JP6551727B2 - 潤滑油組成物 - Google Patents
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Description
一方、発進デバイスとしてトルクコンバーターが搭載されている。トルクコンバーターは自動変速機用潤滑油の撹拌により差回転を吸収しながら動力を伝達するが、発進時以外はロックアップクラッチを介して動力を直接伝達することでエネルギー損失を低減して省燃費化を図っている。ロックアップクラッチの制御は直接締結に加え、スリップさせながら動力を伝達するスリップ制御が行われており、自動変速機用潤滑油の摩擦特性が不適切であると、シャダーと呼ばれる自励振動が発生する。このことから、自動変速機用潤滑油には耐シャダー性能が求められる。自動変速機用潤滑油の耐シャダー性能を向上させることで、より精細なロックアップクラッチ制御が可能となり、自動車の省燃費に寄与する。
無段変速機油としては、特許文献1には、潤滑油基油に、アルカリ土類金属スルホネート又はフェネート、イミド化合物及びリン系化合物を含有し、特定の金属摩擦係数及びシャダー防止寿命の満たすことを特徴とする潤滑油組成物が開示されている。
特許文献2には、鉱油及び/又は合成油からなる基油に、炭素数1〜8の炭化水素基を有する、リン酸モノエステル、リン酸ジエステル及び亜リン酸モノエステルから選ばれる少なくとも一種のリン含有化合物、並びに置換基が炭素数6〜10の炭化水素基である3級アミン化合物を配合してなる潤滑油組成物が開示されている。
特許文献3には、潤滑油基油に、特定構造を有する3級アミン、酸性リン酸エステル及び酸性亜リン酸エステルのうち少なくともいずれか1種、及び金属スルホネート、金属フェネート及び金属サリチレートのうち少なくともいずれか1種を配合してなることを特徴とする潤滑油組成物が開示されている。
また、特許文献4には、潤滑油基油に、1級アミンと、3級アミンと、金属スルホネート、金属フェネート及び金属サリチレートのうち少なくともいずれか1種と、酸性リン酸エステル及び酸性亜リン酸エステルのうち少なくともいずれか1種とを配合してなることを特徴とする潤滑油組成物が開示されている。
また、潤滑油は、摺動部分に形成される油膜によって摩擦表面を保護するのが本来の目的である。したがって、強い油膜を形成するためには、潤滑油は高粘度であることが有利である。しかし、高粘度の潤滑油を用いる場合、潤滑油の攪拌や給油に要する動力が大きなエネルギー損失となり、省エネルギー、省燃費の向上が妨げられる。そこで、近年、エネルギー損失を低減するために潤滑油の低粘度化が進められている。
また、上述のとおり、エネルギー損失を低減するために潤滑油の低粘度化が進められている。しかしながら、潤滑油を過度に低粘度化すると、高温において摺動部分における油膜の形成が困難になるため、摩擦を増大させたり異常な摩耗を引き起こすことがある。そこで、高温時の粘度を適切な範囲で高く維持したまま、常用温度域又はそれ以下の低温時における粘度を下げることが要求される。このことは、温度変化に対する潤滑油の粘度変化を小さくすること、すなわち、高粘度指数(VI)化した潤滑油が必要であることを示している。
[1]以下の(A)〜(E)成分を配合してなる、潤滑油組成物であって、
(A)下記一般式(1)で表される3級アミン
(B)過塩素酸法による全塩基価が50mgKOH/g以下である金属系清浄剤
(C)過塩素酸法による全塩基価が150mgKOH/g以上である金属系清浄剤
(D)酸性リン酸エステル及び酸性亜リン酸エステルから選ばれる少なくとも1種
(E)潤滑油基油
更に、下記条件(X)を満たす潤滑油組成物。
(X)(B)成分に由来する金属分と(C)成分に由来する金属分との質量比(B/C)が0.60以下
[潤滑油組成物]
本発明の一実施形態である潤滑油組成物は、以下の(A)〜(E)成分を配合してなる、潤滑油組成物であって、
(A)下記一般式(1)で表される3級アミン
(B)過塩素酸法による全塩基価が50mgKOH/g以下である金属系清浄剤
(C)過塩素酸法による全塩基価が150mgKOH/g以上である金属系清浄剤
(D)酸性リン酸エステル及び酸性亜リン酸エステルから選ばれる少なくとも1種
(E)潤滑油基油
更に、下記条件(X)を満たす潤滑油組成物である。
(X)(B)成分に由来する金属分と(C)成分に由来する金属分との質量比(B/C)が0.60以下
(X):上記(B)成分に由来する金属分と、上記(C)成分に由来する金属分との質量比(B/C)は0.60以下
