WO2018190431A1 - 潤滑油組成物 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a lubricating oil composition, and more particularly, in a power transmission device for an automobile, a lubricating oil composition suitable as a common lubricating oil for a wet clutch used with slip and a hypoid gear mainly used for a final reduction gear.
- a lubricating oil composition suitable as a common lubricating oil for a wet clutch used with slip and a hypoid gear mainly used for a final reduction gear.
- Automobiles normally distribute the torque from a power source such as an engine to each drive wheel while absorbing the difference in rotational speed that occurs between the drive wheels inside and outside the curve when turning a curve. And have a differential to communicate.
- a simple differential gear also referred to as a differential gear or an open differential
- a frame member and a ring gear that receives torque from a power source and rotates coaxially with the pair of side gears together with the frame member. When the pinion gear does not rotate, both the pair of side gears rotate at the same speed.
- the rotation speed of the ring gear is equal to the average value of the rotation speeds of the left and right drive wheels (that is, the average value of the rotation speeds of the left and right side gears).
- torque from a power source such as an engine is transmitted to a ring gear of a differential gear via a hypoid gear. Since the hypoid gear meshes a plurality of teeth at the same time, the load on the teeth can be dispersed and the durability of the gear can be improved as compared with a general bevel gear.
- the differential gear since slip always occurs on the contact surface between teeth, the lubrication condition becomes very severe.
- Some differential gears have a more complicated mechanism such as a differential limiter (LSD).
- LSD differential limiter
- the lubricating oil has a high level especially for lubrication of hypoid gears. Abrasion resistance, seizure resistance, and fatigue life are required. Therefore, in general, the differential gear is lubricated using a different lubricating oil from a lubricating oil for other machine elements of the automobile (for example, engine oil, transmission oil, etc.).
- an automatic transmission for an automobile is one or more that transmits and cuts off torque from a prime mover. It has a wet clutch.
- different lubricating oils are used for lubrication of the automatic transmission and the lubrication of the hypoid gear and the differential gear.
- both types of lubrication can be performed with a single and common lubricating oil, it is advantageous from the viewpoint of weight reduction and the like.
- such lubricants also require judder prevention of wet clutches equipped in automatic transmissions. Is done.
- a lubricating base oil and (A) a dispersed poly (meth) acrylate compound having a weight average molecular weight of 30,000 to 200,000 are 1 to 10 masses based on the total amount of the composition.
- the ratio of the amount MA to the content MB of the component (B) (MA / MB) is 0.05 to 1
- the ratio of the weight average molecular weight MwB of the component (B) to the weight average molecular weight MwA of the component (A) ( A lubricating oil composition characterized in that MwB / MwA) is 0.05-2.
- (meth) acrylate means “acrylate and / or methacrylate”.
- the lubricating base oil is one or more API Group II mineral base oils, one or more API Group III mineral base oils, or one or more API Group IV synthetic base oils or 1 It is preferably composed of at least one API group V synthetic base oil or a combination thereof, and the kinematic viscosity of the lubricating base oil at 100 ° C. is 2.5 to 4.5 mm 2 / s.
- the kinematic viscosity at 100 ° C. of the lubricating oil composition is preferably 4.5 to 7.5 mm 2 / s.
- the lubricating oil composition preferably further contains (C) a phosphorus-containing antiwear agent in an amount of 200 to 1110 ppm by mass as phosphorus based on the total amount of the composition.
- the lubricating oil composition preferably further contains (D) an overbased calcium-based detergent in an amount of 50 to 300 ppm by mass as the amount of calcium based on the total amount of the composition.
- the lubricating oil composition preferably contains an overbased calcium salicylate detergent as component (D) in an amount of 50 to 300 ppm by mass on the basis of the total amount of the composition.
- the lubricating oil composition preferably further contains (E) a sulfur-based additive in an amount of 800 to 1300 mass ppm as a sulfur amount based on the total amount of the composition.
- the lubricating oil composition further comprises (F) a compound having a chain aliphatic hydrocarbon group having 10 to 24 carbon atoms and one or more functional groups selected from an amide bond, an imide bond, and an amino group.
- the content is preferably 1.0 to 5.0% by mass based on the total amount of the product.
- a lubricating oil composition that has both wear resistance, seizure resistance, and fatigue life required for gear oil, particularly for hypoid gear lubrication, and judder prevention of a wet clutch. Can do.
- ⁇ Lubricant base oil As the lubricating base oil, one or more base oils selected from mineral base oils and synthetic base oils can be used without particular limitation.
- mineral base oils solvent degreasing, solvent extraction, and hydrogenation are performed on lubricating oil fractions obtained by vacuum distillation of atmospheric residual oil obtained by atmospheric distillation of crude oil.
- a paraffinic or naphthenic mineral oil base oil obtained by performing one or more purification processes such as cracking, hydroisomerization, solvent dewaxing, catalytic dewaxing, hydrorefining, and wax isomerized mineral oil, GTL Examples include base oils produced by a method of isomerizing WAX (Gas Liquid Wax).
- mineral oil base oil wax isomerization obtained by isomerizing a raw material containing 50% by mass or more of hydrocracked mineral oil base oil and / or petroleum wax or GTL wax (for example, Fischer-Tropsch synthetic oil).
- An isoparaffin base oil can be preferably used.
- Synthetic base oils include, for example, poly ⁇ -olefins (for example, ethylene-propylene copolymers, polybutenes, 1-octene oligomers, 1-decene oligomers, etc.) or hydrides thereof; monoesters (for example, butyl stearate, octyl) Diesters (eg ditridecyl glutarate, di-2-ethylhexyl adipate, diisodecyl adipate, ditridecyl adipate, di-2-ethylhexyl sebacate, etc.); polyesters (eg trimellitic acid ester, etc.); polyols Esters (eg trimethylolpropane caprylate, trimethylolpropane pelargonate, pentaerythritol-2-ethylhexanoate, pentaerythritol pelargonate, etc.); aromatic synthetic oils (
- % C P of the mineral base oil is preferably 60 or more, more preferably 65 or more, and usually 99 or less, preferably 95 or less.
- % C P of the mineral base oil is less than the above lower limit, the viscosity - it is possible to improve temperature characteristics, thermal and oxidation stability and frictional properties.
- % C p value of the lubricating base oil is more than the above upper limit, it is possible to increase the solubility of additives.
- % C A of the mineral base oil is preferably 2 or less, more preferably 1 or less, more preferably 0.8 or less, particularly preferably 0.5 or less, may be zero.
- % C A of the mineral base oil is more than the above upper limit, the viscosity - it is possible to increase the temperature characteristics, thermal and oxidation stability and fuel efficiency.
- % C N of the mineral base oil is preferably 40 or less, more preferably 35 or less, and preferably 1 or more, more preferably 4 or more.
- % C N of the mineral base oil is more than the above upper limit, the viscosity - it is possible to increase the temperature characteristics, thermal and oxidation stability and frictional properties. Moreover, it becomes possible that the solubility of an additive is improved because% CN is more than the said lower limit.
- % C P ,% C N and% C A are the percentages of the number of paraffin carbons to the total number of carbons determined by a method (ndM ring analysis) based on ASTM D 3238-85, respectively. Mean the percentage of naphthene carbons to total carbons, and the percentage of aromatic carbons to total carbons. That is, the preferable ranges of% C P ,% C N and% C A described above are based on the values obtained by the above method. For example, even a mineral base oil containing no naphthene is obtained by the above method. The% CN that is obtained can exhibit values greater than zero.
- the lubricating base oil is one or more API Group II mineral base oils or one or more API Group III mineral base oils or one or more API Group IV synthetic base oils or 1 It consists of more than one API Group V synthetic base oil or a combination thereof.
- Group II base oils are mineral oil base oils having a sulfur content of 0.03% by mass or less, a saturation content of 90% by mass or more, and a viscosity index of 80 or more and less than 120.
- Group III base oils are mineral oil base oils having a sulfur content of 0.03% by mass or less, a saturation content of 90% by mass or more, and a viscosity index of 120 or more.
- Group IV base oils are poly ⁇ -olefin base oils.
- Group V base oils are ester base oils.
- the kinematic viscosity of the lubricating base oil at 100 ° C. is preferably 6.0 mm 2 / s or less, particularly preferably 4.5 mm 2 / s or less, and preferably 2.0 mm 2 / s or more, particularly preferably 2 .5 mm 2 / s or more.
- the kinematic viscosity at 100 ° C. of the base oil is not more than the above upper limit value, it becomes possible to improve the low-temperature viscosity characteristics of the lubricating oil composition and to improve fuel economy.
- kinematic viscosity at 100 ° C.” means the kinematic viscosity at 100 ° C. as defined in ASTM D-445.
- the kinematic viscosity at 40 ° C. of the lubricating base oil is preferably 40 mm 2 / s or less, more preferably 30 mm 2 / s or less, still more preferably 25 mm 2 / s or less, particularly preferably 21 mm 2 / s or less.
- it is 8.0 mm ⁇ 2 > / s or more, More preferably, it is 8.5 mm ⁇ 2 > / s or more, Most preferably, it is 9.0 mm ⁇ 2 > / s or more.
- kinematic viscosity at 40 ° C. means the kinematic viscosity at 40 ° C. as defined in ASTM D-445.
- the viscosity index of the lubricating base oil is preferably 95 or higher, particularly preferably 100 or higher.
- the viscosity index of the base oil is not less than the above lower limit, not only the viscosity-temperature characteristics and thermal / oxidation stability of the lubricating oil composition can be improved, but also the wear resistance can be improved.
- the viscosity index means a viscosity index measured according to JIS K 2283-1993.
- the pour point of the lubricating base oil is preferably ⁇ 10 ° C. or lower, more preferably ⁇ 12.5 ° C. or lower, still more preferably ⁇ 15 ° C. or lower, particularly preferably ⁇ 17.5 ° C. or lower, and most preferably ⁇ 20. 0 ° C. or lower.
- the pour point means a pour point measured according to JIS K 2269-1987.
- the sulfur content in the lubricating base oil is preferably 1.5% by mass or less, more preferably 1.0% by mass or less, from the viewpoint of oxidation stability.
- the lubricant base oil includes one or more API Group II mineral base oils or one or more API Group III mineral base oils or one or more API Group IV synthetic base oils or 1 Consisting of more than one kind of API Group V synthetic base oil or combinations thereof, (O1) API group II base oil, group III base oil, group IV base oil or a mixed base oil thereof having a kinematic viscosity at 100 ° C.
