination.
[0007]
That is, the first of the present invention is a base oil having a kinematic viscosity at 100 ° C. of ² to 80 mm ² s ⁻¹ .
(A) General formula:
R ¹ —S—S—S—R ¹ (1)
(R ¹ is an alkyl group.)
In represented, 1-5 wt% of the total amount of the composition of one or more of dialkyl trisulfide,
(B) General formula:
(R ² O) ₂ P (= S) SR ³ (2)
(R ² is a 2-ethylhexyl group, and R ³ is an alkyl group .)
An alkyldi-2-ethylhexyldithiophosphate represented by 0.3 to 1 % by weight based on the total amount of the composition,
(C) General formula:
(R ⁴ O) P (═O) (OH) ₂ (3)
(R ⁴ is a 2-ethylhexyl group . )
In represented by, 1 to 3 wt% with Li down compound the total amount of the composition selected from alkylamine salts of 2-ethylhexyl acid phosphate ester le,
(D) a alkenyl succinimide derivative in an amount of 0.5 to 3% by weight based on the total amount of the composition;
The present invention relates to a gear oil composition containing no disulfide or polysulfide higher than tetrasulfide, which is contained as an essential component.
[0009]
The gear oil composition of the present invention comprising the above components has excellent performance as a manual transmission fluid, that is, excellent oxidation stability at high temperatures (150 ° C. or higher), and copper resistance at high temperatures (150 ° C. or higher). Excellent corrosion resistance, extreme pressure resistance, wear resistance, excellent pitting resistance, appropriate dynamic friction coefficient at the synchronizer ring and gear cone part, and dynamic friction coefficient at the synchronizer ring and gear cone part over a long period of time Performance to be maintained, and the performance to be provided as the final reducer oil, that is, excellent in extreme pressure properties, wear resistance, excellent pitting resistance, excellent oxidation stability, and excellent copper corrosion resistance It has a characteristic that the manual transmission and the final reduction gear can be lubricated in common.
[0010]
The base oil used in the present invention is a solvent refined base oil, a hydrogenated refined base oil, a highly hydrocracked base oil or the like alone or as a mixture. Specifically, the low-temperature fluidity is improved by removing wax from 60 neutral oil, 100 neutral oil, 150 neutral oil, 300 neutral oil, 500 neutral oil, and these base oils by solvent refining or hydrogenation refining. Examples include pour point base oil. As advanced hydrocracking base oil, raw wax (slack wax) separated by solvent dewaxing is used as a raw material, and this is hydrocracked (catalytic cracking) in the presence of a catalyst to convert linear paraffin into branched paraffin. It is the same as hydrogen obtained by a gasification process (partial oxidation) of a lubricating base oil having a viscosity index of 130 or more (typically 145 to 155) obtained by isomerization to natural gas or methane. Lubricating oil base having a viscosity index of 130 or more (typically 145 to 155) obtained by converting carbon oxide into a heavy linear paraffin by Fischer-Tropsch polymerization and catalytically isomerizing the same as described above Oil.
[0011]
Properties of the base oil used in the present invention is 100 ° C. kinematic viscosity 2~80mm ² s ^-1, preferably 4~50mm ² s ^-1. Here, if the kinematic viscosity at 100 ° C. is less than 2 mm ² s ⁻¹ , the lubricity is lowered and the seizure resistance is inferior, and if it is 80 mm ² s ⁻¹ or more, the resistance due to the viscosity is increased and the transmission efficiency due to the gear is reduced It is not preferable from the viewpoint.
[0012]
The viscosity index of the base oil used in the present invention is 75 or more, preferably 80 or more. A viscosity index of less than 75 is not preferred as a base oil for the automotive gear oil composition for this purpose because of low temperature starting properties and poor lubricity due to low viscosity at high temperatures.
[0013]
As the base oil of the present invention, mineral oil, hydrocarbon-based synthetic base oil, alkylbenzene, alkylnaphthalene, ethylene-propylene copolymer polymer, fatty acid ester-based synthetic oil, aromatic ester-based oil are used as long as they have the properties described above. It can be used regardless of synthetic oil or the like, and a mixture of two or more of these can be used. Moreover, you may use what mixed said mineral oil and the synthetic oil mentioned above in a suitable ratio.
[0014]
The component (A) in the present invention has the following general formula (1):
R ¹ —S—S—S—R ¹ (1)
(In the formula, R ¹ is an alkyl group.)
Dialkyl bird Surufi de which can be represented by, the amount added is the total amount of the composition, 1 to 5 wt%.
[0015]
R ¹ is a linear or branched alkyl group having 2 to 20 carbon atoms, specifically, an ethyl group, a 1-propyl group, a 2-propyl group, an n-butyl group, a t-butyl group, 2- An ethylhexyl group, a nonyl group, a dodecyl group, etc. are mentioned.
[0016]
The component (B) in the present invention has the following general formula (2)
(R ² O) ₂ P (= S) SR ³ (2)
(In the formula, R ² is a 2-ethylhexyl group, and R ³ is an alkyl group .)
An alkyl di-2-ethylhexyl dithiophosphate can be indicated by, the addition amount is 0.3 to 1 wt% of the total amount of the composition.
[0017]
Prior Symbol ^{R 3,} a linear or branched saturated or Fu飽Kazua alkyl group having 2 to 20 carbon atoms, specifically, ethyl, 1-propyl, 2-propyl, n- butyl group , t- butyl group, a 2-ethylhexyl group, nonyl group, and etc. dodecyl group.
[0018]
The component (C) in the present invention is represented by the following general formula (3)
(R ⁴ O) P (═O) (OH) ₂ (3)
(In the formula, R ⁴ is a 2-ethylhexyl group . )
In a 2-ethylhexyl acid phosphate ester le alkylamine salts represented, the addition amount thereof is 1 to 3wt% of the total amount of the composition.
[0020]
The alkylamine is represented by the following general formula (4) .
NR ⁵ R ⁶ R ⁷ (4)
(Wherein R ⁵ , R ⁶ and R ⁷ are groups independently selected from the group consisting of hydrocarbon groups and hydrogen atoms, at least one of which is a hydrocarbon group.)
Specific examples of these compounds include dibutylamine, octylamine, dioctylamine, laurylamine, dilaurylamine, oleylamine, dioleylamine, coconut amine, and beef tallow amine.
[0021]
Derivatives of A Rukenirukohaku acid imide of (D) Ingredient in the present invention is not limited in particular, various materials can be used that can be used as an ordinary lubricating oil ashless dispersants.