当該質量比(B/C)が、0.60を超えると、金属間摩擦係数が低下する。
このような観点から、当該質量比(B/C)は、好ましくは0.58以下、より好ましくは0.55以下、更に好ましくは0.50以下である。また、上記潤滑油組成物が良好なシャダー防止寿命を得る観点から、当該質量比(B/C)は、好ましくは0.05以上、より好ましくは0.10以上、更に好ましくは0.15以上である。
なお、上記(A)〜(D)成分を組み合わせること、並びに当該質量比(B/C)を特定の範囲にすることによって、高い金属間摩擦係数と非常に長いシャダー防止寿命とを両立することができるという優れた効果を奏することができる。
本発明で用いられる(A)成分は、下記一般式(1)で表される3級アミンである。上記潤滑油組成物が、当該(A)成分を配合してなることで、シャダー防止寿命を長くすることができる。
なお、当該3級アミンは、R1の炭素数が8〜24である3級アミンが主成分であることが好ましく、R1の炭素数が16〜20である3級アミンが主成分であることがより好ましく、R1の炭素数が18である3級アミンが主成分であることが更に好ましい。なお、主成分であるとは、当該3級アミン全量に対して50質量%以上含むことを意味し、この含有割合は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは100質量%である。
当該アルキル基としては、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、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基が挙げられ、これらは直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。
また、上記アルケニル基としては、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、テトラコセニル基が挙げられ、これらは直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、二重結合の位置も任意である。
これらの中では、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、ヘンイコシル基、又はドコシル基が好ましく、ステアリル基等のオクタデシル基、オレイル基等のオクタデセニル基、又はイコシル基等が好ましいが、オクタデシル基が最も好ましい。
R1及びR2は、それぞれ独立に炭素数1〜4の直鎖状、分岐状、若しくは環状のアルキル基、又は炭素数1〜4の直鎖状、分岐状、若しくは環状のアルケニル基であることが好ましい。R2及びR3は、互いに異なってもよいし、同一であってもよいが、同一であることが好ましい。R2及びR3の炭素数が4以下であると、潤滑油組成物の摩擦係数を十分に低くすることができる。このような観点から、R2及びR3の炭素数は小さいほうが好ましく、それぞれ独立に、好ましくは炭素数1又は2である。更に、R2及びR3は、安定性等を高め、更に摩擦係数をより低下させることができる観点から、アルキル基であることが更に好ましい。
R1及びR2は、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基が挙げられ、これらは直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。これらの中では、好ましくはメチル基又はエチル基、より好ましくはメチル基である。
また、上記(A)成分の具体例としては、例えば、ジメチルヘキサデシルアミン、ジメチルオクタデシルアミン、ジメチルヘンイコシルアミン、ジエチルオクタデシルアミン、及びメチルエチルオクタデシルアミンが挙げられる。
なお、上記(A)成分は、これらのもの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、上記(A)成分に由来する窒素含有量は、シャダー防止寿命の観点から、上記潤滑油組成物全量基準で、好ましくは0.005質量%以上、より好ましくは0.010質量%以上、更に好ましくは0.015質量%以上である。そして、その上限は特に制限されないが、当該(A)成分に由来する窒素含有量が多すぎてもシャダー防止寿命を延ばす効果が飽和してしまうため、適度な窒素含有量とする観点から、好ましくは0.100質量%以下、より好ましくは0.075質量%以下、更に好ましくは0.050質量%以下である。