- Base oils other than the base oils (O1) (O2) and (O3) are contained or not contained in an amount of less than 5% by weight based on the total amount of the lubricating base oil,
- a lubricating base oil having a kinematic viscosity at 100 ° C. of 2.5 to 4.5 mm 2 / s (hereinafter sometimes referred to as “the lubricating base oil according to this embodiment”) can be preferably used.
- the oil film thickness in the transition region (mixed lubrication region) from the fluid lubrication region to the boundary lubrication region is increased, and the wear resistance and seizure resistance are increased. , And the fatigue life can be further increased.
- the kinematic viscosity at 100 ° C. of the base oil (O1) is 1.7 to 2.7 mm 2 / s, preferably 2.3 mm 2 / s or less, preferably 2.0 mm 2 / s or more, particularly preferably. Is 2.2 mm 2 / s or more.
- the kinematic viscosity at 100 ° C. of the base oil (O1) is equal to or lower than the above upper limit value, it becomes possible to improve fuel economy.
- the kinematic viscosity at 100 ° C. of the base oil (O1) is equal to or higher than the lower limit value, it becomes possible to sufficiently improve the lubricity by sufficiently forming an oil film at the lubrication site.
- the viscosity index of the base oil (O1) is 85 or more, preferably 90 or more, more preferably 100 or more.
- the upper limit is not particularly limited, but may be 140 or less, for example.
- the pour point of the base oil (O1) is preferably ⁇ 20 ° C. or lower, more preferably ⁇ 30 ° C. or lower, and usually ⁇ 40 ° C. or higher.
- the pour point of the base oil (O1) is less than or equal to the above upper limit value, the low temperature viscosity characteristics are improved.
- % C P of base oil (O1) is preferably 60 or more, more preferably 70 or more, it may be 100. By% C P of base oil (O1) is not less than the lower limit, the thermal and oxidation stability is improved.
- % C N of base oil (O1) is preferably 40 or less, particularly preferably 30 or less, may be zero.
- By% C N of base oil (O1) is less than the above upper limit, the viscosity - it is possible to increase the temperature characteristics, thermal and oxidation stability and fuel efficiency.
- the base oil (O1) has a kinematic viscosity at 100 ° C. of 2.2 to 2.7 mm 2 / s, a viscosity index of 90 to 130, a pour point of ⁇ 20 to ⁇ 40 ° C.,% C P Is an API Group II or III base oil (hereinafter sometimes referred to as “base oil (O1a)”) having 60 to 100 and% CN of 0 to 40. More preferably, the base oil (O1) has a kinematic viscosity at 100 ° C.
- base oil (O1b) is 2.2 ⁇ 2.3mm 2 / s, a viscosity index of 100-130, a pour point of -30 ⁇ -40 °C,% C P 70 ⁇ 100,% C N is 0 ⁇ 30 API group II or III base oil (hereinafter sometimes referred to as "base oil (O1b)".) it is.
- base oil (O1) By using these base oils as the base oil (O1), it is possible to improve fuel economy.
- the kinematic viscosity at 100 ° C. of the base oil (O2) is 3.0 to 10.0 mm 2 / s, preferably 8.0 mm 2 / s or less, particularly preferably 6.5 mm 2 / s or less, and preferably Is 3.5 mm 2 / s or more.
- the kinematic viscosity at 100 ° C. of the base oil (O2) is equal to or lower than the above upper limit value, it becomes possible to improve fuel economy. Further, when the kinematic viscosity at 100 ° C. of the base oil (O2) is not less than the above lower limit value, it is possible to sufficiently improve the lubricity by sufficiently forming an oil film at the lubrication site.
- the viscosity index of the base oil (O2) is 110 or more, preferably 120 or more.
- the upper limit is not particularly limited, but may be 140 or less, for example.
- the kinematic viscosity at 100 ° C. of the base oil (O3) is 2.5 to 4.5 mm 2 / s, preferably 3.5 mm 2 / s or less, more preferably 3.0 mm 2 / s or less.
- the kinematic viscosity at 100 ° C. of the base oil (O3) is equal to or lower than the above upper limit value, it becomes possible to improve fuel economy. Further, when the kinematic viscosity at 100 ° C. of the base oil (O3) is equal to or higher than the lower limit value, it is possible to sufficiently improve the lubricity by sufficiently forming an oil film at the lubrication site.
- the viscosity index of the base oil (O3) is 120 or more, preferably 130 or more.
- the upper limit is not particularly limited, but may be 190 or less, for example.
- the content of the base oil (O1) in the lubricating base oil according to the present embodiment is 30 to 95% by mass, preferably 35 to 90% by mass, based on the total amount of the lubricating base oil.
- the content of the base oil (O2) in the lubricating base oil according to the present embodiment is 5 to 70% by mass, preferably 10 to 65% by mass, based on the total amount of the lubricating base oil.
- the content of the base oil (O3) in the lubricating base oil according to this embodiment is 15% by mass or less, preferably 10% by mass or less, and 0% by mass based on the total amount of the lubricating oil base oil. Good.
- the content of the base oil (O3) being 0 mass% means that the lubricating base oil does not contain the base oil (O3).
- the content of the base oils other than the base oils (O1) (O2) and (O3) in the lubricating base oil according to the present embodiment is less than 5% by mass, preferably 1% by mass, based on the total amount of the lubricating base oil. It may be less than 0% by mass.
- the content of the base oil other than the base oils (O1) (O2) and (O3) is 0% by mass means that the lubricating base oil contains the base oils (O1) and (O2) and (optional) Meaning) consisting of base oil (O3).
- the content of the lubricating base oil in the lubricating oil composition is usually 60 to 95% by mass, preferably 65 to 90% by mass, based on the total amount of the lubricating oil composition.
- the lubricating oil composition of the present invention comprises (A) a dispersed poly (meth) acrylate compound having a weight average molecular weight of 30,000 to 200,000 (hereinafter sometimes referred to as “component (A)”).
- component (B) A non-dispersed poly (meth) acrylate compound having a weight average molecular weight of 15,000 to 100,000 (1 to 10% by mass based on the total amount of the composition).
- the ratio (MA / MB) of the content MA of the component (A) to the content MB of the component (B) is 0.05 to 1.
- the ratio (MwB / MwA) of the weight average molecular weight MwB of the component (B) to the weight average molecular weight MwA of the component (A) is 0.05-2.
- the weight average molecular weight of the component (A) is 30,000 to 200,000. When the weight average molecular weight of the component (A) is within the above range, it becomes easy to increase the oil film thickness and to improve the fatigue life and seizure resistance. From the same viewpoint, the weight average molecular weight of the component (A) is preferably 170,000 or less, and may be, for example, 150,000 or less.
- the weight average molecular weight of the component is 15,000 to 100,000.
- the weight average molecular weight of the component (B) is 15,000 or more, the component (B) tends to stay in the oil film, so that the oil film thickness can be increased.
- the weight average molecular weight of the component (B) is 100,000 or less, the low temperature viscosity characteristics are improved, and the oil film thickness in the transition region (mixed lubrication region) from fluid lubrication to boundary lubrication is increased. As a result of reducing the friction coefficient, it becomes possible to increase the seizure resistance and the fatigue life.
- the weight average molecular weight of the component (B) is preferably 90,000 or less, for example, 80,000 or less.
- the content of component (A) is 1 to 10% by mass based on the total amount of the composition.
- Component content of 1% by mass or more increases oil film thickness in the transition region (mixed lubrication region) from fluid lubrication to boundary lubrication, reduces the friction coefficient, fatigue life, wear resistance And seizure resistance can be improved.
- content reduction of (A) component is 10 mass% or less, the viscosity fall by shearing can be suppressed, so that the oil film thickness can be kept thick and the seizure resistance and fatigue life can be further increased.
- the content of component is 15% by mass or less based on the total amount of the composition.
- content of a component is 15 mass% or less, the viscosity fall by shearing can be suppressed, Therefore It becomes possible to keep oil film thickness thick and to further improve seizure resistance and fatigue life.
- the ratio MA / MB between the content MA of the component (A) and the content MB of the component (B) is 0.05 to 1.
- the ratio MA / MB is 0.05 or more, the oil film thickness in the transition region (mixed lubrication region) from fluid lubrication to boundary lubrication is increased, and the fatigue life, wear resistance, and seizure resistance are improved. Is possible.
- the ratio MA / MB is 1 or less, it becomes possible to improve the low-temperature viscosity characteristics, and the oil film thickness in the transition region (mixed lubrication region) from fluid lubrication to boundary lubrication is increased. It is possible to reduce the coefficient and increase the fatigue life.
- the ratio MwB / MwA of the weight average molecular weight MwB of the component (B) to the weight average molecular weight MwA of the component (A) is 0.05-2.
- the ratio MwB / MwA is 0.05 or more, the component (B) tends to stay in the oil film, so that the oil film thickness can be increased.
- the ratio MwB / MwA is 2 or less, it becomes possible to improve the low-temperature viscosity characteristics, and the oil film thickness in the transition region (mixed lubrication region) from fluid lubrication to boundary lubrication is increased.
- the coefficient can be reduced, and the fatigue life and wear resistance can be increased.
- the poly (meth) acrylate compound constituting the component (A) or the component (B) is a dispersion type (component (A)) or non-dispersion type (component (B)) poly (meth) having the above-mentioned weight average molecular weight.
- An acrylate compound can be used without particular limitation. Dispersed poly (meth) acrylate compounds have functional groups containing nitrogen atoms, whereas non-dispersed poly (meth) acrylate compounds do not have functional groups containing nitrogen atoms.
- the nitrogen content in the component (A) is preferably 200 to 400 ppm by mass, based on the total amount of the component (A) (100% by mass), and may be 100 to 350 ppm by mass in one embodiment.
- the poly (meth) acrylate compound constituting the component (A) or the component (B) is, for example, a (meth) acrylate structural unit represented by the following general formula (1) in all monomer units in the polymer.
- a poly (meth) acrylate compound having a ratio of 10 to 90 mol% (hereinafter sometimes referred to as “poly (meth) acrylate compound according to this embodiment”) can be preferably used.
- R 1 represents hydrogen or a methyl group
- R 2 represents a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.
- R 2 may be a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a combination thereof.
- the proportion of the (meth) acrylate structural unit represented by the general formula (1) in the polymer is preferably 10 to 90 mol%, more preferably 80 mol. % Or less, and more preferably 70 mol% or less. More preferably, it is 20 mol% or more, More preferably, it is 30 mol% or more, Especially preferably, it is 40 mol% or more.
