JP6067027B2 - トランスミッション用潤滑剤組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、トランスミッション、特に、ギアボックスにおいて使用される潤滑剤組成物であって、特定の添加剤の組み合わせによって摩擦係数が低下しており、それによって、自動車の燃料消費を抑えることが可能な潤滑剤組成物に関する。本発明にかかる潤滑剤組成物は、あらゆるタイプの車両、特に、軽量車両（light vehicle）での使用に適しており、なかでも、マニュアルギアボックス、アクスルまたはデュアルクラッチギアボックスにおける使用に極めて適している。
近年の環境に対する配慮から、特にＣＯ２の排出削減の観点から、軽量車両の燃料消費が低減されている。具体的には、エンジンおよび／またはトランスミッション（例えばアクスル（車軸）、デュアルクラッチギアボックスなど、特に、マニュアルギアボックス）などの機構において、エネルギー消費を低減することができる。
燃料消費を低減するためには、粘度指数（ＩＶ）を向上させるポリマーによって潤滑剤の粘度を調整する方法、または摩擦調整剤によって潤滑剤の摩擦係数を調整する方法を用いることができる。
特許文献１、特許文献２および特許文献３には、エチレン／プロピレンのコポリマーとジメルカプトチアジアゾール誘導体とを含む潤滑剤組成物が記載されている。
出願人は、ポリマー系の粘度指数向上剤として知られるエチレン／αオレフィンのコポリマーが、それ自体は摩擦調整剤として知られていないにもかかわらず、ジメルカプトチアジアゾール誘導体およびアミンチオホスフェートと組み合わせて用いることにより、潤滑剤組成物の摩擦係数を低下させることができることを見出した。なお、ジメルカプトチアジアゾール誘導体も、腐食抑制剤や極圧剤としては知られているものの、摩擦調整剤としては知られていない。
出願人は、ジメルカプトチアジアゾール類から選択される化合物と、エチレン／αオレフィンのコポリマーからなる群から選択される化合物と、アミンチオホスフェートとを含む組成物から、驚くべきことに、極めて低い摩擦係数を有するトランスミッション用オイルを処方できることを見出した。本発明にかかる潤滑剤組成物は、摩擦調整剤を添加せずとも、低い摩擦係数を有するものである。
特定の理論に束縛されるものではないが、少なくとも１種のジメルカプトチアジアゾール化合物と、エチレン／αオレフィンの少なくとも１種のコポリマーと、少なくとも１種のアミンチオホスフェートとの混合物は、摩擦係数の低減に相乗効果を発揮する。
ジメルカプトチアジアゾール化合物と、エチレン／αオレフィンのコポリマーと、アミンチオホスフェートとの混合物を含む潤滑剤組成物は、さらに、下記の利点を有する：
・摩擦調整剤を添加せずとも低い摩擦係数を示す；
・トランスミッションの効率を向上させる；
・オイル中のポリマーの使用量を低減できる；
・高い熱安定性を示す。
・摩擦調整剤を添加せずとも低い摩擦係数を示す；
・トランスミッションの効率を向上させる；
・オイル中のポリマーの使用量を低減できる；
・高い熱安定性を示す。
本発明の主題は、少なくとも１種の基油と、少なくとも１種のジメルカプトチアジアゾール誘導体と、エチレンとαオレフィンとの少なくとも１種のコポリマーと、少なくとも１種のアミンチオホスフェートとを含む、潤滑剤組成物である。
好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、エチレンと、炭素数３〜３０、より好ましくは炭素数３〜２４、さらに好ましくは炭素数３〜２０、なおいっそう好ましくは炭素数３〜１０、なおいっそう好ましくは炭素数３〜６のαオレフィンとの少なくとも１種のコポリマーを含む。
好ましくは、本発明にかかるエチレンとαオレフィンとのコポリマーは、下記の一般式（Ｉ）で表される。
（式中：Ｒは、炭素数１〜８、より好ましくは炭素数１〜３のアルキル基であり；ｘおよびｙは、ｘ／ｙの比が０．５〜２になると同時にｘ＋ｙの合計が５０〜１５０となる数値である。）
好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、エチレンとαオレフィンとのコポリマーの含有量が、当該潤滑剤組成物の総質量に対して、質量％で、１〜２０％、より好ましくは２〜１５％、さらに好ましくは４〜１０％、なおいっそう好ましくは５〜９％である。
好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物中に含まれるジメルカプトチアジアゾール誘導体は、４，５−ジメルカプト−１，２，３−チアジアゾールの誘導体、３，５−ジメルカプト−１，２，４−チアジアゾールの誘導体、３，４−ジメルカプト−１，２，５−チアジアゾールの誘導体および２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールの誘導体から選択される少なくとも１種である。