本発明で用いられる(B)成分は、過塩素酸法による全塩基価が50mgKOH/g以下である金属系清浄剤(以下、「低塩基性金属系清浄剤」ともいう。)である。
ここで、当該過塩素酸法による全塩基価とは、JIS K2501:2003に記載の過塩素酸法で測定された全塩基価である。(以下、「TBN」ともいう。)
上記潤滑油組成物は当該(B)成分と、後述する(C)成分とを配合してなることで、高い金属間摩擦係数が得られるとともに、更にシャダー防止寿命を長くすることができる。このような観点から、当該(B)成分のTBNは、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下、更に好ましくは20mgKOH/g以下である。また、上記潤滑油組成物が高い金属間摩擦係数を得る観点から、好ましくは10mgKOH/g以上である。
上記アルカリ土類金属スルホネートにおいて使用されるスルホン酸としては、例えば、芳香族石油スルホン酸、アルキルスルホン酸、アリールスルホン酸、アルキルアリールスルホン酸等があり、具体的には、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジラウリルセチルベンゼンスルホン酸、パラフィンワックス置換ベンゼンスルホン酸、ポリオレフィン置換ベンゼンスルホン酸、ポリイソブチレン置換ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸等が挙げられる。
上記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、例えば、マグネシウム塩やカルシウム塩が挙げられ、好ましくはカルシウム塩である。
上記(B)成分は、直鎖アルキル基又は分岐鎖を有するアルキル基をその構造中に有するものが好ましく、当該アルキル基の炭素数は好ましくは4以上30以下、より好ましくは6以上18以下である。
また、上記(B)成分の配合量は、上記潤滑油組成物のシャダー防止寿命を長くする観点から、金属換算量として上記潤滑油組成物全量基準で、好ましくは0.001質量%以上、より好ましくは0.002質量%以上である。そして、上記(B)成分の配合量が多すぎてもシャダー防止寿命を長くする効果が飽和してしまうため、適度な配合量とする観点から、金属換算量として上記潤滑油組成物全量基準で、好ましくは0.03質量%以下、より好ましくは0.02質量%以下である。
本発明で用いられる(C)成分は、過塩素酸法による全塩基価が150mgKOH/g以上である金属系清浄剤(以下、「過塩基性金属系清浄剤」ともいう。)である。
上記潤滑油組成物は、当該(C)成分と、上記(B)成分とを配合してなることで、高い金属間摩擦係数が得られるとともに、シャダー防止寿命を長くすることができる。このような観点から、当該(C)成分のTBNは、好ましくは200mgKOH/g以上、より好ましくは250mgKOH/g以上、更に好ましくは300mgKOH/g以上である。また、上記潤滑油組成物が、より長いシャダー防止寿命を得る観点から、好ましくは600mgKOH/g以下、より好ましくは500mgKOH/g以下である。
上記(C)成分は、直鎖アルキル基又は分岐鎖を有するアルキル基をその構造中に有するものが好ましく、当該アルキル基の炭素数は好ましくは4以上30以下、より好ましくは6以上18以下である。
また、上記(C)成分である過塩基性アルカリ土類金属スルホネート、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を得る方法としては、例えば、炭酸ガスの存在下で中性アルカリ土類金属スルホネート、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る方法等が挙げられる。
上記(C)成分の配合量は、上記潤滑油組成物の金属間摩擦係数を高く維持させる観点から、金属換算量として上記潤滑油組成物全量基準で、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.015質量%以上である。そして、上記(C)成分の配合量が多すぎても金属間摩擦係数を高く維持させる効果が飽和してしまうため、適度な配合量とする観点から、金属換算量として上記潤滑油組成物全量基準で、そして、好ましくは0.10質量%以下、より好ましくは0.08質量%以下である。