- the poly (meth) acrylate compound according to this embodiment may be a copolymer having another (meth) acrylate structural unit in addition to the (meth) acrylate structural unit represented by the general formula (1).
- Such a copolymer includes one or more monomers represented by the following general formula (2) (hereinafter referred to as “monomer (M-1)”) and other than the monomer (M-1). It can be obtained by copolymerizing with a monomer.
- R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group
- R 4 represents a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.
- R 4 may be a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a combination thereof.
- the monomer to be combined with the monomer (M-1) is arbitrary, but for example, a monomer represented by the following general formula (3) (hereinafter referred to as “monomer (M-2)”) is preferable.
- the copolymer of the monomer (M-1) and the monomer (M-2) is a non-dispersed poly (meth) acrylate viscosity index improver.
- R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group
- R 6 represents a linear or branched hydrocarbon group having 19 or more carbon atoms.
- R 6 in the monomer (M-2) represented by the formula (3) is a linear or branched hydrocarbon group having 19 or more carbon atoms, preferably a straight chain having 20 or more carbon atoms, as described above. Or it is a branched hydrocarbon, More preferably, it is a linear or branched hydrocarbon with 22 or more carbon atoms, More preferably, it is a branched hydrocarbon group with 24 or more carbon atoms.
- R 6 is preferably straight-chain or branched hydrocarbon group having 50,000 or less carbon atoms, more preferably straight having 500 or less carbon atoms It is a chain or branched hydrocarbon group, more preferably a linear or branched hydrocarbon group having 100 or less carbon atoms, and particularly preferably a branched hydrocarbon group having 50 or less carbon atoms. And most preferably a branched hydrocarbon group having 25 or less carbon atoms.
- a comb-shaped poly (meth) acrylate can be given.
- the comb-shaped poly (meth) acrylate here is a copolymer of the monomer (M-1) and the monomer (M-2), and the monomer (M-2) is R 6 in the formula (3).
- Mn number average molecular weight
- a macromonomer for example, a macromonomer derived from a hydride of polyolefin obtained by copolymerizing butadiene and isoprene can be employed.
- the (meth) acrylate structural unit corresponding to the monomer (M-2) represented by the general formula (3) in the polymer may be only one type, Two or more combinations may be used.
- the proportion of the structural unit corresponding to the monomer (M-2) represented by the general formula (3) in the total monomer units in the polymer is preferably 0.5 to 70 mol%, more preferably It is 60 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, particularly preferably 40 mol% or less, and most preferably 30 mol% or less. Further, it is preferably 1 mol% or more, more preferably 3 mol% or more, further preferably 5 mol% or more, and particularly preferably 10 mol% or more.
- monomers to be combined with the monomer (M-1) include a monomer represented by the following general formula (4) (hereinafter referred to as “monomer (M-3)”) and a general formula (5)
- One or more selected from monomers (hereinafter referred to as “monomer (M-4)”) are preferred.
- the copolymer of the monomer (M-1) and the monomer (M-3) and / or (M-4) is a dispersed poly (meth) acrylate compound.
- the dispersed poly (meth) acrylate compound may further contain a monomer (M-2) as a constituent monomer.
- R 7 represents a hydrogen atom or a methyl group
- R 8 represents an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms
- E 1 represents 1 to 2 nitrogen atoms and 0 to 2 oxygen atoms.
- x represents 0 or 1
- alkylene group having 1 to 18 carbon atoms represented by R 8 include ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group, hexylene group, heptylene group, octylene group, nonylene group, decylene group, Examples include an undecylene group, a dodecylene group, a tridecylene group, a tetradecylene group, a pentadecylene group, a hexadecylene group, a heptadecylene group, and an octadecylene group (these alkylene groups may be linear or branched).
- Specific examples of the group represented by E 1 include a dimethylamino group, a diethylamino group, a dipropylamino group, a dibutylamino group, an anilino group, a toluidino group, a xylidino group, an acetylamino group, a benzoylamino group, and a morpholino group.
- Pyrrolyl group pyrrolino group, pyridyl group, methylpyridyl group, pyrrolidinyl group, piperidinyl group, piperidino group, quinolyl group, pyrrolidonyl group, pyrrolidono group, imidazolino group, and pyrazinyl group.
- R 9 represents a hydrogen atom or a methyl group
- E 2 represents an amine residue or a heterocyclic residue containing 1 to 2 nitrogen atoms and 0 to 2 oxygen atoms.
- Specific examples of the group represented by E 2 include a dimethylamino group, a diethylamino group, a dipropylamino group, a dibutylamino group, an anilino group, a toluidino group, a xylidino group, an acetylamino group, a benzoylamino group, and a morpholino group.
- Pyrrolyl group pyrrolino group, pyridyl group, methylpyridyl group, pyrrolidinyl group, piperidinyl group, piperidino group, quinolyl group, pyrrolidonyl group, pyrrolidono group, imidazolino group, and pyrazinyl group.
- the monomers (M-3) and (M-4) specifically, dimethylaminomethyl methacrylate, diethylaminomethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, 2-methyl-5-vinylpyridine, Examples thereof include morpholinomethyl methacrylate, morpholinoethyl methacrylate, N-vinylpyrrolidone, and mixtures thereof.
- non-dispersed poly (meth) acrylate compounds can be easily prepared by radical solution polymerization of monomers (M-1) and (M-2) in the presence of a polymerization initiator (for example, benzoyl peroxide). Can get to. Further, for example, in the presence of a polymerization initiator, the monomer (M-1), one or more nitrogen-containing monomers selected from the monomers (M-3) and (M-4), and optionally a monomer (M- 2) and a radical solution polymerization, a dispersed poly (meth) acrylate compound can be easily obtained.
- a polymerization initiator for example, benzoyl peroxide
- the lubricating oil composition of the present invention contains (C) a phosphorus-containing antiwear agent (hereinafter sometimes referred to as “component (C)”) in an amount of 200 to 1110 ppm by mass as phosphorus based on the total amount of the composition. Is preferred.
- component (C) a phosphorus-containing antiwear agent
- a phosphorus-containing wear inhibitor used for lubricating oil can be used without particular limitation.
- phosphorus-containing antiwear agents include phosphoric acid, compounds represented by the following general formula (6), compounds represented by the following general formula (7), metal salts and ammonium salts thereof. One or more selected from these can be used.
- the compound containing both phosphorus and sulfur does not correspond to (C) component, but all shall correspond to the (E) sulfur type additive mentioned later.
- R 10 represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms
- R 11 and R 12 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms
- R 10 , R 11 and R 12 may be the same or different from each other.
- R 13 represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms
- R 14 and R 15 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms
- R 13 , R 14 and R 15 may be the same or different from each other.
- Examples of the hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms in the general formulas (6) and (7) include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an alkyl-substituted cycloalkyl group, an aryl group, an alkyl-substituted aryl group, and an aryl group.
- An alkyl group etc. can be mentioned.
- the hydrocarbon group is preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or an aryl group having 6 to 24 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 3 to 18 carbon atoms, and still more preferably an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms.
- the phosphorus compound may be a metal base such as a metal oxide, metal hydroxide, metal carbonate, metal chloride, ammonia, or carbon number.
- Nitrogen compounds such as amine compounds having only 1 to 30 hydrocarbon groups or hydroxyl group-containing hydrocarbon groups having 1 to 30 carbon atoms in the molecule were allowed to act to neutralize part or all of the remaining acidic hydrogen. Mention may be made of salts.
- alkali metals such as lithium, sodium, potassium, cesium, calcium, magnesium, barium, etc.
- Alkaline earth metals, heavy metals such as zinc, copper, iron, lead, nickel, silver, and manganese.
- alkaline earth metals such as calcium and magnesium or zinc are preferable.
- alkaline earth metal includes magnesium.
- the nitrogen compound that forms an ammonium salt with the phosphorus compound represented by the general formula (6) or (7) has a primary amine, a secondary amine, or one or two methyl groups bonded to a nitrogen atom.
- Tertiary amines and alkanolamines are preferred, linear or branched chains having 10 to 20 carbon atoms, such as decylamine, dodecylamine, dimethyldodecylamine, tridecylamine, heptadecylamine, octadecylamine, oleylamine and stearylamine.
- Particularly preferred are aliphatic amines having an alkyl or alkenyl group.
- R 10 and R 11 in the general formula (6) are each independently a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and R 12 is hydrogen.
- the hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms is preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or an aryl group having 6 to 24 carbon atoms.
- the aryl group may have one or more alkyl substituents.
- the number of carbon atoms of the alkyl group is more preferably 3-18, and still more preferably 4-12.
- the number of carbon atoms of the aryl group is more preferably 6 to 12, and further preferably 6 to 10.
- the content of the component (C) in the lubricating oil composition is preferably 200 to 1110 mass ppm as the phosphorus amount based on the total amount of the composition.
- content of (C) component is more than the said lower limit, it becomes possible to improve abrasion resistance, seizure resistance, fatigue life, and judder prevention life of a wet clutch.
- content of a component is below the said upper limit, it becomes possible to further improve seizure resistance, abrasion resistance, and fatigue life, and to further improve the judder prevention property of a wet clutch. It becomes possible.
- the lubricating oil composition of the present invention contains an overbased calcium-based detergent (hereinafter sometimes referred to as “component (D)”) in an amount of 50 to 300 ppm by mass as calcium based on the total amount of the composition. preferable.
- component (D) overbased calcium-based detergent
- overbased calcium detergents such as overbased calcium sulfonate detergents, overbased calcium phenate detergents, and overbased calcium salicylate detergents can be used.
- An overbased calcium salicylate detergent can be particularly preferably used.
- the lubricating oil composition contains an overbased calcium salicylate detergent as component (D) to further improve fatigue life, wear resistance, seizure resistance, wet clutch judder prevention, and judder prevention life Is possible.
- the overbased calcium sulfonate detergent include an overbased salt of a calcium salt of an alkyl aromatic sulfonic acid obtained by sulfonating an alkyl aromatic compound.
- the weight average molecular weight of the alkyl aromatic compound is preferably 400 to 1500, more preferably 700 to 1300.
- the alkyl aromatic sulfonic acid include so-called petroleum sulfonic acid and synthetic sulfonic acid.
- petroleum sulfonic acid here, what sulfonated the alkyl aromatic compound of the lubricating oil fraction of mineral oil, what is called mahoganic acid etc. byproduced at the time of white oil manufacture are mentioned.
- synthetic sulfonic acid linear or branched alkyl obtained by recovering a by-product in an alkylbenzene production plant that is a raw material of a detergent or by alkylating benzene with polyolefin
- examples include sulfonated alkylbenzene having a group.