As specific examples thereof , for example, a polyolefin having a molecular weight of 300 to 3000 such as polybutene is reacted with maleic anhydride to form a monoalkenyl succinic acid, and further ethylenediamine, diethylenetriamine, dipropylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine Various alkenyl succinimides such as monoamides, diimides, triimides, etc., or the resulting imides are reacted with aromatic polycarboxylic acids to partially convert the remaining amino groups into amides. For example, polybutene having a molecular weight of 900 is reacted with maleic anhydride and then imidized with tetraethylenepentamine, JP-B-42-7013, JP-B-42-8014, JP-A-51-51 No. 52831, JP Boron compound derivatives, organic phosphonate derivatives, etc. of alkenyl succinimide described in Japanese Patent Publication No. 1-130408, or alkenyl succinic acid obtained by reacting alkenyl succinimide with aldehyde, ketone, carboxylic acid, sulfonic acid, alkylene oxide, sulfur, etc. Examples include acid imide derivatives. Among these alkenyl succinimides or derivatives thereof, alkenyl succinic acid monoimide obtained by reacting polybutene having a molecular weight of 600 to 1000 as maleic anhydride with maleic anhydride and then imidizing with tetraethylenepentamine is preferable. In addition, these alkenyl succinimide or its derivative (s) may be used individually by 1 type, and may combine 2 or more types. The amount added in the total amount of the composition 0. 5 to 3% by weight.
[0022]
The base oil of the present invention is mainly composed of the mineral oil or synthetic oil as described above, but in order to actually use it as a gear oil, it is preferable to use known additives as necessary for this base oil. I can do it. Examples of these additives include friction modifiers such as molybdenum dithiophosphate, molybdenum disulfide, aliphatic amines, higher alcohols, higher fatty acids, fatty acid esters, sarcosine acid esters, fatty acid amides, petroleum sulfonates, alkylbenzene sulfonates, dialkylnaphthalenes. Rust inhibitors such as sulfonates, metal deactivators such as benzotriazole and benzothiadiazole, alkaline detergents such as alkaline earth metal sulfonates, alkaline earth metal phenates, alkaline earth metal salicylates, alkaline earth metal phosphonates, silicone An antifoaming agent such as polymethacrylate, polyisobutylene, and polystyrene, a viscosity index improver, a pour point depressant, and other various additives can be added alone or in combination of two or more. The content of the friction modifier is usually 0.01 to 5% by weight, the content of the rust inhibitor is usually 0.1 to 10% by weight, and the content of the metal deactivator is usually 0.001 to 5% by weight. %, The content of viscosity index improver is usually 0.1 to 20% by weight, the content of antifoaming agent is usually 0.00001 to 0.1% by weight, and the content of other additives is usually 0.01 to 10% by weight (both based on the total amount of the composition).
[0023]
The gear oil composition of the present invention can be preferably used as a dual-purpose gear oil that can lubricate a manual transmission and a final reduction gear.
[0024]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, this invention is not restrict | limited at all to these Examples.
[0025]
Table 1 shows the composition of the gear oil composition used in Examples and Comparative Examples, and Table 2 shows the composition of the gear oil composition used in Comparative Examples. The performance evaluation results of the gear oil compositions used in the examples are shown in Table 3, and the evaluation results of the gear oil compositions used in the comparative examples are shown in Table 4. The viscosity and performance of these gear oil compositions were evaluated by the following tests and performance evaluation tests.
[0026]
(Kinematic viscosity at 100 ° C)
It measured by the test method prescribed | regulated to JISK2283.
[0027]
(Oxidation stability test)
The test was performed under the conditions of a test oil temperature of 150 ° C., a test time of 96 hours, and 192 hours, in accordance with the method of lubricating oil oxidation stability test (ISOT) defined in JIS K 2514 3.1. The evaluation was performed by measuring the rate of change in kinematic viscosity at 100 ° C., the rate of change in total acid number, and the insoluble content of pentane of the test oil after the test.
[0028]
(Copper plate corrosion test)
The test was conducted under the conditions of a test oil temperature of 150 ° C. and a test time of 3 hours in accordance with a test method specified in JIS K 2513.
[0029]
(Extreme pressure test)
In accordance with the shell 4 ball extreme pressure test method specified in ASTM D 2783, the initial oil temperature is 24 ° C., the shaft rotation speed is 1800 rpm, the test time is 10 seconds, and the initial seizure load and fusion load of the test oil are measured. It was measured.
[0030]
(Abrasion resistance test)
In accordance with the shell 4 ball wear resistance test method defined in ASTM D 4172, the test was performed under conditions of an initial oil temperature of 80 ° C., a shaft rotation speed of 1800 rpm, a load of 40 kgf, and a test time of 60 minutes. The evaluation was performed by measuring the diameter of the wear scar generated on the test ball after the test.
[0031]
(Pitching resistance test)
In accordance with the uni-steel bearing rolling fatigue test method defined in IP305, the test oil temperature was 120 ° C., the rotation speed was 1500 rpm, and the load was 1000 kgf, using NSK5110 bearings (six balls). Evaluation iterates 10 times the test was conducted determined by calculation L ₁₀ and L ₅₀ in the Weibull plot.
[0032]
(Synchronous characteristics test)
Evaluation was carried out by the following method described in JP-A-9-132790. A synchronizer ring and a gear cone are installed on a table, and the rotation speed of the gear cone is maintained at 1200 rpm by a motor. Next, the synchronizer ring is pressed with a load of 40 kgf. Then, remove the load on the synchronizer ring and disconnect the synchronizer ring from the gear cone. The pattern consisting of pressing and disconnecting the synchronizer ring is repeated 10,000 cycles. In this repetition, the torque generated when the synchronizer ring was pressed was measured to determine the dynamic friction coefficient. This dynamic friction coefficient was compared between 100 cycles and 10,000 cycles, and the friction coefficient was evaluated based on the level of friction coefficient. In other words, a material having a high friction coefficient and capable of maintaining the friction coefficient even with durability is regarded as having excellent synchro characteristics.
[0033]
[Table 1]

