JP5313483B2 - Worm gear oil composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウォームギヤ油組成物に関し、さらに詳しくは、伝達効率が高く、ゴムや塗料への悪影響が少ないウォームギヤ油組成物に関する。 The present invention relates to a worm gear oil composition, and more particularly to a worm gear oil composition having high transmission efficiency and less adverse effects on rubber and paint.
ウォームギヤユニット(本明細書において、「ウォームギヤユニット」とは、ホイールおよびウォームからなる動力伝達装置を指す。また、「ウォームギヤ油組成物」とは、ウォームギヤユニットで用いる潤滑油組成物を指す。)は特殊な構造及び動力伝達機構を有し、小型でありながら大きな減速比が得られ、騒音の発生も少ないことを特徴とするため、産業機械において広く使われている。しかし、従来その伝達効率(伝達効率=出力仕事/入力仕事×100)は他の伝達装置の伝達効率に比べて低いため、その改善が望まれていた。伝達効率の向上のための方法として、設計、材質、回転数等のウォームギヤユニット自身の改良とともに、高性能の潤滑油組成物の開発が挙げられる。 A worm gear unit (in this specification, “worm gear unit” refers to a power transmission device including a wheel and a worm. “Worm gear oil composition” refers to a lubricating oil composition used in the worm gear unit). Since it has a special structure and a power transmission mechanism and is characterized by a large reduction ratio and a small noise generation, it is widely used in industrial machines. However, since the transmission efficiency (transmission efficiency = output work / input work × 100) has been conventionally lower than the transmission efficiency of other transmission devices, improvement thereof has been desired. As a method for improving the transmission efficiency, the improvement of the worm gear unit itself such as the design, the material, and the rotation speed, and the development of a high-performance lubricating oil composition can be mentioned.
ところで、ウォームギヤユニットにおいてはすべり速度が大きく、また接触圧力も高いため、その潤滑条件は過酷であり、通常のギヤ油組成物をそのまま適用しても所望の性能は得られないことが多い。したがって、ウォームギヤユニットにおける構造および摩擦条件の特殊性を考慮して、特別にその潤滑油組成物を開発することが必要である。 By the way, in the worm gear unit, since the sliding speed is high and the contact pressure is also high, the lubrication conditions are severe, and the desired performance is often not obtained even if the normal gear oil composition is applied as it is. Therefore, it is necessary to specially develop the lubricating oil composition in consideration of the structure and frictional characteristics of the worm gear unit.
これまでに、ウォームギヤユニット用の高伝達効率の潤滑油組成物としてポリアルキレングリコール(以下PAGと略すこともある。)を基油とする潤滑油組成物が知られている。しかし、オイルシール等で使用されるゴム等の有機材料への影響が有り、特に機械の防錆を担う塗料を剥離するため、錆や故障の発生の原因になるという問題があった。 So far, lubricating oil compositions based on polyalkylene glycol (hereinafter sometimes abbreviated as PAG) are known as lubricating oil compositions with high transmission efficiency for worm gear units. However, it has an effect on organic materials such as rubber used in oil seals and the like, and in particular, since the paint responsible for rust prevention of the machine is peeled off, there is a problem of causing rust and failure.
そこで、PAG以外の基油を用いることで、この問題を回避したウォームギヤ油組成物が開発されている。特許文献1には、基油としてポリα−オレフィンとアルキル基置換芳香族化合物を用い、有機モリブデン化合物を配合したウォームギヤ油組成物が記載され、その特性として塗料や有機材を腐食せず、伝達効率も良好なことが挙げられている。さらに、上記文献においては潤滑油とウォーム及びホイールの材質の適合性を指摘し、特定の材質(アルミニウム、珪素、マンガンを含む銅系合金)のウォームギヤユニットに適したウォームギヤ油組成物の提供を目的としている。 Therefore, a worm gear oil composition that avoids this problem by using a base oil other than PAG has been developed. Patent Document 1 describes a worm gear oil composition in which a poly-α-olefin and an alkyl group-substituted aromatic compound are used as a base oil and an organic molybdenum compound is blended. It is mentioned that the efficiency is also good. Furthermore, the above document points out the compatibility between the lubricant and the worm and wheel materials, and aims to provide a worm gear oil composition suitable for a worm gear unit of a specific material (a copper-based alloy containing aluminum, silicon, and manganese). It is said.
しかし、上記のポリα−オレフィン、アルキル基置換芳香族化合物及び有機モリブデン化合物を含むウォームギヤ油組成物は、PAGを基油とする潤滑油と比較すると、高力黄銅製ホイールと鋼鉄製ウォームからなるウォームギヤユニットにおいては依然として伝達効率の点で劣るため、このウォームギヤユニットにおいても高い伝達効率を達成できるウォームギヤ油組成物が求められている。また、モリブデンはレアメタルであり、さらにPRTR対象物質でもあるため、その代替品の開発という観点からも、新規ウォームギヤ油組成物の開発は重要である。 However, the worm gear oil composition containing the poly α-olefin, the alkyl group-substituted aromatic compound and the organomolybdenum compound is composed of a high-strength brass wheel and a steel worm as compared with a lubricating oil based on PAG. Since the worm gear unit is still inferior in transmission efficiency, there is a need for a worm gear oil composition that can achieve high transmission efficiency even in this worm gear unit. Further, since molybdenum is a rare metal and also a PRTR target substance, the development of a new worm gear oil composition is important from the viewpoint of the development of alternatives.
本発明はこのような状況下でなされたものであり、有機モリブデン化合物を必須成分とすることなく優れた伝達効率を有し、オイルシール等で用いられるゴムや塗料への悪影響が少ないウォームギヤ油組成物を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made under such circumstances, and has an excellent transmission efficiency without using an organic molybdenum compound as an essential component, and has a low adverse effect on rubbers and paints used in oil seals and the like. The purpose is to provide goods.
本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意検討し、ウォームギヤユニットの特殊な構造および摩擦状態に注目した。すなわち、ウォームギヤユニットではその特殊な構造および動力伝達機構のため、その摩擦状態は境界潤滑と流体潤滑が混在した複雑な状態であり、油剤選定や負荷条件によってはその温度が180℃以上にもなる。この高温条件では、ウォームとホイールの熱膨張により歯面への負荷がさらに加わることが考えられ、また添加剤の吸着、脱着、反応膜形成等も温度の影響を受けると考えられる。 The present inventors diligently studied to achieve the above object, and paid attention to the special structure and friction state of the worm gear unit. In other words, because of the special structure and power transmission mechanism of the worm gear unit, the friction state is a complicated state where boundary lubrication and fluid lubrication are mixed, and the temperature can be as high as 180 ° C. or more depending on the oil agent selection and load conditions. . Under this high temperature condition, it is considered that a further load is applied to the tooth surface due to thermal expansion of the worm and the wheel, and adsorption, desorption, reaction film formation, etc. of the additive are also considered to be affected by the temperature.