好ましくは、本発明にかかるジメルカプトチアジアゾール誘導体は、下記の一般式（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）で表される少なくとも１種のジメルカプトチアジアゾール誘導体である。
（式中：Ｒ１およびＲ２は、互いに独立して、水素原子、あるいは、炭素数１〜２４、より好ましくは炭素数２〜１８、さらに好ましくは炭素数４〜１６、なおいっそう好ましくは炭素数８〜１２の直鎖および／または分岐鎖のアルキル基、あるいは、芳香族置換基であり；ｎおよびｍは、互いに独立して、１〜４から選択される整数である。）
好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、ジメルカプトチアジアゾール誘導体を、当該潤滑剤組成物の総質量に対して、質量％で、０．１〜１０％、より好ましくは０．２〜５％、さらに好ましくは０．３〜２％、なおいっそう好ましくは０．５〜１％含む。
本発明にかかる潤滑剤組成物は、下記の一般式（ＩＶａ）で表されるアミンチオホスフェートを含む。
（式中：Ｘ１およびＸ２は、互いに独立して硫黄原子または酸素原子であって、その少なくとも一方が、硫黄原子であり；Ｒ１およびＲ２は、水素原子または炭素数１〜２２、好ましくは炭素数６〜１８のアルキル基であり；Ｍは、式：Ｒ３Ｒ４Ｒ５Ｒ６Ｎで表される、第一級アミン、第二級アミンまたは第三級アミンから形成されたアンモニウムであり、その式中、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６は、水素原子または炭素数１〜１８のアルキル基であり；ｎは１である。）
特に好ましい化合物は、アミンジチオホスフェート化合物（上記式中で、Ｘ１およびＸ２がいずれも硫黄原子である場合に相当する）である。
好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、上記の式（ＩＶａ）で表されるアミンチオホスフェートの含有量が、当該潤滑剤組成物の総質量に対して、質量％で、０．２〜１０％、より好ましくは０．５〜８％、さらに好ましくは１〜５％、なおいっそう好ましくは２〜４％である。
好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、さらに、ポリメタクリレートを含む。
好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、さらに、ポリイソブテンから誘導された分散剤を含む。
好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、さらに、アミン系酸化防止剤を含む。
好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、さらに、フェノール系防食剤を含む。
好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ４４５規格に準拠して測定される１００℃での動粘度が、４〜４０ｃＳｔ、より好ましくは４．１〜３２．５ｃＳｔ、さらに好ましくは６〜１８．５ｃＳｔである。
本発明は、潤滑剤組成物の使用であって、トランスミッション、例えばギアボックス、アクスルなど、好ましくは自動車のマニュアルギアボックスを潤滑するための使用に関する。
好ましくは、本発明は、潤滑剤組成物の、トランスミッションを潤滑するための使用であって、車両、特に自動車の燃料消費を減少させるための使用に関する。
本発明は、エチレンとαオレフィンとの少なくとも１種のコポリマーおよび少なくとも１種のジメルカプトチアジアゾール誘導体の、潤滑剤組成物の摩擦係数を低下させるための使用に関する。
一態様において、本発明は、エチレンとαオレフィンとの少なくとも１種のコポリマー、少なくとも１種のジメルカプトチアジアゾール誘導体および少なくとも１種のアミンチオホスフェートの、潤滑剤組成物の摩擦係数を低下させるための使用に関する。
本発明の他の主題は、少なくとも１種の基油に、エチレンとαオレフィンとの少なくとも１種のコポリマーおよび少なくとも１種のジメルカプトチアジアゾール誘導体を添加する過程を含む、潤滑剤組成物の摩擦係数を低下させる方法である。
一態様において、本発明は、少なくとも１種の基油に、エチレンとαオレフィンとの少なくとも１種のコポリマー、少なくとも１種のジメルカプトチアジアゾール誘導体および少なくとも１種のアミンチオホスフェートを添加する過程を含む、潤滑剤組成物の摩擦係数を低下させる方法に関する。
