JP6907461B2 - 潤滑油組成物、潤滑方法、及び変速機 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、所定性状を有する鉱油及びポリαオレフィンの少なくとも1種、他の鉱油及びポリαオレフィンの少なくとも1種、ポリメタクリレート等を含む、潤滑油組成物が記載されている。また、特許文献2には、所定性上を有する鉱油系基油、モノエステル系基油、亜リン酸エステル、及びホウ素化無灰分散剤を含む潤滑油組成物が記載されている。
2.上記1に記載の潤滑油組成物を用いる潤滑方法。
3.上記1に記載の潤滑油組成物を用いる変速機。
本実施形態の変速機用潤滑油組成物は、(A)40℃動粘度が5〜15mm2/sであり、かつ引火点が180℃以上の鉱油(以後、単に(A)鉱油と称する場合がある。)、(B)40℃動粘度が5〜15mm2/sであり、かつ引火点が190℃以上の合成油(以後、単に(B)合成油と称する場合がある。)、(C)アミド化合物、及び(D)ポリオールエステル化合物を含むものである。
(A)鉱油は、40℃動粘度が5〜15mm2/sであり、かつ引火点が180℃以上という性状を有する鉱油であることを要する。(A)鉱油が上記の40℃動粘度、かつ引火点を有さないと、省燃費性と、ギヤの耐焼付性、高温環境下での使用性及びシャダー防止性とを同時に備える潤滑油組成物は得られない。
特に省燃費性の観点から、(A)鉱油の40℃動粘度は7〜13mm2/sが好ましく、8〜12mm2/sがより好ましく、8.5〜11mm2/sが更に好ましい。これと同様の観点から、(A)鉱油の100℃動粘度は2〜5mm2/sが好ましく、2〜4mm2/sがより好ましく、2〜3mm2/sが更に好ましい。また、粘度指数は90以上が好ましく、100以上がより好ましく、110以上が更に好ましい。
本明細書において、動粘度、及び粘度指数は、JIS K 2283:2000に準拠し、ガラス製毛管式粘度計を用いて測定した値である。
(B)合成油は、40℃動粘度が5〜15mm2/sであり、かつ引火点が190℃以上という性状を有する合成油であることを要する。(B)合成油が上記の40℃動粘度、かつ引火点を有さないと、省燃費性と、ギヤの耐焼付性、高温環境下での使用性及びシャダー防止性とを同時に備える潤滑油組成物は得られない。
本実施形態の潤滑油組成物は、(C)アミド化合物を含む。(C)アミド化合物を含まないと、省燃費性と、ギヤの耐焼付性、高温環境下での使用性及びシャダー防止性とを同時に備える潤滑油組成物は得られない。
(C)アミド化合物としては、分子中にアミド結合(C(=O)−N)を有する化合物であれば特に制限はないが、例えば、アミン化合物とカルボン酸化合物との反応生成物が挙げられる。
このような脂肪族ポリアミンとしては、例えば、ヘキサメチレンジアミン、ジアミノヘプタン、ジアミノオクタン、ジアミノノナン、ジアミノデカン、ジアミノウンデカン、ジアミノドデカン、ジアミノトリデカン、ジアミノテトラデカン、ジアミノペンタデカン、ジアミノヘキサデカン、ジアミノヘプタデカン、ジアミノオクタデカン、ジアミノノナデカン、ジアミノイコサン、ジアミノヘンイコサン、ジアミノドコサン、ジアミノトリコサン、ジアミノテトラコサン、ジアミノペンタコサン、ジアミノヘキサコサン、ジアミノヘプタコサン、ジアミノオクタコサン、ジアミノノナコサン、ジアミノトリアコンタン等のアルキレンジアミン;ヘキセニルジアミン、ヘプテニルジアミン、オクテニルジアミン、ノネニルジアミン、デセニルジアミン、ウンデセニルジアミン、ドデセニルジアミン、トリデセニルジアミン、テトラデセニルジアミン、ペンタデセニルジアミン、ヘキサデセニルジアミン、ヘプタデセニルジアミン、オクタデセニルジアミン、ノナデセニルジアミン、イコセニルジアミン、ヘンイコセニルジアミン、ドコセニルジアミン、トリコセニルジアミン、テトラコセニルジアミン、ペンタコセニルジアミン、ヘキサコセニルジアミン、ヘプタコセニルジアミン、オクタコセニルジアミン、ノナコセニルジアミン、トリアコンテニルジアミン等のアルケニレンジアミン;ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、ジ(メチルエチレン)トリアミン、ジブチレントリアミン、トリプロピレントリアミン、トリス(2−アミノエチル)アミン、トリエチレンテトラミン、トリプロピレンテトラミン、トリブチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、テトラプロピレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ペンタプロピレンヘキサミン、ペンタペンチレンヘキサミン、ヘキサエチレンヘプタミン、ヘプタエチレンオクタミン、オクタエチレンノナミン、ノナエチレンデカミン等のポリアルキレンポリアミン、などが挙げられる。