従来、ウォームギヤユニットの伝達効率向上の手段として摩擦係数の低減化が提唱されてきたなかで、本発明者らは、上記のような特殊な条件においては摩擦係数の低減化は必ずしも適切な目的達成手段ではないことを見出し、さらに、特定のエステル化合物を配合するウォームギヤ油組成物がウォームギヤユニットの伝達効率の向上に有効であることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成されたものである。すなわち、本発明は、(A)(a)ポリオレフィン系基油、(b)鉱油及び(c)アルキル基置換芳香族系基油の中から選ばれる少なくとも一種の基油と、(B)炭素数6〜30の炭化水素基を有する脂肪酸および脂肪族多価アルコールからなる部分エステル化合物を含み、組成物全量に対する(A)成分の含有量が60〜94質量%、(B)成分の含有量が6〜40質量%であることを特徴とする、高力黄銅製ホイールと鋼鉄製ウォームからなるウォームギヤユニット用ウォームギヤ油組成物を提供するものである。 Conventionally, the reduction of the friction coefficient has been proposed as a means for improving the transmission efficiency of the worm gear unit, and the inventors of the present invention do not necessarily reduce the friction coefficient under the special conditions as described above. In addition, the present inventors have found that a worm gear oil composition containing a specific ester compound is effective in improving the transmission efficiency of the worm gear unit. The present invention has been completed based on such findings. That is, the present invention comprises (A) (a) a polyolefin base oil, (b) a mineral oil, and (c) at least one base oil selected from alkyl group-substituted aromatic base oils, and (B) the number of carbon atoms. A partial ester compound comprising a fatty acid having 6 to 30 hydrocarbon groups and an aliphatic polyhydric alcohol is included, the content of the component (A) is 60 to 94% by mass relative to the total amount of the composition, The present invention provides a worm gear oil composition for a worm gear unit comprising a high-strength brass wheel and a steel worm characterized by being 6 to 40% by mass.
本発明によれば、優れた伝達効率を有し、オイルシール等で用いられるゴムや塗料への悪影響が少ないウォームギヤ油組成物が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the worm gear oil composition which has the outstanding transmission efficiency and has few bad influences on the rubber | gum and coating material which are used by an oil seal etc. is provided.
本発明のウォームギヤ油組成物は、(A)特定の基油と(B)特定のエステル化合物を含有し、高力黄銅製ホイールと鋼鉄製ウォームを有するウォームギヤユニットに用いることを特徴とする。 The worm gear oil composition of the present invention comprises (A) a specific base oil and (B) a specific ester compound, and is used for a worm gear unit having a high-strength brass wheel and a steel worm.
本発明で使用する(A)基油は(a)ポリオレフィン系基油、(b)鉱油及び(c)アルキル基置換芳香族系基油の中から選ばれる一種または複数の基油からなる。 The (A) base oil used in the present invention comprises one or more base oils selected from (a) a polyolefin base oil, (b) a mineral oil, and (c) an alkyl group-substituted aromatic base oil.
本発明で用いる(A)基油としては、高温での運転時における油膜厚さ、すなわち油膜強度の点から、その粘度指数が90以上さらには140以上のものであることが好ましい。粘度指数が90以上の基油は、温度変化による粘度変化が小さく、温度変化の大きいウォームギヤユニットで使用しても安定した性能が得られる。(A)基油の粘度は40℃における動粘度が、好ましくは20〜50000mm2/s、特に好ましくは40〜10000mm2/sである。上記粘度が20mm2/s未満の場合は油膜厚さが小さくなり過ぎ、また50000mm2/sを超える場合は組成物の粘度が高くなりすぎ、機械的あるいは熱的剪断により粘度が低下する場合がある。(A)基油のアニリン点は好ましくは100℃以上である。アニリン点が100℃以上であれば塗料やゴム等の有機材の腐食が抑制される。 The (A) base oil used in the present invention preferably has a viscosity index of 90 or more, more preferably 140 or more, from the viewpoint of oil film thickness during operation at high temperature, that is, oil film strength. A base oil having a viscosity index of 90 or more has a small viscosity change due to a temperature change, and a stable performance can be obtained even when used in a worm gear unit having a large temperature change. (A) As for the viscosity of a base oil, kinematic viscosity in 40 degreeC becomes like this. Preferably it is 20-50000 mm < 2 > / s, Most preferably, it is 40-10000 mm < 2 > / s. When the viscosity is less than 20 mm 2 / s, the oil film thickness becomes too small, and when it exceeds 50000 mm 2 / s, the viscosity of the composition becomes too high, and the viscosity may decrease due to mechanical or thermal shearing. is there. (A) The aniline point of the base oil is preferably 100 ° C or higher. If an aniline point is 100 degreeC or more, corrosion of organic materials, such as a coating material and rubber | gum, will be suppressed.
本発明で使用する(a)ポリオレフィン系基油としては、α−オレフィンの単独重合体または共重合体、ポリブテン又はこれらの水素化物等が例示され、粘度指数が高い点で、デセンオリゴマー等の炭素数6〜14のα−オレフィンのオリゴマ−、エチレン−プロピレン共重合体等のエチレンα−オレフィン共重合体、ポリブテン又はこれらの水素化物が好ましい。これら(a)ポリオレフィン系基油は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、粘度指数向上の点で好ましくは(A)成分に対する(a)成分の含有量は50質量%以上、より好ましくは60質量%以上である。 Examples of the (a) polyolefin base oil used in the present invention include α-olefin homopolymers or copolymers, polybutenes or hydrides thereof, and carbons such as decene oligomers in terms of high viscosity index. Preferred are α-olefin oligomers of several 6 to 14, ethylene α-olefin copolymers such as ethylene-propylene copolymer, polybutene or hydrides thereof. These (a) polyolefin base oils may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. In view of improving the viscosity index, the content of the component (a) with respect to the component (A) is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more.
本発明で使用する(b)鉱油としては、例えば、原油を常圧蒸留して得られる常圧残油を減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製等の1つ以上の処理を行って精製した鉱油、あるいはワックス、GTL WAXを異性化することによって製造される鉱油等が挙げられる。これら(b)鉱油は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the mineral oil (b) used in the present invention, for example, a lubricating oil fraction obtained by distillation under reduced pressure of atmospheric residual oil obtained by atmospheric distillation of crude oil is subjected to solvent removal, solvent extraction, and hydrogenation. Mineral oil refined by carrying out one or more treatments such as decomposition, solvent dewaxing, catalytic dewaxing, hydrorefining, etc., or mineral oil produced by isomerizing wax, GTL WAX, and the like. These (b) mineral oils may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.
本発明で使用する(c)アルキル基置換芳香族系基油としては、アルキルベンゼンやアルキルナフタレン等が挙げられ、(c)成分の添加により酸化安定性の向上,スラッジの発生防止の効果がある。(c)成分としてはスラッジの溶解性などの点からその粘度指数が100以下であるものが好ましく用いられる。また、40℃における粘度が20〜200mm2/sであるものも好ましく使用できる。上記粘度が20mm2/s未満の場合は高温運転時の油膜強度が不足したり、蒸発損失が大きくなり、また200mm2/sを超える場合は酸化劣化によって生成したスラッジの溶解性が低下する場合がある。このような理由から、上記範囲は20〜100mm2/sであることが更に好ましい。これら(c)アルキル基置換芳香族系基油は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the (c) alkyl group-substituted aromatic base oil used in the present invention include alkylbenzene and alkylnaphthalene. The addition of the component (c) has the effect of improving oxidation stability and preventing sludge generation. As the component (c), those having a viscosity index of 100 or less from the viewpoint of sludge solubility and the like are preferably used. Moreover, the thing whose viscosity in 40 degreeC is 20-200 mm < 2 > / s can also be used preferably. When the viscosity is less than 20 mm 2 / s, the oil film strength at high temperature operation is insufficient or the evaporation loss increases, and when it exceeds 200 mm 2 / s, the solubility of sludge generated by oxidative degradation is reduced. There is. For these reasons, the above range is more preferably 20 to 100 mm 2 / s. These (c) alkyl group-substituted aromatic base oils may be used alone or in combination of two or more.