- Another example of the synthetic sulfonic acid is a sulfonated alkyl naphthalene such as dinonylnaphthalene.
- an overbased salt of a calcium salt of a compound having a structure represented by the following general formula (8) can be given.
- R 16 represents a straight or branched chain having 6 to 21 carbon atoms, a saturated or unsaturated alkyl group or alkenyl group, m represents a degree of polymerization and represents an integer of 1 to 10, Represents a sulfide (—S—) group or a methylene (—CH 2 —) group, and y represents an integer of 1 to 3.
- R 16 may be a combination of two or more different groups.
- the number of carbon atoms of R 16 in the formula (8) is preferably 9-18, more preferably 9-15. If the carbon number of R 16 is less than 6, the solubility in the base oil may be poor. On the other hand, if the carbon number of R 16 exceeds 21, the production may be difficult and the heat resistance may be poor.
- the degree of polymerization m in the formula (8) is preferably 1 to 3. When the degree of polymerization m is within this range, the heat resistance can be increased.
- an overbased salt of calcium salicylate can be mentioned.
- Preferable examples of calcium salicylate include compounds represented by the following general formula (9).
- the method for producing calcium salicylate is not particularly limited, and a known method for producing monoalkyl salicylate can be used.
- monoalkyl salicylic acid obtained by alkylation with olefin using phenol as a starting material and then carboxylation with carbon dioxide gas or the like, or alkylation with an equivalent amount of the above olefin using salicylic acid as a starting material.
- the obtained monoalkyl salicylic acid or the like is reacted with a calcium base such as calcium oxide or hydroxide, or the monoalkyl salicylic acid or the like is once converted into an alkali metal salt such as sodium salt or potassium salt and then calcium salt.
- Calcium salicylate can be obtained by exchanging metals with each other.
- a method for obtaining an overbased calcium sulfonate, phenate, or salicylate is not particularly limited, and for example, calcium sulfonate, phenate, or salicylate in the presence of carbon dioxide gas is mixed with a calcium base such as calcium hydroxide. It can be obtained by reacting.
- the base value of component (D) is preferably 150 to 500 mgKOH / g, more preferably 200 to 450 mgKOH / g.
- the base number means a base number measured by the perchloric acid method in accordance with JIS K2501.
- Metal-based detergents are generally obtained by reaction in diluents such as solvents and lubricating base oils. For this reason, metallic detergents are commercially distributed in a state diluted with a diluent such as a lubricating base oil.
- the base number of the metallic detergent means a base number in a state including a diluent.
- the metal ratio of the component (D) is preferably 3.0 to 15.0, more preferably 5.0 or more.
- the metal ratio of component (D) is calculated according to the following formula.
- (D) component metal ratio 2 ⁇ (D) component Ca content (mol) / (D) component soap group content (mol)
- (D) component contains 2 or more types of soap groups
- "the (D) component soap group content (mol)” is the sum total of the molar amount of each soap group contained in (D) component. .
- the content of component (D) in the lubricating oil composition is preferably 50 to 300 ppm by mass as the amount of calcium, based on the total amount of the lubricating oil composition.
- the content of the component (D) is not less than the above lower limit, the fatigue life and the seizure resistance can be further improved. Further, when the content of the component (D) is not more than the above upper limit value, it is possible to further improve the wear resistance and seizure resistance.
- the lubricating oil composition of the present invention may contain (E) a sulfur-based additive (hereinafter sometimes referred to as “component (E)”) as a sulfur amount of 800 to 1300 mass ppm based on the total amount of the composition. preferable.
- component (E) a sulfur-based additive
- Component (E) includes sulfurized fats and oils, sulfurized fatty acids, sulfurized esters, sulfurized olefins, dihydrocarbyl (poly) sulfide, thiadiazole compounds, alkylthiocarbamoyl compounds, thiocarbamate compounds, thioterpene compounds, dialkylthiodipropionate compounds, sulfide mineral oils, Known sulfur-containing compounds such as zinc dithiocarbamate compound, molybdenum dithiocarbamate compound, molybdenum dithiophosphate compound, alkyloxy or alkenyloxy-substituted cyclic sulfone compound can be used. These sulfur containing compounds may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
- Sulfurized fats and oils are products obtained by reacting sulfur and sulfur-containing compounds with fats and oils (lard oil, whale oil, vegetable oil, fish oil, etc.).
- the sulfur content in the sulfurized fat is not particularly limited, but is usually 5 to 30% by weight.
- sulfurized fatty acid a product obtained by sulfurizing an unsaturated fatty acid by any method can be used, and specific examples include sulfurized oleic acid.
- sulfurized ester an unsaturated fatty acid ester (for example, a product obtained by reacting an unsaturated fatty acid (such as oleic acid, linoleic acid, or a fatty acid extracted from the above-mentioned animal and vegetable oils and fats) and various alcohols is arbitrarily selected.
- Products obtained by sulfiding by the above method can be used, and specifically, sulfurized methyl oleate, sulfurized rice bran fatty acid octyl and the like can be exemplified.
- sulfurized olefin examples include compounds represented by the following general formula (10). This compound can be obtained by reacting an olefin having 2 to 15 carbon atoms or a dimer to tetramer thereof with a sulfurizing agent such as sulfur or sulfur chloride.
- a sulfurizing agent such as sulfur or sulfur chloride.
- the olefin propylene, isobutene, diisobutene and the like can be preferably used.
- R 18 represents an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms
- R 19 represents an alkyl group or alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms
- a represents an integer of 1 to 8
- Dihydrocarbyl (poly) sulfide is a compound represented by the following general formula (10).
- R 20 and R 21 are alkyl groups, the compound may be referred to as an alkyl sulfide.
- R 20 and R 21 may be the same or different and each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (which may be linear or branched and may have a cyclic structure). It represents an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, or an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, and b represents an integer of 1 to 8).
- thiadiazole compound examples include 1,3,4-thiadiazole represented by the following general formula (12), 1,2,4-thiadiazole compound represented by the following general formula (13), and the following general formula (14).
- 1,2,3-thiadiazole compounds represented.
- R 22 and R 23 may be the same or different, and each independently represents hydrogen or a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms; c and d are the same or different. And each independently represents an integer of 0 to 8.
- alkylthiocarbamoyl compound examples include a compound represented by the following general formula (15).
- R 24 to R 27 may be the same or different, each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and e represents an integer of 1 to 8)
- alkylthiocarbamate compound examples include compounds represented by the following general formula (16).
- R 28 to R 31 may be the same or different, and each represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and R 32 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms.
- Examples of the thioterpene compound include a reaction product of phosphorus pentasulfide and pinene.
- Examples of the dialkylthiodipropionate compound include dilauryl thiodipropionate and distearyl thiodipropionate.
- Sulfided mineral oil is a substance obtained by dissolving elemental sulfur in mineral oil. Although it does not restrict
- the elemental sulfur any form such as a lump, powder, or molten liquid may be used.
- the sulfur content in the sulfide mineral oil is not particularly limited, but is usually 0.05 to 1.0% by weight based on the total amount of sulfide mineral oil.
- zinc dithiocarbamate compound a compound represented by the following general formula (17) can be used, and as the molybdenum dithiocarbamate compound, a compound represented by the following general formula (18) can be used.
- R 33 to R 36 may be the same or different and each independently represents a hydrocarbyl group having 1 or more carbon atoms.
- R 37 to R 40 may be the same or different and each independently represents a hydrocarbyl group having 1 or more carbon atoms, and X 1 to X 4 each independently represents an oxygen atom or a sulfur atom. To express.
- molybdenum dithiophosphate compound a compound represented by the following general formula (19) can be used.
- a compound containing both phosphorus and sulfur such as molybdenum dithiophosphate does not contribute to the content of the component (C), and only contributes to the content of the component (E). To do.
- R 41 to R 44 may be the same or different and each independently represents a hydrocarbyl group having 1 or more carbon atoms, and X 5 to X 8 each independently represents an oxygen atom or a sulfur atom. To express.
- alkyloxy or alkenyloxy group-substituted cyclic sulfone compound examples include compounds represented by the following general formula (20).
- the substitution position of the R 45 O— group is arbitrary; R 45 represents an alkyl or alkenyl group having 4 to 30 carbon atoms; f represents an integer of 1 or 2, preferably 1; .) R 45 may be a single group or a combination of two or more groups. R 45 preferably has an average carbon number (arithmetic average value of carbon numbers) of 4 to 22, more preferably 7 to 13. In one preferred embodiment, the substitution position of the R 45 O— group is the 3-position.
- the content of the component (E) in the lubricating oil composition is preferably 800 to 1300 ppm by mass, more preferably 1200 ppm by mass or less as the amount of sulfur, based on the total amount of the composition.
- content of (E) component is more than the said lower limit, it becomes possible to further improve abrasion prevention property and seizure resistance.
- content of (E) component is below the said upper limit, it becomes possible to further improve oxidation stability and the judder prevention lifetime of a wet clutch.
- the lubricating oil composition of the present invention comprises (F) a compound having a chain aliphatic hydrocarbyl group having 10 to 24 carbon atoms and one or more functional groups selected from an amide bond, an imide bond, and an amino group (hereinafter referred to as “an aliphatic group”). In this case, it is preferable to contain 0.1 to 10.0% by mass based on the total amount of the composition. Such compounds act as ashless friction modifiers.
- the component (F) one type may be used alone, or two or more types may be used in combination. In the component (F), only one chain aliphatic hydrocarbyl group having 10 to 24 carbon atoms may be present in one molecule, or two or more may be present. Further, one or more functional groups selected from amide bonds, imide bonds, and amino groups may be present in one molecule, or two or more functional groups may be present.
- the chain aliphatic hydrocarbyl group having 10 to 24 carbon atoms in component (F) is preferably an alkyl or alkenyl group, and in one exemplary embodiment, is a linear alkyl or alkenyl group, In a typical embodiment, by replacing 1 to 5 (preferably 1 to 3) of the hydrogen atoms bonded to carbon atoms other than the terminal ( ⁇ -position) of the linear alkyl or alkenyl group with a methyl group The resulting group. In one embodiment, the hydrocarbyl group has 12 to 18 carbon atoms.
- Typical examples of the component (F) include compounds represented by the following general formulas (21) to (24), and acylating agents having a chain aliphatic hydrocarbyl group having 10 to 24 carbon atoms. Examples thereof include compounds obtained by acylating some nitrogen atoms of polyamines of formulas 3 to 11 (hereinafter sometimes referred to as “acylated polyamines”).