本発明にかかる潤滑剤組成物における必須成分の一つは、エチレンとαオレフィンとのコポリマーである。本発明にかかるエチレンとαオレフィンとのコポリマーは、ポリメタクリレートと同様に粘度指数向上剤として、その代替物となり得るだけでなく、本発明にかかる潤滑剤組成物の摩擦係数を低下させることができるという別の効能も奏する。
本発明において使用されるコポリマーは、エチレンとαオレフィンとのコポリマーである。このαオレフィンは、炭素数３〜３０のαオレフィンであってもよく、好ましくは炭素数３〜２４、より好ましくは炭素数３〜２０、さらに好ましくは炭素数３〜１０、なおいっそう好ましくは炭素数３〜６のαオレフィンである。使用可能なαオレフィンの例としては：プロピレン；ブテン；ペンテン；ヘキセン；ヘプテン；オクテン；ノネン；デセン；などが挙げられ、特に、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテンが挙げられる。
好ましくは、エチレンとαオレフィンとの前記コポリマーは、下記の一般式（Ｉ）で表される：
（式中：Ｒは、炭素数１〜８、より好ましくは炭素数１〜３のアルキル基であり；ｘおよびｙは、ｘ／ｙの比が０．５〜２になると同時にｘ＋ｙの合計が５０〜１５０となる数値である。）
好ましくは、Ｒはメチル基であり、かつ、ｘおよびｙは、ｘ／ｙの比が０．５〜１．５になると同時にｘ＋ｙの合計が７０〜１３０となる数値である。
好ましくは、Ｒはメチル基であり、かつ、ｘは４０であり、かつ、ｙは４０である。
好ましくは、本発明にかかるエチレンとαオレフィンとのコポリマーは、規格化された試験法であるＫＲＬ−４５−９９に準拠して測定される、前記潤滑剤組成物の１００℃での粘度損失を５％以下に抑えることが可能なαオレフィンコポリマーから選択される。
本発明にかかる潤滑剤組成物は、エチレン／αオレフィンのコポリマーを、当該潤滑剤組成物の総質量に対して１〜２０％含むものであってもよく、好ましくは２〜１５％、より好ましくは４〜１０％、さらに好ましくは５〜９％含む。
本発明で用い得る、エチレン／αオレフィンのコポリマーの一例として、三井化学株式会社製のＬｕｃａｎｔ ＨＣ６００が挙げられる。
驚くべきことに、ジメルカプトチアジアゾール誘導体の存在下で、前記エチレン／αオレフィンのコポリマーは、本発明にかかる潤滑剤組成物の摩擦係数を低下させる効果を有することが確認された。他方、この効果は、それ以外の添加剤の使用時には確認されなかった。
従って、本発明にかかる潤滑剤組成物は、少なくとも１種のジメルカプトチアジアゾール誘導体を含有する。ベースとなるチアジアゾールは、１個の硫黄原子、２個の窒素原子および２個の炭素原子を有し、かつ、２つの二重結合を含む、式：Ｃ２Ｎ２ＳＨ２で表される複素環式化合物であり、１，２，３−チアジアゾール；１，２，４−チアジアゾール；１，２，５−チアジアゾール；および１，３，４−チアジアゾールなどの、以下に示す形態で存在し得る。
本発明において、メルカプトチアジアゾール誘導体とは、次の４種類のジメルカプトチアジアゾール分子、すなわち：４，５−ジメルカプト−１，２，３−チアジアゾール；３，５−ジメルカプト−１，２，４−チアジアゾール；３，４−ジメルカプト−１，２，５−チアジアゾール；および２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール；の誘導体である化合物の群から選択される少なくとも１種を指す。
具体的には、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールを例にして説明すると、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールの誘導体は、下記の一般式（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）で表される分子である：
（式中：Ｒ１およびＲ２は、互いに独立して、水素原子、あるいは、炭素数１〜２４、好ましくは炭素数２〜１８、より好ましくは炭素数４〜１６、さらに好ましくは炭素数８〜１２の直鎖および／または分岐鎖のアルキル基、あるいは、芳香族置換基であり；ｎおよびｍは、互いに独立して、１〜４から選択される整数である。）
本発明にかかる潤滑剤組成物は、ジメルカプトチアジアゾール誘導体を、当該潤滑剤組成物の総質量に対して０．１〜１０％を含んでもよく、好ましくは０．２〜５％、より好ましくは０．３〜２％、さらに好ましくは０．５〜１％含む。
