JPH06200269A - 湿式ブレーキ兼用ギヤ油組成物 - Google Patents

湿式ブレーキ兼用ギヤ油組成物

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JPH06200269A
JPH06200269A JP36118092A JP36118092A JPH06200269A JP H06200269 A JPH06200269 A JP H06200269A JP 36118092 A JP36118092 A JP 36118092A JP 36118092 A JP36118092 A JP 36118092A JP H06200269 A JPH06200269 A JP H06200269A
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JP
Japan
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oil
friction
alkali metal
friction modifier
extreme pressure
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JP36118092A
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English (en)
Inventor
Yukio Okano
幸夫 岡野
Yoshihisa Watanabe
佳久 渡辺
Toshio Kunugi
俊夫 功力
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COSMO SOGO KENKYUSHO KK
Cosmo Oil Co Ltd
Original Assignee
COSMO SOGO KENKYUSHO KK
Cosmo Oil Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 極圧性、耐摩耗性、酸化安定性および摩擦特
性を長期間維持させ得るので劣化なしに長寿命の、農業
用トラクターや建設機械用車両の湿式ブレーキ兼用ギヤ
油としての共通潤滑油を与える。 【構成】 潤滑油基材に、(A)アルカリ金属ホウ酸塩
水和物をホウ素として0.15〜1.5重量%、(B)
ジアルキルジチオリン酸亜鉛であって、アルキル基が炭
素数1〜20の第一級又は第二級アルキル基である化合
物の一種以上を0.1〜10重量%および(C)摩擦調
整剤を0.01〜5重量%配合してなる湿式ブレーキ兼
用ギヤ油組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は湿式ブレーキ兼用ギヤ油
に関し、詳しくは、極圧性、耐摩耗性、酸化安定性、及
び摩擦特性の向上した農業用トラクターや建設機械用車
両の共通潤滑油として好適な湿式ブレーキ兼用ギヤ油組
成物に関する。
【0002】
【従来の技術】農業用トラクターや建設機械用ホイール
ローダー等の車両では、動力伝達系と湿式ブレーキに、
共通の潤滑油が使用されている。該共通潤滑油には、極
圧性、耐摩耗性、及び酸化安定性などの他に、優れた摩
擦特性が要求されている。
【0003】摩擦特性とは、湿式クラッチや湿式ブレー
キにおける摩擦を一定レベルに維持するとともに、ステ
ィック−スリップ現象による振動や異音の発生を防止す
る性能であり、静止摩擦係数を動摩擦係数より小さくす
ることで得られることが知られている。
【0004】従来、このような潤滑油には、極圧性や耐
摩耗性を高めるために、ジアルキルジチオリン酸亜鉛
(以下、「ZnDTP」という。)や硫黄−リン系極圧
剤(以下、「SP系極圧剤」という。)が主に使用され
ている。
【0005】さらに、湿式クラッチや湿式ブレーキに必
要な摩擦特性を付与するために、摩擦調整剤(Friction
Modifier:FM)を配合するのが一般的である。
【0006】これらの添加剤として代表的には、SP系
極圧剤では、硫化オレフィン、サルファイド、硫化油
脂、リン酸エステルあるいはリン酸エステルのアミン塩
等が用いられている。
【0007】摩擦調整剤としては、脂肪酸、エステル
系、アルコール系、アミン系、アミド系、リン化合物