- R 46 is a chain aliphatic hydrocarbyl group having 10 to 24 carbon atoms
- R 47 and R 48 are each independently a hydrogen atom, alkyl having 1 to 5 carbon atoms; Group or a hydroxyalkyl group, or a chain aliphatic hydrocarbyl group having 10 to 24 carbon atoms.
- the preferred form of the “chain aliphatic hydrocarbyl group having 10 to 24 carbon atoms” is as described above.
- R 48 is preferably a hydroxyalkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
- R 49 and R 50 are each independently a chain aliphatic hydrocarbyl group having 10 to 24 carbon atoms; g and h are each independently an integer of 1 to 5; , Preferably 1 to 3, and 1 in one embodiment.
- the preferred form of the “chain aliphatic hydrocarbyl group having 10 to 24 carbon atoms” is as described above.
- the compound represented by the general formula (23) or (24) is obtained by reacting a substituted succinic anhydride having a chain aliphatic hydrocarbyl group having 10 to 24 carbon atoms with a polyamine (eg, diethylenetriamine). can get.
- a polyamine eg, diethylenetriamine
- the mixture of the compound represented by Formula (23) and the compound represented by Formula (24) is obtained, and this mixture can be used as (F) component.
- the molar amount of the compound represented by the formula (24) is preferably larger than the molar amount of the compound represented by the formula (23).
- only the compound represented by the formula (24) may be obtained by purification means such as column chromatography and used as the component (F).
- acylated polyamine preferred examples include linear or branched polyamines such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, and pentaethylenehexamine.
- a branched polyamine is a structural isomer of a linear polyamine and has one or more tertiary amino groups.
- a polyamine may be used individually by 1 type and may use 2 or more types of mixtures.
- the number of nitrogen atoms in the polyamine is preferably 3 to 6, particularly preferably 4 to 6.
- the acylating agent having a chain aliphatic hydrocarbyl group having 10 to 24 carbon atoms may be used alone or in combination of two or more.
- Preferable examples of the acylating agent having a chain aliphatic hydrocarbyl group having 10 to 24 carbon atoms include acylating agents represented by the following general formula (25).
- R 51 is a chain aliphatic hydrocarbyl group having 10 to 24 carbon atoms; L is a leaving group that reacts with the amino group of the polyamine to leave.
- the preferred form of the “chain aliphatic hydrocarbyl group having 10 to 24 carbon atoms” is as described above.
- Such an acylating agent can be derived from the carboxylic acid R 51 —CO 2 H by a known method.
- the acylating agent may be an acid halide (L is Cl, Br, or I in formula (25)), and is an active ester (for example, an ester of a carboxylic acid R 51 —CO 2 H and N-hydroxysuccinimide) Etc.).
- an appropriate base may coexist in the system.
- the ratio of the acylated nitrogen atom in the total nitrogen atoms of the polyamine is preferably 30 to 90%, more preferably 40 to 90%, and still more preferably 40 to 85%.
- acylated polyamine a compound represented by the following general formula (26) can be mentioned.
- general formulas (26) to (28) the preferred form of the “chain aliphatic hydrocarbyl group having 10 to 24 carbon atoms” is as described above.
- Z 1 represents the following general formula (27
- Z 2 is a group represented by the following general formula (28);
- i is an integer of 1 to 4, preferably 1 to 3;
- j and k are each independently 0 J + k is an integer of 1 to 5, preferably 1 to 3;
- i + j + 2k is an integer of 1 to 9, preferably 1 to 5, particularly preferably 2 to 4. is there.
- R 54 is a chain aliphatic hydrocarbyl group having 10 to 24 carbon atoms.
- R 55 is a chain aliphatic hydrocarbyl group having 10 to 24 carbon atoms; p is an integer of 1 to 3, preferably 2.
- the content of the component (F) in the lubricating oil composition is preferably 0.1 to 10.0% by mass, more preferably 0.5 to 5.0% by mass, and particularly preferably 0.0% by mass based on the total amount of the composition. It is 8 to 4.0% by mass.
- the content of the component (F) is equal to or higher than the lower limit, it is possible to further improve the judder prevention property, judder prevention life, and fatigue life of the wet clutch.
- the content of the component (F) is less than or equal to the above upper limit value, it is possible to suppress deterioration in low temperature viscosity characteristics and oxidation stability.
- the lubricating oil composition of the present invention preferably contains (G) an ashless dispersant (hereinafter sometimes referred to as “(G) component”).
- component (G) for example, one or more compounds selected from the following (G-1) to (G-3) can be used.
- (G-1) Succinimide having at least one alkyl or alkenyl group having 40 to 400 carbon atoms in the molecule or a derivative thereof (hereinafter sometimes referred to as “component (G-1)”),
- (G-2) benzylamine having at least one alkyl or alkenyl group having 40 to 400 carbon atoms in the molecule or a derivative thereof (hereinafter sometimes referred to as “component (G-2)”),
- (G-3) A polyamine having at least one alkyl or alkenyl group having 40 to 400 carbon atoms in the molecule or a derivative thereof (hereinafter sometimes referred to as “component (G-3)”).
- the component (G) can be particularly preferably used.
- examples of the succinimide having at least one alkyl or alkenyl group having 40 to 400 carbon atoms in the molecule include compounds represented by the following general formula (29) or (30) it can.
- R 56 represents an alkyl group or alkenyl group having 40 to 400 carbon atoms, and q represents an integer of 1 to 5, preferably 2 to 4.
- R 56 preferably has 60 or more carbon atoms, and more preferably 350 or less.
- R 57 and R 58 each independently represent an alkyl group or alkenyl group having 40 to 400 carbon atoms, and may be a combination of different groups.
- R 57 and R 58 are particularly preferably a polybutenyl group.
- R represents an integer of 0 to 4, preferably 1 to 3.
- R 57 and R 58 preferably have 60 or more carbon atoms, and preferably 350 or less.
- the alkyl group or alkenyl group (R 56 to R 58 ) in the formulas (29) and (30) may be linear or branched, and is preferably an olefin oligomer such as propylene, 1-butene and isobutene And a branched alkyl group and a branched alkenyl group derived from a co-oligomer of ethylene and propylene.
- branched alkyl groups or alkenyl groups derived from oligomers of isobutene conventionally called polyisobutylene, and polybutenyl groups are most preferred.
- a preferred number average molecular weight of the alkyl group or alkenyl group (R 56 to R 58 ) in the formula (29) and the formula (30) is 800 to 3500.
- the succinimide having at least one alkyl group or alkenyl group in the molecule is a so-called monotype succinimide represented by the formula (29) in which succinic anhydride is added only to one end of the polyamine chain.
- Either the monotype succinimide or the bis type succinimide may be contained in the lubricating oil composition, or both of them may be contained as a mixture.
- the method for producing a succinimide having at least one alkyl group or alkenyl group in the molecule is not particularly limited.
- the alkyl succinic acid or alkenyl succinic acid obtained by reacting at 200 ° C. can be obtained by reacting with a polyamine.
- examples of the polyamine include diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, and pentaethylenehexamine.
- examples of the benzylamine having at least one alkyl or alkenyl group having 40 to 400 carbon atoms in the molecule include compounds represented by the following general formula (31).
- R 59 represents an alkyl group or alkenyl group having 40 to 400 carbon atoms, and s represents an integer of 1 to 5, preferably 2 to 4.
- R 59 preferably has 60 or more carbon atoms, and more preferably 350 or less.
- the production method of the component is not particularly limited.
- a polyolefin such as propylene oligomer, polybutene, or ethylene- ⁇ -olefin copolymer is reacted with phenol to form alkylphenol, and then formaldehyde, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine
- formaldehyde diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine
- the method of making it react with polyamines such as a Mannich reaction, is mentioned.
- R 60 represents an alkyl or alkenyl group having 40 to 400 carbon atoms, and t represents an integer of 1 to 5, preferably 2 to 4.
- R 60 preferably has 60 or more carbon atoms, and more preferably 350 or less.
- the production method of the component is not particularly limited.
- a polyolefin such as a propylene oligomer, polybutene or ethylene- ⁇ -olefin copolymer
- a polyamine such as ammonia, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine or pentaethylenehexamine.
- Examples of the derivatives in the components (G-1) to (G-3) include (i) succinimide, benzylamine or polyamine (hereinafter referred to as “above-mentioned”) having at least one alkyl group or alkenyl group in the molecule.
- alkylene oxides having 2 to 6 carbon atoms, or hydroxy (poly) oxyalkylene carbonate some or all of the remaining amino groups and / or imino groups are neutralized.
- an amidated modified compound with an oxygen-containing organic compound (ii) action of boric acid on the above-mentioned nitrogen-containing compound A boron-modified compound in which part or all of the remaining amino group and / or imino group is neutralized or amidated; (iii) by reacting phosphoric acid with the nitrogen-containing compound described above, A phosphoric acid-modified compound in which a part or all of the amino group and / or imino group is neutralized or amidated; (iv) a sulfur-modified compound obtained by allowing a sulfur compound to act on the nitrogen-containing compound described above And (v) a modified compound obtained by combining the above-mentioned nitrogen-containing compound with two or more kinds of modifications selected from modification with an oxygen-containing organic compound, boron modification, phosphoric acid modification, and sulfur modification. .
- a boron-modified compound as the component (G-1) because the heat resistance of the lubricating
- the molecular weight of the component (G) is not particularly limited, but a suitable weight average molecular weight is 1000 to 20000.
- the content thereof is preferably 30 to 300 ppm by mass, more preferably 50 ppm by mass or more, more preferably as nitrogen, based on the total amount of the lubricating oil composition. Preferably it is 230 mass ppm or less.
- content of (G) component is more than the said lower limit, it becomes possible to improve the heat resistance of a lubricating oil composition. Further, when the content of the component (G) is not more than the above upper limit value, it is possible to further improve fuel economy.
- the amount of boron derived from the component (G) in the lubricating oil composition is preferably 50 to 500 ppm by mass, more preferably 100 ppm, based on the total amount of the lubricating oil composition.
- the mass is not less than ppm, and more preferably not more than 300 ppm by mass.
- the lubricating oil composition of the present invention comprises an antioxidant, a corrosion inhibitor other than the component (E), a rust inhibitor, a metal deactivator other than the component (E), an antifoaming agent, a demulsifier, and a colorant. One or more selected may further be included.
- antioxidants examples include ashless antioxidants such as phenols and amines, and metal antioxidants such as copper and molybdenum.