[0034]
[Table 2]

[0035]
[Table 3]

[0036]
[Table 4]

[0037]
The gear oil composition of the present invention (Examples 1, 2, 3, and 4) was evaluated in terms of oxidation stability at 150 ° C., and the viscosity increase, total acid value change, and pentane insoluble content were in the conventional gear oil composition. Compared with (Comparative Examples 1, 2, 3, 4, 5, 6), it is significantly reduced, and it can be seen that the oxidation stability at this temperature is excellent. Moreover, it turns out that the corrosiveness with respect to copper is reducing remarkably from the copper plate corrosion test in high temperature (150 degreeC). On the other hand, it can be seen from the extreme pressure test and the wear resistance test that the wear resistance and the pitting resistance are equal to or higher than those of conventional gear oil compositions. Furthermore, it can be seen from the evaluation of the synchro characteristics that the dynamic friction coefficient between the synchro cone and the synchro ring shows a higher value than the conventional one even after 10,000 cycles.
[0038]
【effect】
According to the present invention, a gear oil composition having excellent oxidation stability at high temperatures (above 150 ° C.), copper corrosion resistance, extreme pressure, wear resistance, pitting resistance and synchro properties at high temperatures (over 150 ° C.). Could be provided.

Claims

A base oil kinematic viscosity at 100 ° C. is 2~80mm ² s ^-1,
(A) General formula:
R ¹ —S—S—S—R ¹ (1)
(R ¹ is an alkyl group.)
In represented, 1-5 wt% of the total amount of the composition of one or more of dialkyl trisulfide,
(B) General formula:
(R ² O) ₂ P (= S) SR ³ (2)
(R ² is a 2-ethylhexyl group, and R ³ is an alkyl group .)
An alkyldi-2-ethylhexyldithiophosphate represented by 0.3 to 1 % by weight based on the total amount of the composition,
(C) General formula:
(R ⁴ O) P (═O) (OH) ₂ (3)
(R ⁴ is a 2-ethylhexyl group . )
In represented by, 1 to 3 wt% with Li down compound the total amount of the composition selected from alkylamine salts of 2-ethylhexyl acid phosphate ester le,
(D) a alkenyl succinimide derivative in an amount of 0.5 to 3% by weight based on the total amount of the composition;
A gear oil composition containing no disulfide or polysulfide higher than tetrasulfide, which is contained as an essential component.