系、硫黄化合物系、固体潤滑剤等が用いられている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】近年、メンテナンスの
省力化や省資源の観点から、ロングドレンの潤滑油が求
められるようになり、極圧性、耐摩耗性、および摩擦特
性を長期間維持させることが必要となっている。
【0009】しかしながら、車両の大型化やエンジンの
高出力化などにより共通潤滑油の使用条件は年々厳しさ
を増しており、油温の上昇による早期劣化が深刻な問題
となってきている。
【0010】前述のZnDTPは摩耗防止性と酸化防止
性を合わせ持つ反面、その極圧性はSP系極圧剤に比べ
低いため、これを単独で含む潤滑油では、使用条件の厳
しいギヤ、例えばハイポイドギヤのようなすべり速度の
大きなギヤ、負荷の大きなギヤ、高速で回転するギヤ、
高温下で使用されるギヤ等の油膜切れを起こす恐れのあ
るギヤ、には適用できないといった問題がある。更に、
高温下で使用された場合スラッジが生成し易いといった
欠点がある。
【0011】一方、SP系極圧剤は、湿式クラッチや湿
式ブレーキの摩擦材に吸着するため摩擦調整剤の作用を
阻害することが知られている。また、長期使用による劣
化によって、極圧性の低下のみならず、劣化生成物が湿
式クラッチや湿式ブレーキの摩擦板に吸着するなどして
摩擦特性に悪影響を与え、作動不良やクラッチ鳴き、ブ
レーキ鳴きといった不具合を引き起こすことが危惧され
ている。また高温条件下において熱分解が促進され、ス
ラッジが発生し、焼付や摩耗の増大を生じさせるのみな
らず、金属表面の腐食摩耗の原因にもなるなどの問題点
がある。従って、従来のSP系極圧剤を用いている共通
潤滑油の場合の使用限界温度は、せいぜい120〜13
0℃とされている。
【0012】更に摩擦調整剤の劣化や消耗も摩擦特性を
低下させ、クラッチ鳴きやブレーキ鳴きおよびクラッチ
すべりやブレーキ踏力の増加の直接の原因となってい
る。
【0013】ZnDTP系添加剤を用いた潤滑油は耐熱
性は高いが極圧性が不足するため、高い極圧性が必要な
ギヤには使用できず、SP系極圧剤を使用しているもの
は添加剤の劣化などにより長期使用は難しいなど、高い
極圧性と耐摩耗性、および摩擦特性を長期間維持できる
潤滑油はいまだ得られていないのが現状である。
【0014】本発明は相乗効果のある特定の添加剤と摩
擦調整剤を一定量含有させることにより、添加剤の劣化
が少なく、極圧性、耐摩耗性を長期間維持し、摩擦特性
の油温あるいは経時による変化を抑えた、農業用トラク
ターや建設機械用車両の湿式ブレーキ兼用ギヤ油として
好適に用いられる潤滑油組成物の提供を目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討を重ねた結果。アルカリ金属
ホウ酸塩水和物とジアルキルジチオリン酸亜鉛、および
摩擦調整剤を配合した組成物が、これらの相互作用によ
り熱安定性、高温酸化安定性を向上させ、長期に亘って
極圧性と耐摩耗性、および優れた摩擦特性を維持するこ
とを見い出し、本発明を完成するに至った。
【0016】即ち、本発明の要旨は、鉱油または合成油
系潤滑油を基材とし、これに、(A)アルカリ金属ホウ
酸塩水和物をホウ素として0.15〜1.5重量%、
(B)下記の一般式
【化2】 [式中のR1、R2、R3、およびR4は、それぞれ同一も
しくは相異なる炭素数1〜20の第一級または第二級の
アルキル基を表す。]で表されるジアルキルジチオリン
酸亜鉛の少なくても一種を0.1〜10重量%、(C)
摩擦調整剤を0.01〜5重量%、含有してなることを
特徴とする湿式ブレーキ兼用ギヤ油組成物に存する。
【0017】本発明組成物を詳述すると、その一つの好
ましい実施態様は、100℃における粘度が約1〜50
cStの鉱物性潤滑油あるいはその精製品(以下、「鉱
油」という。)および100℃における粘度が約1〜5
0cStの合成潤滑油基材の中から選ばれる潤滑油に対
し、(A)成分をホウ素量(元素として)0.15〜
1.5重量%好ましくは約0.35〜0.8重量%、
(B)成分を0.1〜10重量%好ましくは約1〜3重
量%、(C)成分を0.01〜5重量%好ましくは約
0.1〜2重量%の割合で配合したものである。
【0018】上記(A)成分であるアルカリ金属ホウ酸
塩水和物は、例えば、特公昭53−9763号公報や米