本発明で用いられるジメルカプトチアジアゾール誘導体の一例として、ＬＵＢＲＩＺＯＬ社製のＡｎｇｌａｍｏｌ ２１９８が挙げられる。
本発明にかかる潤滑剤組成物は、下記の式（ＩＶａ）で表される少なくとも１種のアミンチオホスフェートを含む。
（式中：Ｘ１およびＸ２は、互いに独立して硫黄原子または酸素原子であって、その少なくとも一方が、硫黄原子であり；Ｒ１およびＲ２は、水素原子または炭素数１〜２２、好ましくは炭素数６〜１８のアルキル基であり；Ｍは、式：Ｒ３Ｒ４Ｒ５Ｒ６Ｎで表される、第一級アミン、第二級アミンまたは第三級アミンから形成されたアンモニウムであり、その式中、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６は、水素原子または炭素数１〜１８のアルキル基であり；ｎは１である。）
上記の式（ＩＶａ）で表される化合物のなかで特に好ましいのは、Ｘ１およびＸ２がいずれも硫黄原子であり、かつ、Ｍ、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６については上記の定義のとおりである、アミンジチオホスフェート化合物である。
本発明にかかる潤滑剤組成物は、用途に応じ、鉱物由来、合成由来または天然由来（動物由来もしくは植物由来）の、どの種類の潤滑剤基油を含んでいてもよい。
本発明にかかる潤滑剤組成物中に配合される少なくとも１種の基油は、以下にまとめたＡＰＩ分類のグループ１〜５の鉱物由来もしくは合成由来の基油（あるいは、ＡＴＩＥＬ分類の等価物）、またはそのような基油の混合物とされ得る。
本発明にかかる鉱物由来の基油には、原油を常圧蒸留や減圧蒸留した後、溶剤抽出、脱アスファルト、溶剤脱ろう、水添処理、水素化分解・水素化異性化、水素化仕上げ等の精製工程に通すことによって得られる、あらゆるタイプの基油が含まれ得る。
本発明にかかる潤滑剤組成物中に配合される基油は、合成由来の基油であってもよい。そのような合成由来の基油の例としては：カルボン酸とアルコールとの特定のエステル；ポリαオレフィン；などが挙げられる。ポリαオレフィンを基油として使用する場合、当該ポリαオレフィンは、例えば、炭素数４〜３２のモノマー（例えば、オクテン、デセン等）に由来するものであり、かつ、ＡＳＴＭ Ｄ４４５規格に準拠して測定される１００℃での粘度が１．５〜１５ｃＳｔとなるものである。前記ポリαオレフィンは、ＡＳＴＭ Ｄ５２９６規格に準拠して測定される重量平均分子量が、典型的に２５０〜３，０００である。合成由来の基油と鉱物由来の基油との混合物が使用されてもよい。
本発明にかかる潤滑剤組成物を製造するにあたって使用する潤滑剤基油は、ギアボックスに対する使用、特には自動車のギアボックスに対する使用、より特にはマニュアルギアボックスに対する使用に適した特性、具体的には、その用途に適した粘度、粘度指数、硫黄含有量および耐酸化性を備えたものであれば、特定の潤滑剤基油に限定されない。
好ましくは、前記潤滑剤組成物中の前記潤滑剤基油の含有量は、当該潤滑剤組成物の総質量に対して、質量％で、５０％以上、より好ましくは６０％以上または７０％以上である。典型的には、前記潤滑剤基油の含有量は、本発明にかかる潤滑剤組成物の総質量に対して７５〜９０質量％である。
好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、ＡＰＩ分類のグループ１および／またはグループ３の鉱物由来の基油、あるいは、グループ４の合成由来の基油を含む。
好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ４４５規格に準拠して測定される１００℃での動粘度が、４〜４１ｃＳｔであり、より好ましくはＳＡＥ Ｊ３０６分類に準拠して４．１〜３２．５ｃＳｔである。
好適な粘度グレードは、７５Ｗ〜１４０の間のあらゆる粘度グレードであり、特には、７５Ｗ、７５Ｗ８０および７５Ｗ９０である。
好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、粘度指数（ＶＩ）（ＡＳＴＭ Ｄ２２７０規格）が、１２０を超えている。
本発明にかかる潤滑剤組成物は、さらに、他種の添加剤を含んでいてもよく、例えば、耐摩耗および／または極圧剤を含む。耐摩耗および／または極圧剤としては、含リン系、含硫黄系および含リン−硫黄系の耐摩耗および／または極圧剤からなる群から選択される少なくとも１種が使用され得る。
含リン−硫黄系の耐摩耗および／または極圧剤の例としては：チオリン酸；チオ亜リン酸；これらのエステル；これらの塩；本発明にかかるアミンチオホスフェート以外のモノチオホスフェート類およびジチオホスフェート類；特には、亜鉛ジチオホスフェート類などが挙げられるが、必ずしもこれらに限定されない。