また、上記のように、上記(B)成分に由来する金属分と、上記(C)成分に由来する金属分との質量比(B/C)は0.60以下であることを満たす必要がある。当該質量比が0.60以下であることで、上記潤滑油組成物が、高い金属間摩擦係数と長いシャダー防止寿命を得ることができる。
本発明で用いられる(D)成分は、酸性リン酸エステル及び酸性亜リン酸エステルから選ばれる少なくとも1種である。
上記潤滑油組成物は、当該(D)成分を配合してなることで、高い金属間摩擦係数が得ることができる。当該(D)成分としては、例えば、下記一般式(2)若しくは(3)で表される酸性リン酸エステル又は下記一般式(4)若しくは(5)で表される酸性亜リン酸エステルが好ましい。
当該(D)成分を配合すると、上述のとおり、(A)成分と(C)成分との相互作用により、高い金属間摩擦係数と長いシャダー防止寿命を得ることができる。
炭素数6以上12以下のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基が挙げられ、炭素数7以上12以下のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、メチルベンジル基、エチルベンジル基、プロピルベンジル基、ブチルベンジル基、及びヘキシルベンジル基が挙げられる。
また、上記一般式(3)で表される酸性リン酸ジエステルとしては、例えば、ジエチルアシッドホスフェート、ジn−プロピルアシッドホスフェート、ジn−ブチルアシッドホスフェート、及びジ−2−エチルヘキシルアシッドホスフェートが挙げられる。
また、上記一般式(5)で表される酸性亜リン酸ジエステルとしては、例えば、ジヘキシルハイドロジェンホスファイト、ジヘプチルハイドロジェンホスファイト、ジn−オクチルハイドロジェンホスファイト、及びジ−2−エチルヘキシルハイドロジェンホスファイトが挙げられる。
上記した酸性亜リン酸ジエステルの中では、より高い金属間摩擦係数を得る観点から、好ましくは炭素数6以上8以下のアルキル基を有する酸性亜リン酸ジエステル、より好ましくは分岐状アルキル基を有する酸性亜リン酸ジエステルであり、更に好ましくは炭素数8の分岐状アルキル基を有する酸性亜リン酸ジエステルである。
なお、上記(D)成分は、これらのもの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。
本発明で用いられる潤滑油基油としては、特に制限はなく、従来、潤滑油の基油として使用されている鉱油及び合成油の中から任意のものを適宜選択して用いることができる。
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、水素化精製等のうちの1つ以上の処理を行って精製した鉱油やワックスやGTL WAX(ガストゥリキッド ワックス)を異性化することによって製造される基油等が挙げられるが、これらのうち水素化精製により処理した鉱油が好ましい。水素化精製により処理した鉱油は、後述する%CP、粘度指数を良好にしやすくなる。
合成油としては、例えば、ポリブテン、α−オレフィン単独重合体や共重合体(例えばエチレン−α−オレフィン共重合体)等のポリα−オレフィン、例えば、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、リン酸エステル等の各種のエステル、例えば、ポリフェニルエーテル等の各種のエーテル、ポリグリコール、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン等が挙げられる。これらの合成油のうち、特にポリα−オレフィン、エステルが好ましく、これら2種を組み合わせたものも合成油として好適に使用される。
本発明の一実施態様においては、潤滑油基油として、上記鉱油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、上記合成油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。更には、上記鉱油一種以上と上記合成油一種以上とを組み合わせて用いてもよい。
当該動粘度が10.0mm2/s以下であると、上記潤滑油組成物の低温粘度が悪化することを防止することができ、また、当該動粘度が1.0mm2/s以上であると、上記潤滑油組成物が油膜切れを起こして又は油膜を形成できずに機器の摺動部位における摩耗が増大してしまうことを抑制できる。