- phenol-based ashless antioxidants include 4,4′-methylenebis (2,6-di-tert-butylphenol) and 4,4′-bis (2,6-di-tert-butylphenol).
- amine-based ashless antioxidants include phenyl- ⁇ -naphthylamine, alkylphenyl- ⁇ -naphthylamine, and dialkyldiphenylamine.
- the content is usually 0.01 to 5% by mass based on the total amount of the lubricating oil composition.
- the corrosion inhibitor other than the component (E) for example, known corrosion inhibitors such as benzotriazole, tolyltriazole, and imidazole compounds can be used.
- the content is usually 0.005 to 5% by mass based on the total amount of the lubricating oil composition.
- rust preventive known rust preventives such as petroleum sulfonate, alkylbenzene sulfonate, dinonylnaphthalene sulfonate, alkenyl succinate, and polyhydric alcohol ester can be used.
- the lubricating oil composition contains a rust inhibitor, the content thereof is usually 0.005 to 5% by mass based on the total amount of the lubricating oil composition.
- Examples of the metal deactivator other than the component (E) include imidazoline, pyrimidine derivatives, mercaptobenzothiazole, benzotriazole and derivatives thereof, 2- (alkyldithio) benzimidazole, and ⁇ - (o-carboxybenzylthio).
- a known metal deactivator such as propiononitrile can be used.
- the content is usually 0.005 to 5% by mass based on the total amount of the lubricating oil composition.
- the antifoaming agent for example, known antifoaming agents such as silicone, fluorosilicone, and fluoroalkyl ether can be used.
- the content is usually 0.0005 to 0.01% by mass based on the total amount of the lubricating oil composition.
- demulsifier known demulsifiers such as polyalkylene glycol nonionic surfactants can be used.
- the content is usually 0.005 to 5% by mass based on the total amount of the lubricating oil composition.
- colorant for example, a known colorant such as an azo compound can be used.
- the kinematic viscosity at 100 ° C. of the lubricating oil composition is preferably 4.5 to 7.5 mm 2 / s.
- the kinematic viscosity at 100 ° C. of the lubricating oil composition is 7.5 mm 2 / s or less, it becomes easy to improve the low temperature viscosity characteristics and fuel economy of the lubricating oil composition.
- the lubricating oil composition has a kinematic viscosity at 100 ° C. of 4.5 mm 2 / s or more, oil film retention under high-temperature conditions can be improved, so that seizure resistance, wear resistance, and fatigue life can be improved. It becomes easy to increase.
- the kinematic viscosity at 40 ° C. of the lubricating oil composition is preferably 18 to 24 mm 2 / s.
- the kinematic viscosity at 40 ° C. of the lubricating oil composition is 24 mm 2 / s or less, it becomes easy to improve fuel economy.
- the kinematic viscosity at 40 ° C. of the lubricating oil composition is 18 mm 2 / s or more, it becomes easy to sufficiently improve the wear resistance by sufficiently forming an oil film at the lubrication site.
- the viscosity index of the lubricating oil composition is preferably 160 or more.
- the upper limit of the viscosity index of the lubricating oil composition is not particularly limited, but is usually 300 or less. When the viscosity index of the lubricating oil composition is 160 or more, it becomes easy to improve fuel economy.
- the Brookfield viscosity (hereinafter also referred to as “BF viscosity”) at ⁇ 40 ° C. of the lubricating oil composition is preferably less than 7500 mPa ⁇ s.
- BF viscosity at ⁇ 40 ° C. of the lubricating oil composition is less than 7500 mPa ⁇ s, it is possible to improve the low-temperature startability.
- the lubricating oil composition of the present invention can be preferably used as a lubricating oil for a device including a wet clutch, and can also be preferably used as a gear oil for a gear device including a hypoid gear.
- the lubricating oil composition of the present invention can be particularly preferably used as a common lubricating oil for wet clutches and hypoid gears.
- a common lubricating oil for an automatic transmission and a differential gear in an automobile can be cited.
- Examples 1 to 27 and Comparative Examples 1 to 7 As shown in Tables 1 to 5, lubricating oil compositions of the present invention (Examples 1 to 27) and comparative lubricating oil compositions (Comparative Examples 1 to 7) were prepared, respectively.
- the content of base oil is based on the total amount of base oil
- the content of each additive is based on the total amount of the composition. Details of the components are as follows.
- (Lubricant base oil) O1-1 API group II base oil (Yubase (registered trademark) 2 manufactured by SK Lubricants), kinematic viscosity (40 ° C.): 8.73 mm 2 / s, kinematic viscosity (100 ° C.): 2.435 mm 2 / s, Viscosity index: 97, pour point: -40 ° C O1-2: API group IV base oil (Durasyn (registered trademark) 162 manufactured by INEOS Oligmers USA LLC), kinematic viscosity (40 ° C.): 5.361 mm 2 / s, kinematic viscosity (100 ° C.): 1.776 mm 2 / s , Viscosity index: 89, sulfur content ⁇ 10 mass ppm O1-3: API Group II base oil (ULTRA (registered trademark) S-2 manufactured by S-OIL), kinematic viscosity (40 ° C.):
- A Dispersed poly (meth) acrylate compound
- A-1 Dispersed polymethacrylate, weight average molecular weight: 40,000
- A-2 Dispersed polymethacrylate, weight average molecular weight: 150,000
- B-1 Non-dispersed polymethacrylate, weight average molecular weight: 20,000
- B-2 Non-dispersed polymethacrylate, weight average molecular weight: 30,000
- B-3 Non-dispersed polymethacrylate, weight average molecular weight: 50,000
- B-4 Non-dispersed polymethacrylate, weight average molecular weight: 80,000
- B-5 Non-dispersed polymethacrylate, weight average molecular weight: 120,000
- B-6 Non-dispersed polymethacrylate, weight average molecular weight: 400,000
- C-1 tricresyl phosphite, P: 8.4% by mass
- C-2 Dibutyl phosphite, P: 15.5% by mass
- C-3 phosphoric acid, P: 30.0% by mass
- C-4 Diphenyl hydrogen phosphite, P: 13.2% by mass
- D-1 Overbased Ca salicylate, base number: 220 mgKOH / g, Ca: 8.1% by mass, average number of carbon atoms of alkyl group: 22, metal ratio: 6.42
- D-2 Overbased Ca salicylate, base number: 320 mg KOH / g, Ca: 11.40% by mass, average carbon number of alkyl group: 22, metal ratio: 13.31
- E-1 a thiadiazole compound having a hydrocarbyldithio group represented by general formulas (12) to (14), S: 36% by mass
- E-3 Polysulfide, S: 30.5% by mass
- F-1 N, N-dilauryl-2-hydroxyacetamide
- F-3 General formula ( 26)
- Ashless dispersant Boron-containing succinimide having a polybutenyl group having a number average molecular weight of 1300, bistype, N: 0.322% by mass, B: 0.5% by mass
- Antioxidant Amine-based antioxidant
- Antifoaming agent Dimethyl silicone antifoaming agent, kinematic viscosity (25 ° C.): 60,000 mm 2 / s
- MTM test About each lubricating oil composition, the ball-on-disk friction test was done using the MTM traction measuring device (made by PCS Instruments), and the friction coefficient was measured. The measurement conditions are as follows. Ball and disk: Standard test piece (AISI 52100 standard) Oil temperature: 120 ° C Load: 50N Peripheral speed: 1m / s Slip rate: 50% The results are shown in Tables 1-5.
- the friction coefficient measured in this test is not the fluid lubrication condition but the friction coefficient in the transition region (mixed lubrication region) from fluid lubrication to boundary lubrication where the oil film thickness is thin. If the friction coefficient measured in this test is 0.04 or less, it means that the friction is sufficiently reduced even in the mixed lubrication region.
- EHL test About each lubricating oil composition, the oil film thickness in the elastic fluid lubrication state was measured by the optical interferometry using the EHL test machine (EHD2 oil film thickness measuring device by PCS).
- the measurement conditions are as follows. Steel ball: PCS Standard Ball (Material: SUJ-2), Diameter 19.05mm Disc: Glass substrate having a glass substrate, a chromium layer coated on the surface of the glass substrate, and a silica layer coated on the surface of the chromium layer Oil temperature: 120 ° C.
- Load 20N Average hertz pressure: 0.5 GPa
- Peripheral speed 0.1m / s Slip rate: 10%
- Tables 1-5 If the oil film thickness measured in this test is 10 nm or more, it can be determined that the oil film thickness is sufficiently thick.
- FALEX seizure test About each lubricating oil composition, the seizure resistance was evaluated by the FALEX seizure test based on ASTM D3233 A method. Under the condition of an oil temperature of 110 ° C., a steel pin sandwiched between two stationary steel V blocks was rotated at 290 rpm, and the load at which seizure occurred was measured. The results are shown in Tables 1-5. If the load at which seizure occurs in this test is 1500 lbf or more, it can be determined that the seizure resistance is good.
- the slope value after 48 hours endurance is positive in this test, it can be judged that the initial judder prevention property is excellent. Moreover, if the judder prevention life in this test is 200 hours or more, it can be judged that the judder prevention life is good.
- the lubricating oil compositions of Examples 1 to 27 have the MTM test (friction coefficient in the mixed lubrication range), EHL test (oil film thickness), low temperature viscosity characteristics, oxidation stability, fatigue life, wear resistance, and seizure resistance ( Good results were shown in terms of load carrying capacity and anti-judder properties of the wet clutch.
- the lubricating oil composition of Comparative Example 1 containing no component (B) showed inferior results in the friction coefficient, oil film thickness, fatigue life, wear resistance, and seizure resistance in the mixed lubrication region.
- the lubricating oil composition of Comparative Example 2 that did not contain the component (B) had inferior results in the friction coefficient, oil film thickness, low temperature viscosity characteristics, fatigue life, wear resistance, and seizure resistance in the mixed lubrication region. Indicated.
- the weight average molecular weight of component (B) is excessive
- the ratio MwB / MwA of the weight average molecular weight of component (A) and component (B) is excessive
- the lubricating oil composition of Comparative Example 3 in which the ratio MA / MB was excessive showed inferior results in the friction coefficient, oil film thickness, low-temperature viscosity characteristics, and fatigue life in the mixed lubrication region.
- the lubricating oil composition of Comparative Example 4 in which the content ratio MA / MB of the component (A) and the component (B) was excessive showed inferior results in the friction coefficient and fatigue life in the mixed lubrication region.