上記アルキルベンゼンとしては分岐アルキル基で置換されたアルキルベンゼンが好ましく使用できる。このような分岐アルキル基としては、例えば、エチレン,プロピレン,ブチレンを重合したオレフィン基等が挙げられる。上記アルキルベンゼンのアルキル基としては、炭素数が8〜30、好ましくは10〜20のものが使用できる。この値が上記範囲より小さい場合は低粘度になり油膜強度が不足し、また上記範囲より大きい場合は酸化劣化により生成したスラッジの溶解性が不足することがある。 As the alkylbenzene, an alkylbenzene substituted with a branched alkyl group can be preferably used. Examples of such branched alkyl groups include olefin groups obtained by polymerizing ethylene, propylene, and butylene. As the alkyl group of the alkylbenzene, those having 8 to 30, preferably 10 to 20 carbon atoms can be used. When this value is smaller than the above range, the viscosity becomes low and the oil film strength is insufficient, and when it is larger than the above range, the solubility of sludge generated by oxidative deterioration may be insufficient.
上記アルキルナフタレンとしては、α−オレフィンとナフタレンの反応物が好ましく使用できる。ここで、α−オレフィンとしては、炭素数10〜30のもの、具体的には、テトラデセン,ヘキサデセン,オクタデセン,エイコセン等が使用できる。 As the alkyl naphthalene, a reaction product of an α-olefin and naphthalene can be preferably used. Here, as the α-olefin, those having 10 to 30 carbon atoms, specifically, tetradecene, hexadecene, octadecene, eicosene and the like can be used.
本発明の脂肪酸部分エステル化合物(B)は、炭素数6〜30の炭化水素基を有する脂肪酸と脂肪族多価アルコールとの反応により得られる部分エステルである。上記炭化水素基は好ましくは炭素数8〜28、特に好ましくは炭素数16〜24である。 The fatty acid partial ester compound (B) of the present invention is a partial ester obtained by a reaction between a fatty acid having a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms and an aliphatic polyhydric alcohol. The hydrocarbon group preferably has 8 to 28 carbon atoms, particularly preferably 16 to 24 carbon atoms.
上記炭素数6〜30の炭化水素基には直鎖状又は分岐状の炭化水素基が含まれ、例えば、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ペンタイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル基、オクタコシル基、ノナコシル基及びトリアコンチル基等のアルキル基や、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、ヘンイコセニル基、ドコセニル基、トリコセニル基、テトラコセニル基、ペンタコセニル基、ヘキサコセニル基、ヘプタコセニル基、オクタコセニル基、ノナコセニル基及びトリアコンテニル基等のアルケニル基や、二重結合を2つ以上有する炭化水素基等を挙げることができる。なお、上記アルキル基、アルケニル基、二重結合を2つ以上有する炭化水素基には、考えられる全ての直鎖状構造及び分岐状構造が含まれ、また、アルケニル基および二重結合を2つ以上有する炭化水素基における二重結合の位置は任意である。 The hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms includes a linear or branched hydrocarbon group, for example, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group. Group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group, penticosyl group, docosyl group, tricosyl group, tetracosyl group, pentacosyl group, hexacosyl group, heptacosyl group, octacosyl group, nonacosyl group and Alkyl groups such as triacontyl group, hexenyl group, heptenyl group, octenyl group, nonenyl group, decenyl group, undecenyl group, dodecenyl group, tridecenyl group, tetradecenyl group, pentadecenyl group, hexadecenyl group, heptadecenyl group, octadecenyl group, nonadecenyl group Two or more alkenyl groups, such as a ru group, an icosenyl group, a henicosenyl group, a dococenyl group, a tricocenyl group, a tetracocenyl group, a pentacocenyl group, a hexacocenyl group, a heptacocenyl group, an octacocenyl group, a nonacosenyl group, and a triaconenyl group. The hydrocarbon group etc. which it has can be mentioned. In addition, the hydrocarbon group having two or more alkyl groups, alkenyl groups, and double bonds includes all possible linear structures and branched structures, and includes two alkenyl groups and two double bonds. The position of the double bond in the hydrocarbon group having the above is arbitrary.
上記の炭素数6〜30の炭化水素基を有する脂肪酸としては、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、およびリグノセリン酸等の飽和脂肪酸やミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、およびリノレン酸等の不飽和脂肪酸が挙げられる。伝達効率の点でオレイン酸やイソステアリン酸等の炭素数18の脂肪酸を使用することが好ましく、さらに酸化安定性の点ではイソステアリン酸を単独で使用することが好ましい。上記の炭素数6〜30の炭化水素基を有する脂肪酸と脂肪族多価アルコールとの反応においては一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the fatty acid having a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms include caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, isostearic acid, arachidic acid, behenic acid, and lignoceric acid And saturated fatty acids such as myristoleic acid, palmitoleic acid, oleic acid, and linolenic acid. From the viewpoint of transmission efficiency, it is preferable to use a fatty acid having 18 carbon atoms such as oleic acid or isostearic acid, and from the viewpoint of oxidation stability, it is preferable to use isostearic acid alone. In the reaction between the fatty acid having a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms and the aliphatic polyhydric alcohol, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
上記脂肪族多価アルコールとしては具体的には、エチレングリコール、グリセリン、グリセリン縮合物(グリセリンの2〜6量体、例えば、ジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン)、トリメチロールアルカン(例えば、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)及びこれらの2〜4量体、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,3,5−ブタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,3,4−ブタンテトラオール、ソルビトール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール、ズルシトール、アリトールなどの多価アルコール;キシロース、アラビノース、リボース、ラムノース、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、ソルボース、セロビオース、マルトース、イソマルトース、トレハロース、シュクロースなどの糖類を挙げることができる。上記の中で、グリセリン、グリセリン縮合物、ソルビタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールが好ましい。 Specific examples of the aliphatic polyhydric alcohol include ethylene glycol, glycerin, glycerin condensates (glycerin 2-6 mer, such as diglycerin, triglycerin, tetraglycerin), trimethylol alkane (for example, trimethylol). Ethane, trimethylolpropane, trimethylolbutane) and their dimer to tetramer, pentaerythritol, dipentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,3,5-butanetriol, 1,2,6- Polyhydric alcohols such as hexanetriol, 1,2,3,4-butanetetraol, sorbitol, sorbitan, sorbitol glycerin condensate, adonitol, arabitol, xylitol, dulcitol, allitol; xylose, arabinose, ribose, rhamnose, Glucose, may be mentioned fructose, galactose, mannose, sorbose, cellobiose, maltose, isomaltose, trehalose, sugars such as sucrose. Among the above, glycerin, glycerin condensate, sorbitan, trimethylolpropane, and pentaerythritol are preferable.