また、ポリアルキレンポリアミンは、繰返し単位(−NH−(CH2)n−、nは1以上の整数を示す。)部分が直鎖状、分岐状、環状を形成するものであってもよく、直鎖状のものが好ましい。
(D)ポリオールエステル化合物としては、例えば、ポリオールとカルボン酸化合物との反応生成物が挙げられる。また、(D)ポリオールエステル化合物は、ポリオールの全ての水酸基がエステル化された完全エステルでも、またポリオールの水酸基の一部がエステル化されずに残った部分エステルでもよく、また完全エステルと部分エステルとの混合物でもよいが、酸価を抑え、シャダー防止性を向上する観点から、完全エステルであることが好ましい。
ポリオールの具体例としては、エチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、プロパンジオール、ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、ヘプタンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、ウンデカンジオール、ドデカンジオール、トリデカンジオール、テトラデカンジオール、ペンタデカンジオール等の脂肪族ジオール;トリメチロ−ルエタン、ジトリメチロ−ルエタン、トリメチロ−ルプロパン、ジトリメチロ−ルプロパン、グリセリン、ペンタエリスリト−ル、ジペンタエリスリト−ル、トリペンタエリスリト−ル、ソルビト−ル等の3価以上の脂肪族ポリオールなどが挙げられる。これらの中でも、特に優れたシャダー防止性を得る観点から、3価以上の脂肪族ポリオールが好ましく、グリセリンがより好ましい。
これらカルボン酸の中でも、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸が好ましく、ステアリン酸及びオレイン酸がより好ましい。
また、(C)アミド化合物と(D)ポリオールエステル化合物との合計含有量は、特にシャダー防止性の観点から、組成物全量基準で0.01〜3質量%が好ましく、0.03〜2質量%がより好ましく、0.05〜1質量%が更に好ましく、0.05〜0.5質量%が特に好ましい。
本実施形態の潤滑油組成物は、発明の目的を阻害しない範囲で、例えば、粘度指数向上剤、摩擦調整剤、酸化防止剤、分散剤、流動点降下剤、消泡剤等のその他添加剤を、適宜選択して配合することができる。これらの添加剤は、単独で、又は複数種を組み合わせて用いることができる。
これらのその他添加剤の合計含有量は、発明の目的に反しない範囲であれば特に制限はないが、その他添加剤を添加する効果を考慮すると、組成物全量基準で、0.1〜20質量%が好ましく、1〜15質量%がより好ましく、5〜13質量%が更に好ましい。
本実施形態の潤滑油組成物は、上記の基油(A)の粘度指数を向上させるため、粘度指数向上剤を含有してもよい。粘度指数向上剤としては、例えば、非分散型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等)、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等)等の重合体が挙げられる。
非分散型及び分散型ポリメタクリレートの場合は、5,000〜500,000が好ましく、10,000〜300,000がより好ましく、20,000〜100,000が更に好ましい。また、オレフィン系共重合体の場合は、800〜300,000が好ましく、10,000〜200,000がより好ましい。
<GPC測定装置>
・カラム:TOSO GMHHR−H(S)HT
・検出器:液体クロマトグラム用RI検出器 WATERS 150C
<測定条件等>