含リン−硫黄系の耐摩耗および／または極圧剤の一例として、１〜３個の硫黄原子を有するものを挙げるとするならば：モノブチルチオホスフェート類；モノオクチルチオホスフェート類；モノラウリルチオホスフェート類；ジブチルチオホスフェート類；ジラウリルチオホスフェート類；トリブチルチオホスフェート類；トリオクチルチオホスフェート類；トリフェニルチオホスフェート類；トリラウリルチオホスフェート類；モノブチルチオホスフィアイト類；モノオクチルチオホスファイト類；モノラウリルチオホスファイト類；ジブチルチオホスファイト類；ジラウリルチオホスファイト類；トリブチルチオホスファイト類；トリオクチルチオホスファイト類；トリフェニルチオホスファイト類；トリラウリルチオホスファイト類；これらの塩；などがある。
チオリン酸エステルの塩およびチオ亜リン酸エステルの塩の例としては、チオリン酸エステルまたはチオ亜リン酸エステルを、アンモニア、アミン等の含窒素化合物、酸化亜鉛または塩化亜鉛と反応させることによって得られるものが挙げられる。
好ましい一実施形態において、本発明にかかる潤滑剤組成物中に配合され得る含リン−硫黄系の耐摩耗および極圧剤は、下記の式（ＩＶｂ）で表されるチオホスフェート化合物である：
（式中：Ｘ１およびＸ２は、互いに独立して硫黄原子または酸素原子であって、その少なくとも一方が、硫黄原子であり；Ｒ１およびＲ２は、水素原子または炭素数１〜２２、より好ましくは炭素数６〜１８のアルキル基であり；Ｍは、周期表のＩＩＡ族、ＩＩＩ族、ＶＡ族、ＶＩＡ族、ＩＢ族、ＶＩＢ族およびＶＩＩＩ族からなる群から選択される金属であり；ｎ＋は、その金属の価数である。）
上記の式（ＩＶｂ）で表される化合物のなかで特に好ましいのは、ジチオホスフェート化合物（上記式中で、Ｘ１およびＸ２がいずれも硫黄原子である場合に相当する）、特には、亜鉛ジチオホスフェート類である。
また、前記潤滑剤組成物は、含リン系の耐摩耗および極圧剤を含んでいてもよい。含リン系の耐摩耗および極圧剤の例としては：アルキルホスフェート類；アルキルホスホネート類；リン酸；リン酸のモノエステル、ジエステルおよびトリエステル；亜リン酸；亜リン酸のモノエステル、ジエステルおよびトリエステル；これらの塩；などが挙げられる。
また、前記潤滑剤組成物は、含硫黄系の耐摩耗および極圧剤を含んでいてもよい。含硫黄系の耐摩耗および極圧剤の例としては：ジチオカルバメート類；チアジアゾール類；ベンゾチアゾール類；含硫黄オレフィン；などが挙げられる。
最も一般的な含硫黄オレフィンは、「硫化イソブチレン（ＳＩＢ）」と称されるものである。一般的に、含硫黄オレフィンは、オレフィンを、硫黄、硫化水素または金属硫化物の水和物（例えば、硫化ナトリウムなど）で硫化反応させることによって得られる。含硫黄オレフィンの調製方法は、例えば、米国特許第４，３４４，８５４号明細書や米国特許第５，１３５，６７０号明細書に記載されている。このように、極めて幅広い種類のオレフィンの硫化物を調製することができる。好ましくは、前記含硫黄オレフィンは、イソブチレン、ジイソブチレン、トリイソブチレン、トリプロピレンまたはテトラトリプロピレンから調製されたものである。したがって、調製されるＳＩＢは、他の物に加え、トリチオン、ジチオールチオン、ハロゲン不純物、高レベルの活性硫黄などを含む、構造が明確でない化合物の混合物である。
本発明にかかる潤滑剤組成物は、前記耐摩耗および／または極圧剤を、当該潤滑剤組成物の総質量に対して、質量％で、０．２〜１０％、好ましくは０．５〜８％、１〜５％、より好ましくは２〜４％含んでもよい。
また、本発明にかかる潤滑剤組成物は、エチレンとαオレフィンとの前記コポリマーに加えて、他種の粘度指数（ＶＩ）向上ポリマーを含んでいてもよい。そのような他種の粘度指数向上ポリマーの例としては：ポリメタクリレート；ポリアクリレート；オレフィンコポリマー；エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）；ポリブテン；スチレンとオレフィンとのコポリマー；これらのハロゲン化物；などが挙げられる。その中でも好ましいのは、ポリメタクリレート（ＰＭＡ）である。
前記ポリメタクリレートは、例えば、低質量または平均的な質量の、非分散型の直鎖状ポリメタクリレートである。低質量のポリメタクリレートとは、重量平均分子量Ｍｗ（ＡＳＴＭ Ｄ５２９６規格）が２０，０００未満のＰＭＡのことを指す。平均的な質量のポリメタクリレートとは、重量平均分子量Ｍｗ（ＡＳＴＭ Ｄ５２９６規格）が３０，０００〜９０，０００、好ましくは約５０，０００のＰＭＡのことを指す。高質量のポリメタクリレートとは、重量平均分子量Ｍｗ（ＡＳＴＭ Ｄ５２９６規格）が１００，０００を超えるＰＭＡのことを指す。