本発明の脂肪酸部分エステル化合物(B)の水酸基価は好ましくは7.5〜500mgKOH/g、より好ましくは10〜300mgKOH/gである。脂肪酸部分エステル化合物(B)の水酸基価が7.5mgを下回ると、伝達効率が低下する傾向にあり、500mgを上回ると基油に対する溶解性の点で問題になりやすい。 The hydroxyl value of the fatty acid partial ester compound (B) of the present invention is preferably 7.5 to 500 mgKOH / g, more preferably 10 to 300 mgKOH / g. If the hydroxyl value of the fatty acid partial ester compound (B) is less than 7.5 mg, the transmission efficiency tends to decrease, and if it exceeds 500 mg, it tends to be a problem in terms of solubility in the base oil.
脂肪酸部分エステル化合物(B)としては、グリセリンイソステアレート、グリセリンジイソステアレート等やトリメチロールプロパンとイソステアリン酸の部分エステル、トリメチロールプロパンとオレイン酸の部分エステル、トリメチロールプロパンとイソステアリン酸およびオレイン酸の部分エステル、ペンタエリスリトールとオレイン酸の部分エステル等が挙げられる。 Examples of fatty acid partial ester compounds (B) include glycerin isostearate, glycerin diisostearate and the like, partial esters of trimethylolpropane and isostearic acid, partial esters of trimethylolpropane and oleic acid, trimethylolpropane and isostearic acid, and olein Examples include partial esters of acids, partial esters of pentaerythritol and oleic acid.
本発明の脂肪酸部分エステル化合物(B)は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。二種以上の脂肪酸部分エステル化合物を併用することで上記の伝達効率と溶解性のバランスをとることが可能になる。また、脂肪酸部分エステル化合物(B)は組成物全量基準で6〜40質量%、好ましくは8〜30質量%含まれる。6質量%を下回ると十分な伝達効率が得られず、40質量%を上回るとゴム適合性が悪化する。 The fatty acid partial ester compound (B) of the present invention may be used alone or in combination of two or more. By using two or more fatty acid partial ester compounds in combination, it is possible to balance the transmission efficiency and the solubility. The fatty acid partial ester compound (B) is contained in an amount of 6 to 40% by mass, preferably 8 to 30% by mass, based on the total amount of the composition. When it is less than 6% by mass, sufficient transmission efficiency cannot be obtained, and when it exceeds 40% by mass, rubber compatibility is deteriorated.
本発明のウォームギヤ油組成物の水酸基価は好ましくは3〜30mgKOH/g、より好ましくは3.5〜27mgKOH/gである。上記水酸基価が3mgKOH/gを下回ると、伝達効率が悪くなり、30mgKOH/gを上回ると、一般に脂肪酸部分エステル化合物(B)の溶解度が低いため、その配合調整が困難になる。 The hydroxyl value of the worm gear oil composition of the present invention is preferably 3 to 30 mgKOH / g, more preferably 3.5 to 27 mgKOH / g. When the hydroxyl value is less than 3 mgKOH / g, the transmission efficiency is deteriorated. When the hydroxyl value is more than 30 mgKOH / g, the solubility of the fatty acid partial ester compound (B) is generally low, so that the blending adjustment becomes difficult.
本発明の潤滑油組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、必要に応じて他の添加剤、例えば粘度指数向上剤、流動点降下剤、金属系清浄剤、無灰系分散剤、酸化防止剤耐摩耗剤又は極圧剤、他の摩擦低減剤、防錆剤、界面活性剤又は抗乳化剤、金属不活性化剤、消泡剤、着色剤などを適宜配合することができる。 In the lubricating oil composition of the present invention, other additives such as a viscosity index improver, a pour point depressant, a metal detergent, and an ashless dispersion are added as necessary, as long as the object of the present invention is not impaired. Agents, antioxidants, antiwear agents or extreme pressure agents, other friction reducing agents, rust inhibitors, surfactants or demulsifiers, metal deactivators, antifoaming agents, colorants, and the like can be appropriately blended. .
粘度指数向上剤としては、例えば、ポリメタクリレート、分散型ポリメタクリレート、オレフィン系共重合体(例えば、エチレン−プロピレン共重合体など)、分散型オレフィン系共重合体、スチレン系共重合体(例えば、スチレン−ジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体など)などが挙げられる。
これら粘度指数向上剤の配合量は、配合効果の点から、ウォームギヤ油組成物全量基準で、通常0.1〜15質量%程度であり、好ましくは1〜10質量%である。
As the viscosity index improver, for example, polymethacrylate, dispersed polymethacrylate, olefin copolymer (for example, ethylene-propylene copolymer), dispersed olefin copolymer, styrene copolymer (for example, Styrene-diene copolymer, styrene-isoprene copolymer, etc.).
The blending amount of these viscosity index improvers is usually about 0.1 to 15% by mass, preferably 1 to 10% by mass based on the total amount of the worm gear oil composition from the viewpoint of the blending effect.
流動点降下剤としては、例えば重量平均分子量が5000〜50,000程度のポリメタクリレートなどが挙げられる。 Examples of the pour point depressant include polymethacrylate having a weight average molecular weight of about 5000 to 50,000.
金属系清浄剤としては、潤滑油に用いられる任意のアルカリ土類金属系清浄剤が使用可能であり、例えば、アルカリ土類金属スルフォネート、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及びこれらの中から選ばれる2種類以上の混合物等が挙げられる。アルカリ土類金属スルフォネートとしては、分子量300〜1,500、好ましくは400〜700のアルキル芳香族化合物をスルフォン化することによって得られるアルキル芳香族スルフォン酸のアルカリ土類金属塩、特にマグネシウム塩及び/又はカルシウム塩等が挙げられ、中でもカルシウム塩が好ましく用いられる。アルカリ土類金属フェネートとしては、アルキルフェノール、アルキルフェノールサルファイド、アルキルフェノールのマンニッヒ反応物のアルカリ土類金属塩、特にマグネシウム塩及び/又はカルシウム塩等が挙げられ、中でもカルシウム塩が特に好ましく用いられる。アルカリ土類金属サリシレートとしては、アルキルサリチル酸のアルカリ土類金属塩、特にマグネシウム塩及び/又はカルシウム塩等が挙げられ、中でもカルシウム塩が好ましく用いられる。前記アルカリ土類金属系清浄剤を構成するアルキル基としては、炭素数4〜30のものが好ましく、より好ましくは6〜18の直鎖又は分枝アルキル基であり、これらは直鎖でも分枝でもよい。これらはまた1級アルキル基、2級アルキル基又は3級アルキル基でもよい。また、アルカリ土類金属スルフォネート、アルカリ土類金属フェネート及びアルカリ土類金属サリシレートとしては、前記のアルキル芳香族スルフォン酸、アルキルフェノール、アルキルフェノールサルファイド、アルキルフェノールのマンニッヒ反応物、アルキルサリチル酸等を直接、マグネシウム及び/又はカルシウムのアルカリ土類金属の酸化物や水酸化物等のアルカリ土類金属塩基と反応させたり、又は一度ナトリウム塩やカリウム塩等のアルカリ金属塩としてからアルカリ土類金属塩と置換させること等により得られる中性アルカリ土類金属スルフォネート、中性アルカリ土類金属フェネート及び中性アルカリ土類金属サリシレートだけでなく、中性アルカリ土類金属スルフォネート、中性アルカリ土類金属フェネート及び中性アルカリ土類金属サリシレートと過剰のアルカリ土類金属塩やアルカリ土類金属塩基を水の存在下で加熱することにより得られる塩基性アルカリ土類金属スルフォネート、塩基性アルカリ土類金属フェネート及び塩基性アルカリ土類金属サリシレートや、炭酸ガスの存在下で中性アルカリ土類金属スルフォネート、中性アルカリ土類金属フェネート及び中性アルカリ土類金属サリシレートをアルカリ土類金属の炭酸塩又はホウ酸塩を反応させることにより得られる過塩基性アルカリ土類金属スルフォネート、過塩基性アルカリ土類金属フェネート及び過塩基性アルカリ土類金属サリシレートも含まれる。 