・溶媒:1,2,4−トリクロロベンゼン
・測定温度:145℃
・流速:1.0ミリリットル/分
・試料濃度:2.2mg/ミリリットル
・注入量:160マイクロリットル
・検量線:Universal Calibration
・解析プログラム:HT−GPC(Ver,1.0)
摩擦調整剤としては、例えば、炭素数6〜30のアルキル基またはアルケニル基、特に炭素数6〜30の直鎖アルキル基または直鎖アルケニル基を分子中に少なくとも1個有する、脂肪酸アミン、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸、脂肪族アルコール、及び脂肪酸エーテル等の無灰摩擦調整剤;モリブデンジチオカーバメート(MoDTC)、モリブデンジチオホスフェート(MoDTP)、及びモリブデン酸のアミン塩等のモリブデン系摩擦調整剤等が挙げられる。
酸化防止剤としては、例えば、ジフェニルアミン系酸化防止剤、ナフチルアミン系酸化防止剤等のアミン系酸化防止剤;モノフェノール系酸化防止剤、ジフェノール系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤等のフェノール系酸化防止剤;三酸化モリブデン及び/又はモリブデン酸とアミン化合物とを反応させてなるモリブデンアミン錯体等のモリブデン系酸化防止剤;フェノチアジン、ジオクタデシルサルファイド、ジラウリル−3,3'−チオジプロピオネート、2−メルカプトベンゾイミダゾール等の硫黄系酸化防止剤;トリフェニルホスファイト、ジイソプロピルモノフェニルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト等のリン系酸化防止剤等が挙げられる。
分散剤としては、例えば、ホウ素非含有コハク酸イミド類、ホウ素含有コハク酸イミド類、ベンジルアミン類、ホウ素含有ベンジルアミン類、コハク酸エステル類、脂肪酸あるいはコハク酸で代表される一価又は二価カルボン酸アミド類等の無灰系分散剤が挙げられる。
流動点降下剤としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化パラフィンとナフタレンとの縮合物、塩素化パラフィンとフェノールとの縮合物、ポリメタクリレート、ポリアルキルスチレン等が挙げられる。
消泡剤としては、例えば、シリコーン油、フルオロシリコーン油、及びフルオロアルキルエーテル等が挙げられる。
本実施形態の潤滑油組成物の100℃動粘度は、2〜5mm2/sが好ましく、2.25〜4.75mm2/sがより好ましく、2.5〜4.5mm2/sが更に好ましい。40℃動粘度は、5〜17mm2/sが好ましく、6〜17mm2/sがより好ましく、8〜17mm2/sが更に好ましい。
また、粘度指数は、幅広い温度領域で安定した効果を発揮する観点から、130以上が好ましく、135以上がより好ましく、140以上が更に好ましい。
本実施形態の潤滑油組成物は、このような特性をいかし、例えば、ガソリン自動車、ハイブリッド自動車、電気自動車等の変速機用潤滑油組成物として用いることができる。特に、高温環境下での使用性に優れることから、ハイブリッド自動車、電気自動車用の潤滑油組成物として好適に用いることができる。また、本実施形態の潤滑油組成物について適用しうる他の用途としては、例えば、内燃機油、油圧作動油、タービン油、圧縮機油、工作機械用潤滑油、切削油、歯車油、流体軸受け油組成物、転がり軸受け油等も好ましく挙げられる。
本実施形態の潤滑方法は、上記の本実施形態の潤滑油組成物を用いた潤滑方法である。本実施形態の潤滑方法で用いられる潤滑油組成物は、省燃費性と、ギヤの耐焼付性、高温環境下での使用性及びシャダー防止性とを同時に備えるものである。よって、本実施形態の潤滑方法は、例えば、ガソリン自動車、ハイブリッド自動車、電気自動車等の変速機に好適に用いられる。特に、高温環境下での使用性に優れることから、ハイブリッド自動車、電気自動車の変速機における潤滑方法として好適に用いられる。また、他の用途、例えば、内燃機関、油圧機械、タービン、圧縮機、工作機械、切削機械、歯車(ギヤ)、流体軸受け、転がり軸受けを備える機械等にも好適に用いられる。
表1に示す配合量(質量%)で潤滑油組成物を調製した。得られた潤滑油組成物について、以下の方法により各種試験を行い、その物性を評価した。評価結果を表1に示す。なお本実施例で用いた表1に示される各成分の詳細は以下のとおりである。