また、本発明にかかる潤滑剤組成物は、トランスミッション用オイルを処方するうえで適したあらゆる種類の添加剤を含んでいてもよく、例えば、酸化防止剤、腐食抑制剤および分散剤から選択される少なくとも１種の添加剤を、当該用途に一般的に必要とされる配合量で含む。
好ましい分散剤は、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、ポリイソブチレンコハク酸無水物およびポリイソブチレンコハク酸無水物のアミン誘導体（ＰＩＢコハク酸イミド）である。
好ましい酸化防止剤の例としては：アミン系酸化防止剤（好ましくは、ジフェニルアミン類、例えば、オクタジフェニルアミン類、フェニル−α−ナフチルアミン類など）；フェノール系酸化防止剤（ジブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）およびその誘導体）；含硫黄酸化防止剤（硫化フェネート類）；などが挙げられる。
好ましい腐食抑制剤は、フェノールの誘導体であり、特には、オルト位にアルキル置換基を有するエトキシ化フェノールの誘導体である。
本発明は、さらに、トランスミッション、例えばギアボックス、アクスルなど、好ましくは自動車のマニュアルギアボックスを潤滑する方法であって、前記潤滑剤組成物を利用する方法に関する。
好ましくは、前記方法は、車両、特に自動車の燃料消費を減少させることができる。
本発明は、さらに、トランスミッション、例えばギアボックス、アクスルなど、好ましくは自動車のマニュアルギアボックスを潤滑する方法であって、エチレンとαオレフィンとの少なくとも１種のコポリマーおよび少なくとも１種のジメルカプトチアジアゾール誘導体を利用する方法に関する。
一実施形態において、本発明は、少なくとも１つのトランスミッション機構を潤滑する方法であって、エチレンとαオレフィンとの少なくとも１種のコポリマーおよび少なくとも１種のジメルカプトチアジアゾール誘導体を含む潤滑剤組成物を接触させる過程を含む方法に関する。
他の実施形態において、本発明は、少なくとも１つのトランスミッション機構を潤滑する方法であって、エチレンとαオレフィンとの少なくとも１種のコポリマー、少なくとも１種のジメルカプトチアジアゾール誘導体および少なくとも１種のアミンチオホスフェートを含む潤滑剤組成物と接触させる過程を含む方法に関する。
本発明において「トランスミッション機構」とは、例えばアクスル、ギアボックスなどを意味し、特には、自動車のギアボックスのことを意味する。
好ましくは、前記方法は、潤滑剤組成物の摩擦係数を低下させることができる。
下記の化合物を用いて、本発明にかかる潤滑剤組成物および対照用の潤滑剤組成物を調製した：
・グループ３の基油（ＡＳＴＭ Ｄ４４５規格に準拠して測定される１００℃での粘度が３ｃＳｔであり、ＡＳＴＭ Ｄ２２７０規格に準拠して測定される粘度指数が１２５である。）；
・一般式（Ｉ）で表されるエチレンとαオレフィンとのコポリマー（式中：Ｒはメチル基であり；ｘは約４０であり；ｙは約４０であり；ＡＳＴＭ Ｄ５２９６規格に準拠して測定される重量平均分子量Ｍｗが約８，８８０である。）；
・一般式（ＩＩ）および／または（ＩＩＩ）で表される化合物の混合物であるジメルカプトチアジアゾール誘導体（式中：Ｒ１およびＲ２は、平均炭素数が１２の飽和直鎖アルキル基であり；ｎは１である。）；
・一般式（ＩＶａ）で表されるアミンチオホスフェート化合物（式中：Ｘ１およびＸ２は、いずれも硫黄原子であり；Ｒ１およびＲ２は、炭素数６のアルキル基であり；Ｍは、式：Ｒ３Ｒ４Ｒ５Ｎで表される、第一級アミンから構成されたアンモニウムであり、その式中、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、水素原子と炭素数１１のアルキル基であり；ｎは１である。）；
・非分散型の直鎖状ポリメタクリレート（重量平均分子量Ｍｗ（ＡＳＴＭ Ｄ５２９６規格）が１６，１９０であり；数平均分子量Ｍｎ（ＡＳＴＭ Ｄ５２９６規格）が９，９９０であり；多分散指数ＰＩ（ＰＩ＝Ｍｗ／Ｍｎ）が１．６であり；ＡＳＴＭ Ｄ４４５規格に準拠して測定される１００℃での動粘度が１７０ｃＳｔ以上である。）（以降、この化合物を低分子量ＰＭＡと称する場合がある。）；
・非分散型の直鎖状ポリメタクリレート（重量平均分子量Ｍｗ（ＡＳＴＭ Ｄ５２９６規格）が６０，０００である。）（以降、この化合物を平均分子量ＰＭＡと称する場合がある。）；
・分散剤（ポリイソブチレンの誘導体、特に、ポリイソブチレンコハク酸イミドの誘導体である。）；
・ジフェニルアミンタイプのアミン系酸化防止剤；