As the metallic detergent, any alkaline earth metal detergent used in lubricating oils can be used, for example, alkaline earth metal sulfonates, alkaline earth metal phenates, alkaline earth metal salicylates, and the like. And a mixture of two or more selected from the above. Alkaline earth metal sulfonates include alkaline earth metal salts of alkyl aromatic sulfonic acids obtained by sulfonated alkyl aromatic compounds having a molecular weight of 300 to 1,500, preferably 400 to 700, particularly magnesium salts and / or Or a calcium salt etc. are mentioned, A calcium salt is used preferably especially. Alkaline earth metal phenates include alkylphenols, alkylphenol sulfides, alkaline earth metal salts of Mannich reactants of alkylphenols, especially magnesium salts and / or calcium salts, among which calcium salts are particularly preferred. Examples of the alkaline earth metal salicylate include alkaline earth metal salts of alkyl salicylic acid, particularly magnesium salts and / or calcium salts, among which calcium salts are preferably used. The alkyl group constituting the alkaline earth metal detergent is preferably an alkyl group having 4 to 30 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkyl group having 6 to 18 carbon atoms, which are linear or branched. But you can. These may also be primary alkyl groups, secondary alkyl groups or tertiary alkyl groups. Further, as the alkaline earth metal sulfonate, alkaline earth metal phenate and alkaline earth metal salicylate, the above alkyl aromatic sulfonic acid, alkylphenol, alkylphenol sulfide, Mannich reaction product of alkylphenol, alkylsalicylic acid, etc. are directly used as magnesium and / or Or it reacts with alkaline earth metal bases such as calcium alkaline earth metal oxides and hydroxides, or once is converted to an alkali metal salt such as sodium salt or potassium salt and then substituted with alkaline earth metal salt, etc. As well as neutral alkaline earth metal sulfonates, neutral alkaline earth metal phenates and neutral alkaline earth metal salicylates, neutral alkaline earth metal sulfonates, neutral alkaline earth metal phenates and neutral Basic alkaline earth metal sulfonates, basic alkaline earth metal phenates and basic alkalis obtained by heating potash earth metal salicylates and excess alkaline earth metal salts or alkaline earth metal bases in the presence of water Earth metal salicylate or neutral alkaline earth metal sulfonate, neutral alkaline earth metal phenate and neutral alkaline earth metal salicylate in the presence of carbon dioxide react with carbonate or borate of alkaline earth metal Also included are overbased alkaline earth metal sulfonates, overbased alkaline earth metal phenates and overbased alkaline earth metal salicylates obtained by this.
本発明において、金属系清浄剤の含有量は、通常金属元素換算量で1質量%以下であり、0.5質量%以下であることが好ましく、さらに組成物の硫酸灰分を1.0質量%以下に低減するためには、0.3質量%以下とするのが好ましい。また、金属系清浄剤の含有量は、金属元素換算量で0.005質量%以上であり、好ましくは0.01質量%以上であり、酸化安定性や塩基価維持性、高温清浄性をより高めるためには、より好ましくは0.05質量%以上であり、特に0.1質量%以上とすることでより長期間塩基価及び高温清浄性を維持できる組成物を得ることができるため、特に好ましい。なお、ここでいう硫酸灰分とは、JIS K 2272の5.「硫酸灰分試験方法」に規定される方法により測定される値を示し、主として金属含有添加剤に起因するものである。 In the present invention, the content of the metallic detergent is usually 1% by mass or less, preferably 0.5% by mass or less in terms of metal element, and further 1.0% by mass of sulfated ash in the composition. In order to reduce it below, it is preferable to set it as 0.3 mass% or less. Further, the content of the metallic detergent is 0.005% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, in terms of metal element, and it has better oxidation stability, base number maintenance, and high temperature cleanability. In order to increase the amount, it is more preferably 0.05% by mass or more, and in particular, 0.1% by mass or more can provide a composition capable of maintaining the base number and the high temperature cleanliness for a long period of time. preferable. The sulfated ash referred to here is JIS K 2272 5. The value measured by the method prescribed in “Method for testing sulfated ash” is mainly due to the metal-containing additive.
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤等が挙げられる。フェノール系酸化防止剤としては、例えば4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール);4,4’−ビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール);4,4’−ビス(2−メチル−6−t−ブチルフェノール);2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール);2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール);4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール);4,4’−イソプロピリデンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール);2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−ノニルフェノール);2,2’−イソブチリデンビス(4,6−ジメチルフェノール);2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−シクロヘキシルフェノール);2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール;2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール;2,4−ジメチル−6−t−ブチルフェノール;2,6−ジ−t−アミル−p−クレゾール;2,6−ジ−t−ブチル−4−(N,N’−ジメチルアミノメチルフェノール);4,4’−チオビス(2−メチル−6−t−ブチルフェノール);4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール);2,2’−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール);ビス(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルベンジル)スルフィド;ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)スルフィド;n−オクタデシル−3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオネート;2,2’−チオ[ジエチル−ビス−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]などが挙げられる。これらの中で、特にビスフェノール系及びエステル基含有フェノール系のものが好適である。 Examples of the antioxidant include phenolic antioxidants and amine antioxidants. Examples of the phenolic antioxidant include 4,4′-methylenebis (2,6-di-t-butylphenol); 4,4′-bis (2,6-di-t-butylphenol); 4,4′- Bis (2-methyl-6-tert-butylphenol); 2,2′-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol); 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol); 4 4,4′-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol); 4,4′-isopropylidenebis (2,6-di-tert-butylphenol); 2,2′-methylenebis (4-methyl-6- Nonylphenol); 2,2′-isobutylidenebis (4,6-dimethylphenol); 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-cyclohexylphenol); 2,6-di t-butyl-4-methylphenol; 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol; 2,4-dimethyl-6-t-butylphenol; 2,6-di-t-amyl-p-cresol; 2,6-di-t-butyl-4- (N, N′-dimethylaminomethylphenol); 4,4′-thiobis (2-methyl-6-tert-butylphenol); 4,4′-thiobis (3 -Methyl-6-t-butylphenol); 2,2'-thiobis (4-methyl-6-t-butylphenol); bis (3-methyl-4-hydroxy-5-t-butylbenzyl) sulfide; bis (3 , 5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) sulfide; n-octadecyl-3- (4-hydroxy-3,5-di-t-butylphenyl) propionate; 2,2′-thio [diethyl] - bis-3- (3,5-di -t- butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] and the like. Among these, bisphenol-based and ester group-containing phenol-based ones are particularly preferable.