国特許第3929650号明細書等に開示している方法
により製造することができる。
【0019】すなわち、ホウ素/カリウムが原子比で
2.0〜4.5になるように水酸化カリウム及びホウ酸
の水溶液を、中性のアルカリ土類金属スルフォネート又
はコハク酸イミド系無灰型分散剤を含む油溶液に加え、
激しく撹拌して油中水型エマルジョンを作り、それを脱
水して得たホウ酸カリウム水和物の微粒子分散体を用い
ることができる。
【0020】更に、別の製法として、アルカリ金属又は
アルカリ土類金属中性スルフォネートをアルカリ金属水
酸化物の存在下において炭酸化して超塩基性スルフォネ
ートを得、これにホウ酸を反応させて得られるアルカリ
金属ホウ酸塩の微粒子分散体を用いることもできる。こ
の場合の炭酸化反応は、コハク酸イミドのような無灰型
分散剤の存在下で行うこともある。
【0021】本発明組成物におけるアルカリ金属ホウ酸
塩水和物として、より好ましくは、中性カルシウムスル
フォネート及びコハク酸イミド等の無灰型分散剤を出発
原料として製造されるホウ酸カリウム(カリウムボレー
ト)又はホウ酸ナトリウム分散体を挙げることができ、
これらの方法で得られたアルカリ金属ホウ酸塩水和物
は、例えば、式K2O・3B23・3.2H2Oあるいは
Na2O・B23・2.0H2Oで表される。
【0022】本発明で使用されるアルカリ金属ホウ酸塩
水和物は、上記の通り、無灰型分散剤等に懸濁した状態
で得られるので、懸濁液としての添加量はその懸濁濃度
によって変化する。例えば、ホウ素として7.6重量%
の濃度でアルカリ金属ホウ酸塩水和物を含有する懸濁液
を用いる場合には、潤滑油基材に対し懸濁液約2〜20
重量%を添加することとなる。
【0023】また、(B)成分であるジアルキルジチオ
リン酸亜鉛は、従来より使用されてきている公知のもの
が充当できるが、前記式の定義からも明らかなように、
含まれているアルキル基は第一級または第二級アルキル
基であることが必要であり、第三級アルキル基や芳香族
基あるいはアルケニル基では充分な効果が得られない。
特に好ましくは、炭素数が3〜15の第一級アルキル基
のZnDTPがアルカリ金属ホウ酸塩水和物との相互作
用が最も大きく、かつ摩擦特性への悪影響がなく好適に
用いられる。
【0024】(C)成分である摩擦調整剤は、どのよう
な物でも使用できる。例えば、リン酸エステル、亜リン
酸エステル、リン酸エステルアミン塩、亜リン酸エステ
ルアミン塩、ソルビタン脂肪酸エステル、ペンタエリス
リトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、
トリメチロールプロパン脂肪酸エステル、グリコール脂
肪酸エステル、カルボン酸、カルボン酸アミド、カルボ
ン酸エステル、カルボン酸の金属塩、油脂、高級アルコ
ール、および硫黄化合物等があげられる。好ましくは、
リン酸エステル、亜リン酸エステル、リン酸エステルア
ミン塩、亜リン酸エステルアミン塩である。
【0025】上記の(A)成分、(B)成分、(C)成
分のいずれも配合量が少なすぎると添加効果が十分に現
れず、また多すぎても効果の向上は期待できず、かえっ
てコスト高となって不利である。
【0026】本発明の潤滑油組成物には、上記(A)成
分、(B)成分、(C)成分の他に、目的に応じて通常
使用されている公知の添加剤、例えば、金属型清浄剤、
無灰型分散剤、焼き付き摩耗防止剤、酸化防止剤、腐食
防止剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、消泡剤等が配
合される。
【0027】金属型清浄剤としては、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等が、無
灰型分散剤としては、アルケニルコハク酸イミド、アル
ケニルコハク酸エステル、長鎖脂肪酸とポリアミンとの
アミド(アミノアミド型)等が、焼き付き摩耗防止剤と
しては、硫化油脂、硫化オレフィン、サルファイド、リ
ン酸エステル、亜リン酸エステル、チオリン酸エステル
等が、酸化防止剤としては、アミン系・フェノール系酸
化防止剤等が、腐食防止剤としては、ベンゾトリアゾー
ル、アルケニルコハク酸エステル等が、粘度指数向上剤
としてはポリメタクリレート、オレフィンコポリマー等
が、流動点降下剤としては、ポリメタクリレート等が、
消泡剤としては、シリコン化合物、エステル系消泡剤な