・エトキシ化フェノールタイプフェノール系防食剤；
・亜鉛ジチオホスフェート（Ｃ４アルキル鎖、Ｃ６アルキル鎖およびＣ８アルキル鎖を有する亜鉛アルキルジチオホスフェートである）；
・スルホネート化合物（カルシウムアルキルベンゼンスルホネートまたはナトリウムアルキルベンゼンスルホネートである）；
・アルキルホスファイト（ジブチルホスファイトである）；
・含硫黄オレフィン（含硫黄２，４，４−トリメチルペンテンである）；および
・希釈用のグループ１の基油。
・グループ３の基油（ＡＳＴＭ Ｄ４４５規格に準拠して測定される１００℃での粘度が３ｃＳｔであり、ＡＳＴＭ Ｄ２２７０規格に準拠して測定される粘度指数が１２５である。）；
・一般式（Ｉ）で表されるエチレンとαオレフィンとのコポリマー（式中：Ｒはメチル基であり；ｘは約４０であり；ｙは約４０であり；ＡＳＴＭ Ｄ５２９６規格に準拠して測定される重量平均分子量Ｍｗが約８，８８０である。）；
・一般式（ＩＩ）および／または（ＩＩＩ）で表される化合物の混合物であるジメルカプトチアジアゾール誘導体（式中：Ｒ１およびＲ２は、平均炭素数が１２の飽和直鎖アルキル基であり；ｎは１である。）；
・一般式（ＩＶａ）で表されるアミンチオホスフェート化合物（式中：Ｘ１およびＸ２は、いずれも硫黄原子であり；Ｒ１およびＲ２は、炭素数６のアルキル基であり；Ｍは、式：Ｒ３Ｒ４Ｒ５Ｎで表される、第一級アミンから構成されたアンモニウムであり、その式中、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、水素原子と炭素数１１のアルキル基であり；ｎは１である。）；
・非分散型の直鎖状ポリメタクリレート（重量平均分子量Ｍｗ（ＡＳＴＭ Ｄ５２９６規格）が１６，１９０であり；数平均分子量Ｍｎ（ＡＳＴＭ Ｄ５２９６規格）が９，９９０であり；多分散指数ＰＩ（ＰＩ＝Ｍｗ／Ｍｎ）が１．６であり；ＡＳＴＭ Ｄ４４５規格に準拠して測定される１００℃での動粘度が１７０ｃＳｔ以上である。）（以降、この化合物を低分子量ＰＭＡと称する場合がある。）；
・非分散型の直鎖状ポリメタクリレート（重量平均分子量Ｍｗ（ＡＳＴＭ Ｄ５２９６規格）が６０，０００である。）（以降、この化合物を平均分子量ＰＭＡと称する場合がある。）；
・分散剤（ポリイソブチレンの誘導体、特に、ポリイソブチレンコハク酸イミドの誘導体である。）；
・ジフェニルアミンタイプのアミン系酸化防止剤；
・エトキシ化フェノールタイプフェノール系防食剤；
・亜鉛ジチオホスフェート（Ｃ４アルキル鎖、Ｃ６アルキル鎖およびＣ８アルキル鎖を有する亜鉛アルキルジチオホスフェートである）；
・スルホネート化合物（カルシウムアルキルベンゼンスルホネートまたはナトリウムアルキルベンゼンスルホネートである）；
・アルキルホスファイト（ジブチルホスファイトである）；
・含硫黄オレフィン（含硫黄２，４，４−トリメチルペンテンである）；および
・希釈用のグループ１の基油。
後述の表１に、これらの潤滑剤組成物中の成分（質量％）およびキャメロンプリント試験結果を示す。
各処方物の摩擦特性を、キャメロンプリント往復動摩擦試験機ＴＥ−７７を用いて評価した。その動作原理については、例えば、2011年にＳＴＬＥ（米国潤滑トライボロジー学会）より公刊されたA G Plintによる“Friction Force Measurement in Reciprocating Tribometers”に記載されている。
測定手順としては、平面に対するローラの摩擦係数を、試験対象の潤滑剤に全体を浸けた状態で、走行時のギアボックスの制御機構内で生じる摩擦条件を再現するために、温度条件（６０℃、１００℃および１４０℃）、荷重条件（５０Ｎ、１００Ｎ、１５０Ｎおよび２００Ｎ）および周波数条件（５Ｈｚ、１０Ｈｚ、２０Ｈｚおよび４０Ｈｚ）を変化させて測定した。
前記表面上における前記ローラの移動距離、すなわち、往復ストローク量は７ｍｍに固定した。試験時間は１０分間とした。
以上の試験条件下で摩擦の減少が得られるということは、試験対象の潤滑剤を適用したギアボックスにおいて、ギアの変速時の応力およびギアの摩擦損失が減少するということを意味する。
上記の異なる温度条件下における摩擦係数の数値（μｍｉｎ）は、試験終了直前の、前記４種類の荷重条件での摩擦係数の平均の最小値に相当する。
潤滑剤組成物１〜５、８は、対照用の潤滑剤組成物である。潤滑剤組成物６および７は、本発明にかかる潤滑剤組成物である。
潤滑剤組成物１、３および５は、エチレンとαオレフィンとのコポリマーを含まない。計測される摩擦係数は、当業者にとって予測し得る数値である。
組成物８は、アミンチオホスフェートを含まない潤滑剤組成物である。