また、アミン系酸化防止剤としては、例えばモノオクチルジフェニルアミン;モノノニルジフェニルアミンなどのモノアルキルジフェニルアミン系、4,4’−ジブチルジフェニルアミン;4,4’−ジペンチルジフェニルアミン;4,4’−ジヘキシルジフェニルアミン;4,4’−ジヘプチルジフェニルアミン;4,4’−ジオクチルジフェニルアミン;4,4’−ジノニルジフェニルアミンなどのジアルキルジフェニルアミン系、テトラブチルジフェニルアミン;テトラヘキシルジフェニルアミン;テトラオクチルジフェニルアミン;テトラノニルジフェニルアミンなどのポリアルキルジフェニルアミン系、及びナフチルアミン系のもの、具体的にはα−ナフチルアミン;フェニル−α−ナフチルアミン;さらにはブチルフェニル−α−ナフチルアミン;ペンチルフェニル−α−ナフチルアミン;ヘキシルフェニル−α−ナフチルアミン;ヘプチルフェニル−α−ナフチルアミン;オクチルフェニル−α−ナフチルアミン;ノニルフェニル−α−ナフチルアミンなどのアルキル置換フェニル−α−ナフチルアミンなどが挙げられる。これらの中でジアルキルジフェニルアミン系及びナフチルアミン系のものが好適である。 Examples of the amine antioxidant include monooctyl diphenylamine; monoalkyl diphenylamines such as monononyl diphenylamine; 4,4′-dibutyldiphenylamine; 4,4′-dipentyldiphenylamine; 4,4′-dihexyldiphenylamine; 4,4′-diheptyldiphenylamine; 4,4′-dioctyldiphenylamine; dialkyldiphenylamines such as 4,4′-dinonyldiphenylamine; tetrabutyldiphenylamine; tetrahexyldiphenylamine; tetraoctyldiphenylamine; polyalkyldiphenylamine such as tetranonyldiphenylamine And naphthylamine-based, specifically α-naphthylamine; phenyl-α-naphthylamine; further butylphenyl-α- Fuchiruamin; pentylphenyl -α- naphthylamine; hexylphenyl -α- naphthylamine; heptylphenyl -α- naphthylamine; octylphenyl -α- naphthylamine; and alkyl-substituted phenyl -α- naphthylamine, such as nonylphenyl -α- naphthylamine. Of these, dialkyldiphenylamine type and naphthylamine type are preferable.
耐摩耗剤又は極圧剤としては、ジチオリン酸亜鉛、ジチオカルバミン酸亜鉛、モリブデンジチオリン酸エステル等の有機モリブデン化合物、ジスルフィド類、硫化オレフィン類、硫化油脂類、硫化エステル類、チオカーボネート類、チオカーバメート類等の硫黄含有化合物;亜リン酸エステル類、リン酸エステル類、ホスホン酸エステル類、およびこれらのアミン塩または金属塩等のリン含有化合物;チオ亜リン酸エステル類、チオリン酸エステル類、チオホスホン酸エステル類、及びこれらのアミン塩または金属塩等の硫黄及びリン含有摩耗防止剤が挙げられる。 Antiwear or extreme pressure agents include: organic molybdenum compounds such as zinc dithiophosphate, zinc dithiocarbamate, molybdenum dithiophosphate, disulfides, sulfurized olefins, sulfurized fats and oils, sulfurized esters, thiocarbonates, thiocarbamates Sulfur-containing compounds such as phosphites; phosphorous esters, phosphate esters, phosphonate esters, and phosphorus-containing compounds such as amine salts or metal salts thereof; thiophosphite esters, thiophosphate esters, thiophosphonic acid Examples include esters and sulfur and phosphorus containing antiwear agents such as amine salts or metal salts thereof.
脂肪酸部分エステル化合物(B)以外の摩擦低減剤としては、潤滑油用の摩擦低減剤として通常用いられている任意の化合物が使用可能であり、例えば脂肪酸部分エステル化合物(B)以外のエステル化合物や、炭素数6〜30のアルキル基またはアルケニル基を分子中に少なくとも1個有する、脂肪酸、脂肪族アルコール、脂肪族エーテル、脂肪族アミン等の無灰摩擦低減剤が挙げられる。 As the friction reducing agent other than the fatty acid partial ester compound (B), any compound usually used as a friction reducing agent for lubricating oil can be used. For example, ester compounds other than the fatty acid partial ester compound (B) And ashless friction reducing agents such as fatty acids, aliphatic alcohols, aliphatic ethers and aliphatic amines having at least one alkyl group or alkenyl group having 6 to 30 carbon atoms in the molecule.
防錆剤としては、石油スルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、バリウムスルホネート、ジノニルナフタレンスルホネート、アルケニルコハク酸エステル、多価アルコールエステル等が挙げられる。これら防錆剤の配合量は、配合効果の点から、ウォームギヤ油組成物全量基準で、通常0.01〜1質量%程度であり、好ましくは0.05〜0.5質量%である。 Examples of the rust preventive include petroleum sulfonate, alkylbenzene sulfonate, barium sulfonate, dinonylnaphthalene sulfonate, alkenyl succinate, polyhydric alcohol ester and the like. The blending amount of these rust preventives is usually about 0.01 to 1% by mass, preferably 0.05 to 0.5% by mass, based on the total amount of the worm gear oil composition, from the viewpoint of the blending effect.
界面活性剤又は抗乳化剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル及びポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル等のポリアルキレングリコール系非イオン性界面活性剤等が挙げられる。
金属不活性化剤としては、例えば、1,2,3−ベンゾトリアゾール、N−アルキル化ベンゾトリアゾール、1−[N,N−ビス(2−(エチルヘキシル)アミノメチル]メチルベンゾトリアゾール、N,N'−ジサリチリデン−1,2−プロパンジアミン等が挙げられる。
Examples of the surfactant or demulsifier include polyalkylene glycol nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether and polyoxyethylene alkyl naphthyl ether.
Examples of the metal deactivator include 1,2,3-benzotriazole, N-alkylated benzotriazole, 1- [N, N-bis (2- (ethylhexyl) aminomethyl] methylbenzotriazole, N, N Examples include '-disalicylidene-1,2-propanediamine.
消泡剤としては、シリコーン油、フルオロシリコーン油、フルオロアルキルエーテルおよびポリアクリレート等が挙げられ、消泡効果および経済性のバランスなどの点から、ウォームギヤ油組成物全量に基づき、0.0001〜0.2質量%程度含有させることが好ましい。
着色剤としては、例えば、アゾベンゼル−4−アゾ−2−ナフトール、1,4−ジ(イソプロピルアミノ)アントラキノン、2,5−ビス(5'−t−ブチルベンゾオキサリル−2')チオフェン等が挙げられる。
Examples of the antifoaming agent include silicone oil, fluorosilicone oil, fluoroalkyl ether, and polyacrylate. From the viewpoint of balance between the antifoaming effect and economy, 0.0001 to 0 based on the total amount of the worm gear oil composition. About 2% by mass is preferable.
Examples of the colorant include azobenzel-4-azo-2-naphthol, 1,4-di (isopropylamino) anthraquinone, 2,5-bis (5′-t-butylbenzoxalyl-2 ′) thiophene, and the like. It is done.