- the lubricating oil composition of Comparative Example 5 in which the weight average molecular weight of the component (B) is excessive and the ratio MwB / MwA of the weight average molecular weight of the component (A) and the component (B) is excessive is the mixed lubrication range. The friction coefficient, oil film thickness, low-temperature viscosity characteristics, and fatigue life were inferior.
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Abstract
潤滑油基油と、(A)重量平均分子量が30,000~200,000である分散型ポリ(メタ)アクリレート化合物を組成物全量基準で1~10質量%と、(B)重量平均分子量が15,000~100,000である非分散型ポリ(メタ)アクリレート化合物を組成物全量基準で15質量%以下とを含有し、(A)成分の含有量MAと(B)成分の含有量MBとの比(MA/MB)が0.05~1であり、(A)成分の重量平均分子量MwAに対する(B)成分の重量平均分子量MwBの比(MwB/MwA)が0.05~2である、潤滑油組成物。
Description
本発明は潤滑油組成物に関し、より詳しくは、自動車の動力伝達装置において、滑りを伴って用いられる湿式クラッチと、主に最終減速機に用いられるハイポイドギヤとの共通潤滑油として好適な潤滑油組成物に関する。
自動車は通常、カーブを曲がる際にカーブの内側の駆動輪と外側の駆動輪との間で生じる回転数の差を吸収しつつ、エンジン等の動力源からのトルクを各駆動輪に適切に分配して伝えるために、差動装置を有する。単純な差動歯車(デファレンシャルギヤ、あるいはオープンデフともいう。)は、左右の駆動輪に接続され相互に離隔した一対のサイドギヤ、及び、該一対のサイドギヤの両方とかみ合うピニオンギヤを回転可能に保持する枠部材と、動力源からのトルクを受け取って、該枠部材とともに、該一対のサイドギヤと同軸に回転するリングギヤとを有する。ピニオンギヤが回転しないとき、一対のサイドギヤは両方とも同じ速度で回転する。ピニオンギヤが左右の駆動輪の回転数の差に応じた回転数で回転することにより、左右の駆動輪の回転数差が吸収され、滑らかな走行が可能になる。リングギヤの回転数は左右の駆動輪の回転数の平均値(すなわち左右のサイドギヤの回転数の平均値)に等しくなる。通常、エンジン等の動力源からのトルクはハイポイドギヤを介して差動歯車のリングギヤに伝達される。ハイポイドギヤは複数の歯が同時に噛み合うため、一般的なべベルギヤよりも歯への荷重を分散してギヤの耐久性を高めることができる。その一方で、ハイポイドギヤにおいては歯と歯との接触面において常に滑りが発生するため、その潤滑条件は非常に厳しいものになる。差動装置には例えば差動制限装置(LSD)等のさらに複雑な機構を有するものも存在するが、どのような差動装置においても、その潤滑油には、特にハイポイドギヤの潤滑のための高い耐摩耗性、耐焼き付き性、及び疲労寿命が求められる。そのため一般に差動装置の潤滑には、自動車の他の機械要素用の潤滑油(例えばエンジン油や変速機油等。)とは異なる別個の潤滑油が用いられている。
上記したように、自動車においては、変速機からの出力はハイポイドギヤ及びデファレンシャルを介して駆動輪に伝達される。一般に自動車用自動変速機(遊星歯車機構を備える従来の自動変速機だけでなく、無段変速機、デュアルクラッチトランスミッション等をも包含する。)は、原動機からのトルクを伝達および遮断する1つ以上の湿式クラッチを備えている。上記したように、一般に、自動変速機の潤滑と、ハイポイドギヤ及びデファレンシャルギヤの潤滑には、異なる潤滑油が用いられる。しかし両者の潤滑を単一かつ共通の潤滑油で行うことができれば、軽量化等の観点から有利である。そのような潤滑油には、ギヤ油に求められる、特にハイポイドギヤの潤滑のための耐摩耗性、耐焼き付き性、および疲労寿命に加えて、自動変速機に備えられる湿式クラッチのジャダー防止性も要求される。
本発明は、ギヤ油に求められる、特にハイポイドギヤの潤滑のための耐摩耗性、耐焼き付き性、および疲労寿命と、湿式クラッチのジャダー防止性とを兼ね備えた潤滑油組成物を提供することを課題とする。
本発明の一の実施形態は、潤滑油基油と、(A)重量平均分子量が30,000~200,000である分散型ポリ(メタ)アクリレート化合物を、組成物全量基準で1~10質量%と、(B)重量平均分子量が15,000~100,000である非分散型ポリ(メタ)アクリレート化合物を、組成物全量基準で15質量%以下とを含有し、(A)成分の含有量MAと(B)成分の含有量MBとの比(MA/MB)が0.05~1であり、(A)成分の重量平均分子量MwAに対する(B)成分の重量平均分子量MwBの比(MwB/MwA)が0.05~2であることを特徴とする、潤滑油組成物である。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート及び/又はメタクリレート」を意味する。
上記潤滑油組成物において、潤滑油基油が、1種以上のAPIグループII鉱油系基油もしくは1種以上のAPIグループIII鉱油系基油もしくは1種以上のAPIグループIV合成系基油もしくは1種以上のAPIグループV合成系基油またはそれらの組み合わせからなり、潤滑油基油の100℃における動粘度が2.5~4.5mm2/sであることが好ましい。
上記潤滑油組成物の100℃における動粘度は4.5~7.5mm2/sであることが好ましい。
上記潤滑油組成物は、さらに(C)リン含有摩耗防止剤を、組成物全量基準でリン量として200~1110質量ppm含有することが好ましい。
上記潤滑油組成物は、さらに(D)過塩基性カルシウム系清浄剤を、組成物全量基準でカルシウム量として50~300質量ppm含有することが好ましい。該潤滑油組成物は、(D)成分として、過塩基性カルシウムサリシレート清浄剤を、組成物全量基準でカルシウム量として50~300質量ppm含有することが好ましい。
上記潤滑油組成物は、さらに(E)硫黄系添加剤を、組成物全量基準で硫黄量として800~1300質量ppm含有することが好ましい。
上記潤滑油組成物は、さらに(F)炭素数10~24の鎖式脂肪族ヒドロカルビル基と、アミド結合、イミド結合、およびアミノ基から選ばれる1種以上の官能基とを有する化合物を、組成物全量基準で1.0~5.0質量%含有することが好ましい。
本発明によれば、ギヤ油に求められる、特にハイポイドギヤの潤滑のための耐摩耗性、耐焼き付き性、および疲労寿命と、湿式クラッチのジャダー防止性とを兼ね備えた潤滑油組成物を提供することができる。
以下、本発明について詳述する。なお、特に断らない限り、数値A及びBについて「A~B」という表記は「A以上B以下」を意味するものとする。かかる表記において数値Bのみに単位を付した場合には、当該単位が数値Aにも適用されるものとする。また「又は」及び「若しくは」の語は、特に断りのない限り論理和を意味するものとする。
<潤滑油基油>
潤滑油基油としては、鉱油系基油および合成系基油から選ばれる1種以上からなる基油を特に制限なく用いることができる。
潤滑油基油としては、鉱油系基油および合成系基油から選ばれる1種以上からなる基油を特に制限なく用いることができる。
鉱油系基油としては、具体的には、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に対して、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、水素化異性化、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製等の精製処理を1つ以上行うことにより得られるパラフィン系またはナフテン系の鉱油系基油、および、ワックス異性化鉱油、GTL WAX(ガストゥリキッドワックス)を異性化する手法で製造される基油等を例示できる。
鉱油系基油としては、水素化分解鉱油系基油、および/または、石油系ワックスもしくはGTLワックス(例えばフィッシャートロプシュ合成油等。)を50質量%以上含む原料を異性化して得られるワックス異性化イソパラフィン系基油を好ましく用いることができる。
合成系基油としては、例えば、ポリα-オレフィン(例えばエチレン-プロピレン共重合体、ポリブテン、1-オクテンオリゴマー、1-デセンオリゴマー等。)又はその水素化物;モノエステル(例えばブチルステアレート、オクチルラウレート等。);ジエステル(例えばジトリデシルグルタレート、ジ-2-エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ-2-エチルヘキシルセバケート等);ポリエステル(例えばトリメリット酸エステル等。);ポリオールエステル(例えばトリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトール-2-エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等。);芳香族系合成油(例えばアルキルベンゼン、アルキルナフタレン、芳香族エステル等。);及びこれらの混合物等を例示できる。
鉱油系基油の%CPは、好ましくは60以上、より好ましくは65以上であり、また通常99以下、好ましくは95以下である。鉱油系基油の%CPが上記下限値以上であることにより、粘度-温度特性、熱・酸化安定性および摩擦特性を向上させることが可能になる。また、潤滑油基油の%Cpが上記上限値以下であることにより、添加剤の溶解性を高めることが可能になる。
鉱油系基油の%CAは、好ましくは2以下、より好ましくは1以下、更に好ましくは0.8以下、特に好ましくは0.5以下であり、0であってもよい。鉱油系基油の%CAが上記上限値以下であることにより、粘度-温度特性、熱・酸化安定性および省燃費性を高めることが可能になる。
鉱油系基油の%CNは、好ましくは40以下、より好ましくは35以下であり、また好ましくは1以上、より好ましくは4以上である。鉱油系基油の%CNが上記上限値以下であることにより、粘度-温度特性、熱・酸化安定性および摩擦特性を高めることが可能になる。また、%CNが上記下限値以上であることにより、添加剤の溶解性を高めることが可能になる。
本明細書において%CP、%CNおよび%CAとは、それぞれASTM D 3238-85に準拠した方法(n-d-M環分析)により求められる、パラフィン炭素数の全炭素数に対する百分率、ナフテン炭素数の全炭素数に対する百分率、および芳香族炭素数の全炭素数に対する百分率を意味する。つまり、上述した%CP、%CNおよび%CAの好ましい範囲は上記方法により求められる値に基づくものであり、例えばナフテン分を含まない鉱油系基油であっても、上記方法により求められる%CNは0を超える値を示し得る。