潤滑剤組成物２、４および６には、エチレンとαオレフィンとのコポリマーを添加した。
潤滑剤組成物２および４に関しては、前記コポリマーの添加は摩擦係数の低下につながっていない。
他方、注目すべきことに、潤滑剤組成物６に関しては、前記コポリマーの添加が摩擦係数の低下を招いている。
さらに注目すべきことに、本発明にかかる潤滑剤組成物７は、予測し得ないほどの極めて低い摩擦係数を示している。
また注目すべきことに、アミンチオホスフェートを含まない潤滑剤組成物８と対比すると、潤滑剤組成中のアミンチオホスフェートの存在は、摩擦係数を大幅に低下させることがわかる。
このように、潤滑剤組成物中に、エチレン／αオレフィンのコポリマーと、ジメルカプトチアジアゾール類と、アミンチオホスフェートとを組み合わせて配合することにより、当該潤滑剤組成物の摩擦係数を改善することができる。
さらに、潤滑剤組成物７は、規格化された試験法であるＣＥＣ Ｌ−４５−９９に準拠して測定される１００℃での粘度損失が２．６％であり、そのような粘度損失の数値は、当該潤滑剤組成物を使用してトランスミッション機構、特に、ギアボックスを潤滑するのに極めて適している。
Claims (12)
- 少なくとも１種の基油と、
下記の一般式（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）で表される少なくとも１種のジメルカプトチアジアゾール誘導体と、
下記の一般式（Ｉ）で表される、エチレンとαオレフィンとの少なくとも１種のコポリマーと、
下記の一般式（ＩＶａ）で表される少なくとも１種のアミンチオホスフェートと、
を含む、潤滑剤組成物。
- 請求項１に記載の潤滑剤組成物において、前記エチレンとαオレフィンとのコポリマーの含有量が、当該潤滑剤組成物の総質量に対して、質量％で、１〜２０％である、潤滑剤組成物。
- 請求項１または２に記載の潤滑剤組成物において、ジメルカプトチアジアゾール誘導体の含有量が、当該潤滑剤組成物の総質量に対して、質量％で、０．１〜１０％である、潤滑剤組成物。
- 請求項１から３のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物において、アミンチオホスフェートの含有量が、当該潤滑剤組成物の総質量に対して、質量％で、０．２〜１０％である、潤滑剤組成物。
- 請求項１から４のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物において、当該潤滑剤組成物が、さらに、ポリメタクリレートを含む、潤滑剤組成物。
- 請求項１から５のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物において、当該潤滑剤組成物が、さらに、ポリイソブテンから誘導された分散剤を含む、潤滑剤組成物。
- 請求項１から６のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物において、当該潤滑剤組成物が、さらに、アミン系酸化防止剤を含む、潤滑剤組成物。
- 請求項１から７のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物において、当該潤滑剤組成物が、さらに、フェノール系防食剤を含む、潤滑剤組成物。
- 請求項１から８のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物において、当該潤滑剤組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ４４５規格に準拠して測定される１００℃での動粘度が、４〜４０ｃＳｔである、潤滑剤組成物。
- 請求項１から９のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物の使用であって、トランスミッションを潤滑するための使用。
- 請求項１から９のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物の使用であって、車両の燃料消費を減少させるための使用。
- 潤滑剤組成物の摩擦係数を低下させるための、
下記の一般式（Ｉ）で表される、エチレンとαオレフィンとの少なくとも１種のコポリマーと、
下記の一般式（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）で表される少なくとも１種のジメルカプトチアジアゾール誘導体と、
および
下記の一般式（ＩＶａ）で表される少なくとも１種のアミンチオホスフェートの使用。
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