なお、当該動粘度の値は、後述する実施例に記載された方法により測定されるものである。
(E1成分)
上記(E1)成分は、100℃における動粘度が、1.0mm2/s以上、5.0mm2/s以下の範囲である潤滑油基油である。当該動粘度が5.0mm2/s以下であると、上記潤滑油組成物の低温粘度が悪化することを防止することができ、また、当該動粘度が1.0mm2/s以上であると、上記潤滑油組成物の油膜切れや油膜形成がされずに機器の摺動部位における摩耗の増大を抑制することができる。このような観点から、当該(E1)成分の100℃における動粘度は、好ましくは1.2mm2/s以上、より好ましくは1.3mm2/s以上、更に好ましくは1.5mm2/s以上である。そして、好ましくは4.5mm2/s以下、より好ましくは4.0mm2/s以下、更に好ましくは3.0mm2/s以下である。
なお、当該動粘度の値は、後述する実施例に記載された方法により測定されるものである。
上記(E2)成分は、100℃における動粘度が、50mm2/s以上、1,000mm2/s以下の範囲である潤滑油基油である。当該動粘度が1,000mm2/s以下であると、上記(E)成分の動粘度が高くなりすぎて、上記潤滑油組成物の低温粘度が悪化することを防止することができる。また、当該当該動粘度が50mm2/s以上であると、上記潤滑油組成物の粘度指数が向上して十分な省燃費性を奏することができる。
このような観点から、当該(E2)成分の100℃における動粘度は、好ましくは60mm2/s以上、より好ましくは90mm2/s以上、更に好ましくは120mm2/s以上である。そして、好ましくは500mm2/s以下、より好ましくは400mm2/s以下、更に好ましくは200mm2/s以下である。
なお、当該動粘度の値は、後述する実施例に記載された方法により測定されるものである。
当該(E2)成分としては、メタロセン触媒により合成されたα−オレフィン共重合体(例えばエチレン−α−オレフィン共重合体)等のポリα−オレフィン(PAO)が好ましい。
上記(E2)成分の含有量は、上記潤滑油組成物が適度な100℃における動粘度を得る観点から、上記潤滑油組成物全量基準で、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上であり、そして、好ましくは20質量%以下である。
また、上記(E)成分の粘度指数は、好ましくは70以上、より好ましくは90以上、更に好ましくは100以上、より更に好ましくは120以上である。当該粘度指数が70以上の基油は、温度の変化による粘度変化が小さい。
上記(E)成分の粘度指数が当該範囲であることで、上記潤滑油組成物の粘度特性を良好にしやすくなる。なお、当該粘度指数は、後述する実施例に記載された方法により測定される指数である。
また、本発明の一実施形態である潤滑油組成物において、上記潤滑油基油は、上記潤滑油組成物全量に対して、通常、70質量%以上、好ましくは70〜97質量%、より好ましくは70〜95質量%含有される。
本発明の一実施形態である潤滑油組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲で、上記(A)〜(E)成分以外のその他成分を、更に配合したものであってもよい。その他成分としては、例えば、粘度指数向上剤、流動点降下剤、摩耗防止剤、摩擦調整剤、無灰分散剤、防錆剤、金属不活性化剤、消泡剤、酸化防止剤等の潤滑油に通常使用される添加剤が挙げられる。
なお、当該質量平均分子量(Mw)は、後述する実施例に記載の方法にて測定される。
これらの粘度指数向上剤は、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。その配合量は、粘度指数向上の観点から、上記潤滑油組成物全量基準で、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1.0質量%以上であり、そして、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは9.5質量%以下である。
これらの流動点降下剤は、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。その配合量は、好ましくは上記潤滑油組成物全量基準で、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.10質量%以上であり、そして、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5.0質量%以下、更に好ましくは1.0質量%以下である。