どが、夫々挙げられる。
【0028】
【実施例】以下実施例、比較例により本発明を説明する
が、これらは単に例示であり、本発明はこれらによって
制限されるものではない。
【0029】実施例1〜7、比較例1〜6 上記の本発明組成物及び比較組成物について次の試験を
行った。酸化安定性の評価は、内燃機関用潤滑油酸化安
定度試験法(ISOT:JIS K 2514)に準拠し、150℃、
48時間の条件で行った。
【0030】耐摩耗性試験としてシェル四球摩耗試験機
を用い、回転数1800rpm、荷重40Kgの条件下
で30分試験し、試験用鋼球の摩耗痕の直径で評価し
た。
【0031】極圧性試験としてIAEギヤ試験機を用
い、110℃、6000rpmで評価した。
【0032】摩擦特性の評価としてSAE No.2摩
擦試験機を用い、新油と劣化油(内燃機関用潤滑油酸化
安定度試験に準拠し、150℃で24時間強制劣化させ
たもの)について評価した。下記の条件における回転数
1200rpmのときの動摩擦係数をμ1200、停止する
ときの静止摩擦係数をμ0として、μ0/μ1200を求め
た。
【0033】ディスク:国産自動変速機用ペーパー系デ
ィスク(2枚) プレート:国産自動変速機用鋼製プレート(3枚) モーター回転数:3000rpm ピストン押付圧:2.8Kg/cm2 油温:120℃
【0034】実施例および比較例で用いた組成物の組成
を表1および表2にそれぞれ示し、そして実施例および
比較例で得られた結果を表3および表4にそれぞれ示
す。
【0035】
【表1】
【0036】
【表2】
【0037】
【表3】
【0038】
【表4】
【0039】実施例1〜7と比較例1〜6とから、本発
明の(A)成分と(B)成分が共存しないもの(比較例
1、比較例2)は、極圧性、耐摩耗性、酸化安定性が劣
り、(C)成分を添加しないもの(比較例3)は、極圧
性、酸化安定性については良好な性能を示すが、摩擦特
性が劣り、クラッチ鳴き、ブレーキ鳴き、作動不良の原
因となる。また、(A)成分の添加量が十分でないと
(比較例4)極圧性が低くなり焼き付の原因となる。さ
らに市販の共通油やギヤ油では摩擦特性が不十分なのが
判る。これに対し、本発明の組成物(実施例1〜7)は
湿式ブレーキ兼用ギヤ油として十分な性能を持ち、劣化
による摩擦特性の低下のないことが明かである。
【0040】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の潤滑油組
成物は、各種添加剤の相互作用により、極圧性、耐摩耗
性、酸化安定性および摩擦特性を長期間維持させること
でブレーキ鳴きを防止し、ロングドレンを可能としてい
る。それ故、農業用トラクターや建設機械用車両の湿式
ブレーキ兼用ギヤ油としての共通潤滑油として極めて有
効である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10M 129:06 133:16 129:74) C10N 10:02 10:04 30:06 30:10 40:04 40:08 (72)発明者 功力 俊夫 埼玉県幸手市権現堂1134−2 株式会社コ スモ総合研究所研究開発センター内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉱油または合成油系潤滑油を基材とし、
    これに、(A)アルカリ金属ホウ酸塩水和物をホウ素と
    して0.15〜1.5重量%、(B)下記の一般式 【化1】 [式中のR1、R2、R3、およびR4は、それぞれ同一も
    しくは相異なる炭素数1〜20の第一級または第二級の
    アルキル基を表す。]で表されるジアルキルジチオリン
    酸亜鉛の少なくても一種を0.1〜10重量%、(C)
    摩擦調整剤を0.01〜5重量%、含有してなることを
    特徴とする湿式ブレーキ兼用ギヤ油組成物。
JP36118092A 1992-12-29 1992-12-29 湿式ブレーキ兼用ギヤ油組成物 Pending JPH06200269A (ja)

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Cited By (5)

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