本発明のウォームギヤ油組成物は、高力黄銅製ホイールと鋼鉄製ウォームを有するウォームギヤユニットに用いられる。また、円筒形ウォームを有し、減速比が1/10〜1/60、トルクが5〜6000N・mの性能を有するウォームギヤユニットにおいて好適に用いられる。上記ウォームギヤユニットは各種産業機械、エスカレータ、動く歩道、荷揚げ用クレーン、帆駆動装置等において好適に使用される。 The worm gear oil composition of the present invention is used for a worm gear unit having a high-strength brass wheel and a steel worm. Further, it is suitably used in a worm gear unit having a cylindrical worm, having a reduction ratio of 1/10 to 1/60 and a torque of 5 to 6000 N · m. The worm gear unit is suitably used in various industrial machines, escalators, moving walkways, unloading cranes, sail driving devices, and the like.
本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。ウォームギヤ油組成物の合成に用いた基油および添加剤を以下に示す。 Examples The present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. The base oil and additives used for the synthesis of the worm gear oil composition are shown below.
(基油)
基油1:ルーカントHC−600 〔三井石油化学(株)製エチレンα−オレフィンコポリマー、40℃動粘度9850mm2/s〕
基油2:1−デセン重合体水添物 〔出光興産(株)製、40℃動粘度46.00mm2/s〕
(Base oil)
Base oil 1: Lucant HC-600 [Mitsui Petrochemical Co., Ltd. ethylene α-olefin copolymer, 40 ° C. kinematic viscosity 9850 mm 2 / s]
Base oil 2: 1-decene polymer hydrogenated [Idemitsu Kosan Co., Ltd., 40 ° C. kinematic viscosity 46.00 mm 2 / s]
(脂肪酸エステル)
第1表に示す脂肪酸および多価アルコールを用いて、脂肪酸エステル1〜4を合成した。それらの性状を第2表に示す。なお、各試験は以下の試験法に基づいて行った。
酸価:JIS K2501
ケン化価:JIS K2503
水酸基価:JIS K0070
ヨウ素価:JIS K0070
40℃動粘度:JIS K2283
(Fatty acid ester)
Fatty acid esters 1 to 4 were synthesized using the fatty acids and polyhydric alcohols shown in Table 1. Their properties are shown in Table 2. Each test was performed based on the following test method.
Acid value: JIS K2501
Saponification value: JIS K2503
Hydroxyl value: JIS K0070
Iodine value: JIS K0070
40 ° C kinematic viscosity: JIS K2283
上記エステル1〜4の他に用いた、市販のエステル化合物を以下に示す。
エステル5:レオドールMO−50 〔花王(株)製オレイン酸モノグリセライド;水酸基価222mgKOH/g、酸価0.07mgKOH/g、けん化価170mgKOH/g〕
エステル6:Decaglyn5−ISV 〔日光ケミカルズ(株)製ペンタイソステアリン酸デカグリセリル;水酸基価177mgKOH/g、酸価2.43mgKOH/g、けん化価134mgKOH/g〕
Commercially available ester compounds used in addition to the esters 1 to 4 are shown below.
Ester 5: Leodol MO-50 [Oleic acid monoglyceride manufactured by Kao Corporation; hydroxyl value 222 mgKOH / g, acid value 0.07 mgKOH / g, saponification value 170 mgKOH / g]
Ester 6: Decaglyn 5-ISV [Decaglyceryl pentaisostearate manufactured by Nikko Chemicals; hydroxyl value 177 mgKOH / g, acid value 2.43 mgKOH / g, saponification value 134 mgKOH / g]
(その他添加剤)
極圧剤1:0,0,0−トリフェニルホスホロチオエート
極圧剤2:モリブデンジアルキルジチオリン酸エステル
酸化防止剤1:モノブチルフェニルモノオクチルフェニルアミン
酸化防止剤2:N−(p−tert−オクチルフェニル)−1−ナフチルアミン
金属不活性化剤:N−アルキル化ベンゾトリアゾール
防錆剤:オキシアルキルカルボン酸エステル
消泡剤:ジメチルポリシロキサン
(Other additives)
Extreme pressure agent 1: 0,0,0-triphenyl phosphorothioate Extreme pressure agent 2: Molybdenum dialkyldithiophosphate ester antioxidant 1: Monobutylphenyl monooctylphenylamine antioxidant 2: N- (p-tert-octylphenyl) ) -1-Naphtylamine metal deactivator: N-alkylated benzotriazole rust inhibitor: oxyalkylcarboxylate defoamer: dimethylpolysiloxane
上記基油および添加剤を用いて、第3表に示す組成および配合量で、実施例1〜9および比較例1、2のウォームギヤ油組成物を調製した。なお、配合量は質量部で表した。 Using the above base oils and additives, worm gear oil compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 and 2 were prepared with the compositions and blending amounts shown in Table 3. In addition, the compounding quantity was represented by the mass part.
上記のウォームギヤ油組成物の他に用いた、市販の潤滑油組成物を以下に示す。
比較例3:市販品1(ポリアルキレングリコール系潤滑油)
比較例4:市販品2(ポリα−オレフィン系潤滑油)
比較例5:市販品3(ポリα−オレフィン+アルキルベンゼン+有機モリブデン(Mo:1900ppm)含有潤滑油)
A commercially available lubricating oil composition used in addition to the above worm gear oil composition is shown below.
Comparative Example 3: Commercial product 1 (polyalkylene glycol-based lubricant)
Comparative Example 4: Commercially available product 2 (poly α-olefin-based lubricating oil)
Comparative Example 5: Commercial product 3 (poly α-olefin + alkylbenzene + organic molybdenum (Mo: 1900 ppm) -containing lubricating oil)
上記の潤滑油組成物を用いて、下記の試験および測定を行った。結果を第4表に示す。 The following tests and measurements were performed using the above lubricating oil composition. The results are shown in Table 4.
(実機伝達効率の測定法)
以下に示すようにEW100B30R(ツバキエマソン製、高力黄銅製ホイールと鋼鉄製ウォームを有する)を使用し、気温25℃±3℃の環境試験室内で実機伝達効率を測定した。
取扱説明の指定油(以下、レコメンド油と略す。)(モービルSHC632)を用いてなじみ運転を行った後、レコメンド油を上記の実施例および比較例用の潤滑油(1.5L)に交換し、2回フラシング運転をした。その後、同じ組成の潤滑油1.5Lを充填し、安定化するまで6時間程度運転した後に測定を行った。なお、上記レコメンド油によるなじみ運転の際、下記の本試験の測定条件と同じ条件において油温が120±3℃で一定になるように冷却風を調整し、以後、風量、風向等を変えずに実施例または比較例の測定を行った。
測定条件
モーターを1740rpmで回転し、上記ウォームギヤ(減速比30:1)を駆動し、これをさらに増速機を介して油圧ポンプを駆動した。この際、トルクメーターにより、ウォームギヤの入力トルク(Ti)と出力トルク(To)を測定し、次式によりエネルギー伝達効率を計算した。
エネルギー伝達効率(%)=3.3333To/Ti
(Measurement method of actual machine transmission efficiency)
As shown below, EW100B30R (manufactured by Tsubaki Emerson, having a high-strength brass wheel and a steel worm) was used, and the actual machine transmission efficiency was measured in an environmental test chamber at a temperature of 25 ° C. ± 3 ° C.