上記摩擦調整剤としては、例えば、ネオペンチルグリコールモノラウレート、トリメチロールプロパンモノラウレート、グリセリンモノオレエート(すなわち、オレイン酸モノグリセライド)等の多価アルコール部分エステル等が挙げられる。これらの摩擦調整剤は、単独で又二種以上を任意に組合せて含有させることができる。当該摩擦調整剤の配合量は、上記潤滑油組成物全量基準で、好ましくは0.05質量%以上4質量%以下の範囲である。
具体的には、例えば、数平均分子量(Mn)が900〜3,500のポリブテニル基を有するポリブテニルコハク酸イミド(ポリブテニルコハク酸モノイミド、ポリブテニルコハク酸ビスイミド等)、ポリブテニルベンジルアミン、ポリブテニルアミン、及びこれらのホウ酸変性物(ポリブテニルコハク酸モノイミドホウ素化物等)等の誘導体等が挙げられる。これらの無灰分散剤は、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。
当該無灰分散剤の配合量は、上記潤滑油組成物全量基準で、好ましくは0.10質量%以上20質量%以下、より好ましくは1.0質量%以上10質量%以下の範囲である。
当該防錆剤の配合量は、上記潤滑油組成物全量基準で、好ましくは0.01質量%以上3.0質量%以下の範囲である。
当該金属不活性化剤の配合量は、上記潤滑油組成物全量基準で、好ましくは0.01質量%以上5.0質量%以下の範囲である。
上記消泡剤としては、例えば、ジメチルポリシロキサン等のシリコーン化合物;ポリアクリレート等のエステル系化合物が挙げられる。これらの消泡剤は、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。
当該消泡剤の配合量は、上記潤滑油組成物全量基準で、好ましくは0.05質量%以上5.0質量%以下の範囲である。
当該酸化防止剤の配合量は、上記潤滑油組成物全量基準で、好ましくは0.05質量%以上7.0質量%以下の範囲である。
<潤滑油組成物の性状>
なお、当該100℃動粘度の値は、後述する実施例に記載の方法で測定される値である。
なお、当該粘度指数(VI)の値は、後述する実施例に記載の方法で測定される値である。
なお、当該低温粘度の値は、後述する実施例に記載の方法で測定される値である。
また、上記潤滑油組成物としては、金属間摩擦係数が、好ましくは0.110以上、より好ましくは0.113以上、更に好ましくは0.115以上である。なお当該金属間摩擦係数の値は、後述する実施例に記載の方法で測定される値である。
また、上記潤滑油組成物としては、クラッチシャダー防止寿命(以下、「シャダー防止寿命」ともいう。)が、好ましくは380時間以上、より好ましくは400時間以上、更に好ましくは450時間以上である。なお、当該シャダー防止寿命の値は、後述する実施例に記載の方法で測定される値である。
本発明の潤滑油組成物の製造方法は、特に制限されないが、上記(A)〜(E)成分を配合して潤滑油組成物を製造するものである。例えば、上記潤滑油基油(E)に対して上記(A)〜(D)成分を添加して潤滑油組成物を製造するものである。また、本発明の一実施形態である潤滑油組成物の製造方法では、(A)〜(E)成分以外のその他成分を配合してもよい。
上記(A)〜(E)成分、及びその他成分のそれぞれは、上記と同様であるとともに、当該潤滑油組成物の製造方法で得られる潤滑油組成物は上記で述べた通りであり、それらの記載は省略する。
本製造方法においては、上記(A)〜(E)成分及びその他成分は、いかなる方法で配合されてもよく、その手法は限定されない。
本発明の潤滑油組成物は、例えば、自動車用変速機や他の変速機に好適に用いられる。当該他の変速機には、手動式変速機等が挙げられる。そして、金属ベルト式やチェーン式無段変速機、有段の自動変速機に用いる潤滑油組成物としてより好適である。
(1)動粘度
JIS K2283:2000に準拠して測定した値である。
(2)粘度指数
JIS K2283:2000に準拠して測定した値である。
(3)環分析(%CA及び%CP)
環分析n−d−M法にて算出した芳香族(アロマティック)分の割合(百分率)を%CA、パラフィン分の割合(百分率)を%CPとして示し、ASTM D−3238−95に従って測定されたものである。
(4)塩基価
JIS K2501:2003に準拠して、過塩素酸法により測定したものである。