・鉱油−1:パラフィン系鉱油、40℃動粘度9.5mm2/s、100℃動粘度2.7mm2/s、粘度指数117、引火点186℃、
・鉱油−2:パラフィン系鉱油、40℃動粘度9.3mm2/s、100℃動粘度2.6mm2/s、粘度指数112、引火点186℃
・鉱油−3:パラフィン系鉱油、40℃動粘度9.9mm2/s、100℃動粘度2.7mm2/s、粘度指数116、引火点170℃
・合成油:エステル油、40℃動粘度7.5mm2/s、100℃動粘度2.5mm2/s、粘度指数197、引火点206℃
・アミド化合物:イソステアリン酸と脂肪族ポリアミン(テトラエチレンペンタミン)との反応生成物
・ポリオールエステル:オレイン酸モノグリセライドとオレイン酸ジグリセライドとの混合物
(1)動粘度
JIS K 2283:2000に準拠し、40℃、100℃における動粘度を測定した。
(2)粘度指数(VI)
JIS K 2283:2000に準拠して測定した。
(3)引火点
JIS K2265−4:2007に準拠し、COC法により測定した。
ASTM D5182−9に準拠し、FZGギヤ試験機を用い、90℃、1500rpm、15分の条件で試験を行い、規定に沿って段階的に荷重を上げ、歯面に焼付き(スコーリング)が発生した荷重のステージで表示した。荷重のステージが高いほど、耐焼付性に優れることを示す。
JASO M349:2012に準拠し、以下の条件で試験して、すべり速度0.9m/sでのdμ/dV×1000の数値をもって、シャダー防止性の指標とした。この数値が大きいほど、シャダー防止性に優れていることを示し、この数値が負の数値である場合はシャダーが発生することを示す。
・摩擦材:セルロース製ディスク/スチールプレート
・油量:150ml
・性能測定:ならし運転後に油温40℃、及び120℃で、すべり速度0.9m/sとしたときのμ−V摩擦特性(面圧:1MPa、回転数250から0rpmのスィープダウン時のdV/dV0)を評価した。
・ならし運転の条件は以下の通りである。
油温80℃、面圧1MPa、すべり速度0.6m/s、時間30分
Claims (9)
- (A)40℃動粘度が5〜15mm2/sであり、かつ引火点が180℃以上の鉱油、(B)40℃動粘度が5〜15mm2/sであり、かつ引火点が190℃以上の合成油、(C)アミド化合物、及び(D)ポリオールエステル化合物を含み、前記(A)鉱油の含有量が組成物全量基準で60〜90質量%であり、前記(B)合成油の含有量が組成物全量基準で5〜25質量%であり、前記(C)アミド化合物と前記(D)ポリオールエステル化合物との合計含有量が組成物全量基準で0.05〜0.5質量%であり、前記(C)アミド化合物が炭素数6〜12である脂肪族ポリアミンと炭素数16〜20の1価のカルボン酸化合物との反応生成物であり、前記(D)ポリオールエステル化合物が炭素数2〜8の脂肪族ポリオールと炭素数16〜20の1価のカルボン酸化合物との反応生成物であり、40℃動粘度が5〜17mm2/sであり、かつ引火点が184℃以上である、変速機に用いられる潤滑油組成物。
- 前記脂肪族ポリアミンが、窒素原子数が3〜8のものである請求項1に記載の潤滑油組成物。
- 前記脂肪族ポリオールが、3価以上のものである請求項1又は2に記載の潤滑油組成物。
- 100℃動粘度が2〜5mm2/sであり、かつ引火点が184℃以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載の潤滑油組成物。
- 引火点が、190℃以上である請求項1〜4のいずれか1項に記載の潤滑油組成物。
- 電気自動車又はハイブリッド車に用いられる請求項1〜5のいずれか1項に記載の潤滑油組成物。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の潤滑油組成物を用いる潤滑方法。
- 変速機を潤滑する請求項7に記載の潤滑方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の潤滑油組成物を用いる変速機。
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