After performing the familiar operation using the designated oil (hereinafter referred to as recommended oil) (Mobile SHC632) in the instruction manual, the recommended oil is replaced with the lubricating oil (1.5 L) for the above-mentioned examples and comparative examples. Flushing operation was performed twice. Thereafter, 1.5 L of lubricating oil having the same composition was filled, and measurement was performed after operating for about 6 hours until stabilization. During the familiar operation with the recommended oil, the cooling air is adjusted so that the oil temperature is constant at 120 ± 3 ° C under the same conditions as the measurement conditions of the following test. After that, the air volume and direction are not changed. The measurement of Examples or Comparative Examples was performed.
Measurement conditions The motor was rotated at 1740 rpm, the worm gear (reduction ratio 30: 1) was driven, and this was further driven by a hydraulic pump via a speed increaser. At this time, the input torque (Ti) and output torque (To) of the worm gear were measured with a torque meter, and the energy transfer efficiency was calculated by the following equation.
Energy transfer efficiency (%) = 3.3333 To / Ti
(摩擦試験)
バウデン試験機(丸菱エンジニアリング製)を用い、球にシェルEP試験用SUJ−2鏡面球、板側に鏡面加工のCGM−3ケイ素化マンガン高力黄銅を用い、荷重1500gf、油温110℃、回転数速度30.0mm/sec、往復距離50mm、往復回数100回での摩擦係数を測定した。
(Friction test)
Using a Bauden testing machine (manufactured by Maruhishi Engineering), SUJ-2 specular sphere for shell EP test on the sphere, CGM-3 manganese silicide high strength brass with mirror finish on the plate side, load 1500gf, oil temperature 110 ° C, The friction coefficient was measured at a rotational speed of 30.0 mm / sec, a reciprocation distance of 50 mm, and a reciprocation count of 100.
(ゴム適合性試験)
A727(NOK(株)製ニトリルゴム)またはT303(NOK(株)製アクリルゴム)のシートより3号ダンベル試験片をとり、各々のダンベルの硬さを測定後、各潤滑油に720時間浸漬した(A727は100℃、T303は130℃)。浸漬後の硬さを測定し、その変化が±10以内をOとし、それ以外を×とした。
(Rubber compatibility test)
A No. 3 dumbbell test piece was taken from a sheet of A727 (nitrile rubber manufactured by NOK Corporation) or T303 (acrylic rubber manufactured by NOK Corporation), and after measuring the hardness of each dumbbell, it was immersed in each lubricating oil for 720 hours. (A727 is 100 ° C., T303 is 130 ° C.). The hardness after immersion was measured, and the change within ± 10 was defined as O, and the others were represented as x.
(塗装適合性)
厚さ1cm×縦10cm×横5cmの鉄板表面を紙やすりで磨き、へキサンで脱脂後、カンペ下地111ラッカープライマー赤さび色(関西ペイント(株)製硝化綿塗料)で塗装し、次にアクリック 1000 2.5G6/3(関西ペイント(株)製硝化綿塗料)で塗装した。塗装後の鉄板に各潤滑油を塗り、25℃×24時間と90℃×100時間からなるサイクルを20回繰り返した。なお、潤滑油の塗布は25℃になる度に繰り返した。上記サイクル終了後に塗装状態を視観により評価した。
○ 変化無し
× 塗装がはがれている。
(Coating compatibility)
Polish the surface of an iron plate with a thickness of 1 cm × length 10 cm × width 5 cm with sandpaper, degrease it with hexane, and then apply it with a lacquer primer 111 lacquer primer red rust color (nitrified cotton paint manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.), then click It was painted with 1000 2.5G6 / 3 (nitrified cotton paint manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.). Each lubricating oil was applied to the coated iron plate, and a cycle consisting of 25 ° C. × 24 hours and 90 ° C. × 100 hours was repeated 20 times. The application of the lubricating oil was repeated every time the temperature reached 25 ° C. After completion of the cycle, the coating state was evaluated visually.
○ No change × Paint is peeled off.
表中、粘度グレードの値「320」はJIS K2001−1993に基づくものであり、「260」は1978年に制定されたJIS K2001の附属書にある補助粘度グレードに基づくものである。 In the table, the viscosity grade value “320” is based on JIS K2001-1993, and “260” is based on the auxiliary viscosity grade in the annex of JIS K2001 established in 1978.
第4表で示されるように、実施例1〜9のウォームギヤ油組成物は、実機伝達効率に関して従来の一般的なウォームギヤ油組成物であるポリアルキレングリコール系の潤滑油(比較例3)、ポリα―オレフィン系潤滑油(比較例4)およびポリα―オレフィン+アルキルベンゼン+有機モリブデンを含有する潤滑油(比較例5)と同等かそれ以上の優れた性能を示している。特に、従来伝達効率の面では優れているとされるポリアルキレングリコール系の潤滑油と比較すると、本発明のウォームギヤ油組成物はその実機伝達効率に関する性能を超えるだけにとどまらず、ゴムや塗料を侵すこともない。また本発明においては、先行技術のポリα―オレフィン+アルキルベンゼン+有機モリブデンを含有する潤滑油と異なり、有機モリブデン化合物を必須の成分とすることなく、高い伝達効率を達成している。 As shown in Table 4, the worm gear oil compositions of Examples 1 to 9 are polyalkylene glycol-based lubricating oils (comparative example 3), The performance is equivalent to or better than that of an α-olefin-based lubricating oil (Comparative Example 4) and a lubricating oil containing poly α-olefin + alkylbenzene + organic molybdenum (Comparative Example 5). In particular, the worm gear oil composition of the present invention not only exceeds the performance related to the actual machine transmission efficiency, but also rubber and paint compared to the polyalkylene glycol-based lubricating oil, which is considered to be superior in terms of transmission efficiency. It will not invade. Further, in the present invention, unlike the conventional lubricating oil containing poly α-olefin + alkylbenzene + organic molybdenum, high transmission efficiency is achieved without using an organic molybdenum compound as an essential component.
本発明のウォームギヤ油組成物は、伝達効率が高く、ゴムや塗料への悪影響が少ない性質を有するため、産業機械等で用いられるウォームギヤユニット等において好適に用いられ、この結果、省エネルギー化を達成することが可能になる。 Since the worm gear oil composition of the present invention has properties of high transmission efficiency and less adverse effects on rubber and paint, it is suitably used in worm gear units and the like used in industrial machines and the like, thereby achieving energy saving. It becomes possible.
Claims (2)
組成物全量に対する(A)成分の含有量が60〜94質量%、(B)成分の含有量が6〜40質量%であるとともに、ウォームギヤ油組成物の水酸基価が3〜30mgKOH/gであることを特徴とする、高力黄銅製ホイールと鋼鉄製ウォームからなるウォームギヤユニット用ウォームギヤ油組成物。 (A) a base oil comprising an oligomer of an α-olefin having 6 to 14 carbon atoms or a hydride thereof, an ethylene / α-olefin copolymer or a hydride thereof, and (B) a partial ester compound of trimethylolpropane and isostearic acid. Or a partial ester compound of trimethylolpropane and isostearic acid and oleic acid,
The content of the component (A) is 60 to 94% by mass relative to the total amount of the composition, the content of the component (B) is 6 to 40% by mass, and the hydroxyl value of the worm gear oil composition is 3 to 30 mgKOH / g. A worm gear oil composition for a worm gear unit comprising a high-strength brass wheel and a steel worm.
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