(5)カルシウム量
JPI−5S−38−92に準拠して測定した値である。
(6)リン量
JPI−5S−38−92に準拠して測定した値である。
(7)ポリ(メタ)アクリレートの質量平均分子量(Mw)
質量平均分子量(Mw)は、以下の条件で測定され、ポリスチレンを検量線として得られる値であり、詳細には以下の条件で測定されるものである。
装置:「1260 Infinity」
(製品名、Agilent Technologies社製)
カラム:「GPC LF404」(製品名、Shodex社製)×2本
溶媒:クロロホルム
温度:40℃
サンプル濃度:0.5質量%
検量線:ポリスチレン
検出器:示差屈折検出器
潤滑油組成物の油中元素は以下の方法にて評価した。
[窒素含有量]
JIS K2609:1998に準拠して測定した。
[カルシウム含有量、リン含有量]
カルシウム(Ca)全含有量、及びリン(P)全含有量は、JPI−5S−38−92に準拠して測定した。
[(B)成分由来及び(C)成分由来の各カルシウム含有量の質量比(B/C)]
(B)成分及び(C)成分の配合量比に基づいて算出した。
[100℃動粘度]
JIS K2283:2000に準拠して100℃の動粘度を測定した。
[粘度指数(VI)]
JIS K2283:2000に準拠して測定した。
[−40℃におけるブルックフィールド(BF)粘度(低温粘度)]
ASTM D2983−09に準拠して、−40℃でのブルックフィールド粘度を測定した。
[金属間摩擦係数:LFW−1試験]
ASTM D2714−94に記載されたブロックオンリング試験機(LFW−1)を用いて、金属間摩擦係数を測定した。具体的な試験条件は以下のとおりである。
・試験器具:
リング:Falex S−10 Test Ring(SAE4620 Steel)
ブロック:Falex H−60 Test Block(SAE01 Steel)
・試験条件:
油温:110℃
荷重:1,112N
滑り速度:1.0m/s
(慣らし運転時条件:油温:110℃、荷重:1,112N、滑り速度:1.0m/s、時間:30分)
JASO M349−2012に準拠して評価した。具体的な試験条件は以下のとおりである。
摩擦材:セルロース系ディスク/スチールプレート
油 量:150mL
油 温:120℃
滑り速度:0.9m/s
滑り時間:30分
休止時間:1分
性能測定:試験開始以降24時間おきに、μ−V特性を測定し、80℃でdμ/dVの値が0未満になるまでの時間を測定してクラッチシャダー防止寿命とした。
(慣らし運転時条件:油温:80℃、面圧:1MPa、滑り速度:0.6m/s、時間:30分)
下記の表1及び2に示す配合組成で、潤滑油組成物を調製後、上記に示す評価方法に従って、各実施例及び各比較例の潤滑油組成物を評価した。得られた結果を下記表1及び表2に示す。
<(A)成分:3級アミン>
・ジメチルオクタデシルアミン
<(B)成分:低塩基性金属系清浄剤>
・低塩基性カルシウムスルホネート:全塩基価(過塩素酸法)15mgKOH/g、カルシウム含有量3質量%、硫黄含有量3質量%
<(C)成分:過塩基性金属系清浄剤>
・過塩基性カルシウムスルホネート(1):塩基価(過塩素酸法)300mgKOH/g、カルシウム含有量12質量%、硫黄含有量2質量%
・過塩基性カルシウムスルホネート(2):塩基価(過塩素酸法)400mgKOH/g、カルシウム含有量15質量%、硫黄含有量1質量%
<(D)成分:酸性リン酸エステル及び酸性亜リン酸エステルから選ばれる1種以上>
・酸性リン酸エステル:2−エチルヘキシルアシッドホスフェート
・酸性亜リン酸エステル:2−エチルへキシルハイドロジェンホスファイト
・潤滑油基油(1):鉱油、100℃動粘度2.17mm2/s、粘度指数109、硫黄含有量5質量ppm未満、n−d−M環分析;%CP76%
・潤滑油基油(2):ポリアルファオレフィン、100℃動粘度159mm2/s、粘度指数211
・潤滑油基油(3):鉱油、100℃動粘度4.4mm2/s、粘度指数127、硫黄含有量5質量ppm未満、n−d−M環分析;%CP78%
・粘度指数向上剤(1):PMA系、質量平均分子量(Mw)30,000
・粘度指数向上剤(2):PMA系、質量平均分子量(Mw)180,000
・流動点降下剤:PMA系
・1級アミン:オレインアミン
・トリクレジルホスフェート
・オレイン酸モノグリセライド
・ポリブテニルコハク酸イミド
・硫黄系摩耗防止剤
・銅不活性化剤:チアジアゾール系金属不活性化剤
・消泡剤:シリコーン系消泡剤
一方で、比較例1では、(B)成分に由来する金属分と(C)成分に由来する金属分との質量比(B/C)が0.60を超えており、クラッチシャダー防止寿命が優れるものの、金属間摩擦係数が著しく劣ることが確認された。
また、比較例2では、(B)成分が配合されていないため、クラッチシャダー寿命が劣る結果となった。比較例3では、比較例2と同様に(B)成分が配合されておらず、更に(A)成分も配合されていないため、クラッチシャダー防止寿命が著しく劣ることが確認された。
比較例4では、比較例2と同様に(B)成分が配合されておらず、更に(C)成分も配合されていないため、クラッチシャダー防止寿命とともに、金属間摩擦係数も劣ることが確認された。また、比較例5では、比較例2と同様に(B)成分が配合されておらず、更に(D)成分も配合されていないため、クラッチシャダー防止寿命とともに、金属間摩擦係数も劣ることが確認された。
Claims (11)
- 以下の(A)〜(E)成分を配合してなる、潤滑油組成物であって、
(A)下記一般式(1)で表される3級アミン
(式中、R1は、炭素数が4以上の炭化水素基を示す。R2、R3は、それぞれ独立に、炭素数が1以上4以下の炭化水素基を示す。)
(B)過塩素酸法による全塩基価が50mgKOH/g以下である金属系清浄剤
(C)過塩素酸法による全塩基価が150mgKOH/g以上である金属系清浄剤
(D)酸性リン酸エステル及び酸性亜リン酸エステルから選ばれる少なくとも1種
(E)潤滑油基油
更に、下記条件(X)を満たし、粘度指数(VI)が175以上である、潤滑油組成物。
(X)(B)成分に由来する金属分と(C)成分に由来する金属分との質量比(B/C)が0.60以下 - (A)成分に由来する窒素含有量が、潤滑油組成物全量基準で0.005質量%以上である、請求項1に記載の潤滑油組成物。
- (B)成分が、過塩素酸法による全塩基価が50mgKOH/g以下である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及びアルカリ土類金属サリシレートから選ばれる少なくとも1種であり、かつ、(C)成分が、過塩素酸法による全塩基価が150mgKOH/g以上である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及びアルカリ土類金属サリシレートから選ばれる少なくとも1種である、請求項1又は2に記載の潤滑油組成物。
- (B)成分及び(C)成分に由来する金属分の合計含有量が、潤滑油組成物全量基準で0.01質量%以上0.13質量%以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
- (D)成分に由来するリンの含有量が、潤滑油組成物全量基準で0.01質量%以上である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
- 前記金属系清浄剤が、カルシウムスルホネート、カルシウムフェネート及びカルシウムサリシレートから選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の潤滑油組成物。
- (E)成分の100℃動粘度が1.0mm2/s以上10mm2/s以下である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
- (E)成分が、(E1)100℃動粘度が1.0mm2/s以上5.0mm2/s以下である潤滑油基油、及び(E2)100℃動粘度が50mm2/s以上1,000mm2/s以下の潤滑油基油からなる、請求項1〜7のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
- 100℃動粘度が10.0mm2/s以下である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
- −40℃におけるブルックフィールド粘度が、10,000mPa・s以下である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
- 無段変速機に用いられる、請求項1〜10のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
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