一の好ましい実施形態において、潤滑油基油は、1種以上のAPIグループII鉱油系基油もしくは1種以上のAPIグループIII鉱油系基油もしくは1種以上のAPIグループIV合成系基油もしくは1種以上のAPIグループV合成系基油またはそれらの組み合わせからなる。グループII基油は、硫黄分0.03質量%以下、飽和分90質量%以上、かつ粘度指数80以上120未満の鉱油系基油である。グループIII基油は、硫黄分0.03質量%以下、飽和分90質量%以上、かつ粘度指数120以上の鉱油系基油である。グループIV基油はポリα-オレフィン基油である。グループV基油はエステル基油である。
潤滑油基油の100℃における動粘度は、好ましくは6.0mm2/s以下、特に好ましくは4.5mm2/s以下であり、また好ましくは2.0mm2/s以上、特に好ましくは2.5mm2/s以上である。基油の100℃における動粘度が上記上限値以下であることにより、潤滑油組成物の低温粘度特性を良好にし、また省燃費性を高めることが可能になる。基油の100℃における動粘度が上記下限値以上であることにより、流体潤滑から境界潤滑への移行域(混合潤滑域)における油膜厚さを増大させ、疲労寿命および耐焼き付き性を高めることが可能になる。なお本明細書において、「100℃における動粘度」とは、ASTM D-445に規定される100℃での動粘度を意味する。
潤滑油基油の40℃における動粘度は、好ましくは40mm2/s以下、より好ましくは30mm2/s以下、さらに好ましくは25mm2/s以下、特に好ましくは21mm2/s以下であり、また好ましくは8.0mm2/s以上、より好ましくは8.5mm2/s以上、特に好ましくは9.0mm2/s以上である。潤滑油基油の40℃における動粘度が上記上限値以下であることにより、潤滑油組成物の低温粘度特性を良好にし、また省燃費性を高めることが可能になる。また基油の40℃における動粘度が上記下限値以上であることにより、潤滑箇所での油膜形成を十分にして潤滑性を高めることが可能になる。なお本明細書において「40℃における動粘度」とは、ASTM D-445に規定される40℃での動粘度を意味する。
潤滑油基油の粘度指数は、好ましくは95以上、特に好ましくは100以上である。基油の粘度指数が上記下限値以上であることにより、潤滑油組成物の粘度-温度特性および熱・酸化安定性を向上させるだけでなく、摩耗防止性を高めることが可能になる。なお、本明細書において粘度指数とは、JIS K 2283-1993に準拠して測定された粘度指数を意味する。
潤滑油基油の流動点は、好ましくは-10℃以下、より好ましくは-12.5℃以下、更に好ましくは-15℃以下、特に好ましくは-17.5℃以下、最も好ましくは-20.0℃以下である。流動点が上記上限値を超えると、潤滑油組成物全体の低温流動性が低下する傾向にある。なお、本明細書において流動点とは、JIS K 2269-1987に準拠して測定された流動点を意味する。
潤滑油基油中の硫黄分の含有量は、酸化安定性の観点から好ましくは1.5質量%以下、より好ましくは1.0質量%以下である。
一の実施形態において、潤滑油基油としては、1種以上のAPIグループII鉱油系基油もしくは1種以上のAPIグループIII鉱油系基油もしくは1種以上のAPIグループIV合成系基油もしくは1種以上のAPIグループV合成系基油またはそれらの組み合わせからなり、
(O1)100℃における動粘度が1.7~2.7mm2/s、粘度指数が85以上の、APIグループII基油もしくはグループIII基油もしくはグループIV基油またはそれらの混合基油を、潤滑油基油全量基準で30~95質量%含有し、
(O2)100℃における動粘度が3.0~10.0mm2/s、粘度指数が110以上の、APIグループII基油もしくはグループIII基油もしくはグループIV基油またはそれらの混合基油を、潤滑油基油全量基準で5~70質量%含有し、
(O3)100℃における動粘度が2.5~4.5mm2/s、粘度指数が120以上のAPIグループV基油を、潤滑油基油全量基準で15質量%以下含有するか又は含有せず、
基油(O1)(O2)及び(O3)以外の基油を、潤滑油基油全量基準で5質量%未満含有するか又は含有せず、
100℃における動粘度が2.5~4.5mm2/sである潤滑油基油(以下において「本実施形態に係る潤滑油基油」ということがある。)を好ましく用いることができる。潤滑油基油として本実施形態に係る潤滑油基油を用いることにより、流体潤滑域から境界潤滑域への移行域(混合潤滑域)における油膜厚さを増加させ、耐摩耗性、耐焼き付き性、および疲労寿命をさらに高めることが可能になる。
(O1)100℃における動粘度が1.7~2.7mm2/s、粘度指数が85以上の、APIグループII基油もしくはグループIII基油もしくはグループIV基油またはそれらの混合基油を、潤滑油基油全量基準で30~95質量%含有し、
(O2)100℃における動粘度が3.0~10.0mm2/s、粘度指数が110以上の、APIグループII基油もしくはグループIII基油もしくはグループIV基油またはそれらの混合基油を、潤滑油基油全量基準で5~70質量%含有し、
(O3)100℃における動粘度が2.5~4.5mm2/s、粘度指数が120以上のAPIグループV基油を、潤滑油基油全量基準で15質量%以下含有するか又は含有せず、
基油(O1)(O2)及び(O3)以外の基油を、潤滑油基油全量基準で5質量%未満含有するか又は含有せず、
100℃における動粘度が2.5~4.5mm2/sである潤滑油基油(以下において「本実施形態に係る潤滑油基油」ということがある。)を好ましく用いることができる。潤滑油基油として本実施形態に係る潤滑油基油を用いることにより、流体潤滑域から境界潤滑域への移行域(混合潤滑域)における油膜厚さを増加させ、耐摩耗性、耐焼き付き性、および疲労寿命をさらに高めることが可能になる。
基油(O1)の100℃における動粘度は1.7~2.7mm2/sであり、好ましくは2.3mm2/s以下であり、また好ましくは2.0mm2/s以上、特に好ましくは2.2mm2/s以上である。基油(O1)の100℃における動粘度が上記上限値以下であることにより、省燃費性を高めることが可能になる。また基油(O1)の100℃における動粘度が上記下限値以上であることにより、潤滑箇所での油膜形成を十分にして潤滑性を高めることが可能になる。
基油(O1)の粘度指数は85以上であり、好ましくは90以上、より好ましくは100以上である。基油(O1)の粘度指数が上記下限値以上であることにより、省燃費性を高めることが可能になる。上限は特に制限されるものではないが、例えば140以下であり得る。
基油(O1)の流動点は好ましくは-20℃以下、より好ましくは-30℃以下であり、通常-40℃以上である。基油(O1)の流動点が上記上限値以下であることにより、低温粘度特性が良好になる。
基油(O1)の%CPは好ましくは60以上、より好ましくは70以上であり、100であってもよい。基油(O1)の%CPが上記下限値以上であることにより、熱・酸化安定性が良好となる。
基油(O1)の%CNは、好ましくは40以下、特に好ましくは30以下であり、0であってもよい。基油(O1)の%CNが上記上限値以下であることにより、粘度-温度特性、熱・酸化安定性および省燃費性を高めることが可能になる。
一の好ましい実施形態において、基油(O1)は100℃における動粘度が2.2~2.7mm2/s、粘度指数が90~130、流動点が-20~-40℃、%CPが60~100、%CNが0~40のAPIグループII又はIII基油(以下において「基油(O1a)」ということがある。)である。より好ましくは、基油(O1)は、100℃における動粘度が2.2~2.3mm2/s、粘度指数が100~130、流動点が-30~-40℃、%CPが70~100、%CNが0~30のAPIグループII又はIII基油(以下において「基油(O1b)」ということがある。)である。これらの基油を基油(O1)として用いることにより、省燃費性を高めることが可能となる。
基油(O2)の100℃における動粘度は3.0~10.0mm2/sであり、好ましくは8.0mm2/s以下、特に好ましくは6.5mm2/s以下であり、また好ましくは3.5mm2/s以上である。基油(O2)の100℃における動粘度が上記上限値以下であることにより、省燃費性を高めることが可能になる。また基油(O2)の100℃における動粘度が上記下限値以上であることにより、潤滑箇所での油膜形成を十分にして潤滑性を高めることが可能になる。
基油(O2)の粘度指数は110以上であり、好ましくは120以上である。基油(O2)の粘度指数が上記下限値以上であることにより、省燃費性を高めることが可能になる。上限は特に制限されるものではないが、例えば140以下であり得る。
基油(O3)の100℃における動粘度は、2.5~4.5mm2/sであり、好ましくは3.5mm2/s以下、より好ましくは3.0mm2/s以下である。基油(O3)の100℃における動粘度が上記上限値以下であることにより、省燃費性を高めることが可能になる。また基油(O3)の100℃における動粘度が上記下限値以上であることにより、潤滑箇所での油膜形成を十分にして潤滑性を高めることが可能になる。
基油(O3)の粘度指数は120以上であり、好ましくは130以上である。基油(O3)の粘度指数が上記下限値以上であることにより、省燃費性を高めることが可能になる。上限は特に制限されるものではないが、例えば190以下であり得る。
本実施形態に係る潤滑油基油における基油(O1)の含有量は、潤滑油基油全量基準で30~95質量%であり、好ましくは35~90質量%である。
本実施形態に係る潤滑油基油における基油(O2)の含有量は、潤滑油基油全量基準で5~70質量%であり、好ましくは10~65質量%である。
本実施形態に係る潤滑油基油における基油(O3)の含有量は、潤滑油基油全量基準で15質量%以下であり、好ましくは10質量%以下であり、0質量%であってもよい。本明細書において、基油(O3)の含有量が0質量%であるとは、潤滑油基油が基油(O3)を含まないことを意味する。
本実施形態に係る潤滑油基油における基油(O1)(O2)及び(O3)以外の基油の含有量は、潤滑油基油全量基準で5質量%未満であり、好ましくは1質量%未満であり、0質量%であってもよい。本明細書において、基油(O1)(O2)及び(O3)以外の基油の含有量が0質量%であるとは、潤滑油基油が基油(O1)及び(O2)並びに(任意的に)基油(O3)からなることを意味する。
本実施形態に係る潤滑油基油における基油(O2)の含有量は、潤滑油基油全量基準で5~70質量%であり、好ましくは10~65質量%である。
本実施形態に係る潤滑油基油における基油(O3)の含有量は、潤滑油基油全量基準で15質量%以下であり、好ましくは10質量%以下であり、0質量%であってもよい。本明細書において、基油(O3)の含有量が0質量%であるとは、潤滑油基油が基油(O3)を含まないことを意味する。
本実施形態に係る潤滑油基油における基油(O1)(O2)及び(O3)以外の基油の含有量は、潤滑油基油全量基準で5質量%未満であり、好ましくは1質量%未満であり、0質量%であってもよい。本明細書において、基油(O1)(O2)及び(O3)以外の基油の含有量が0質量%であるとは、潤滑油基油が基油(O1)及び(O2)並びに(任意的に)基油(O3)からなることを意味する。
潤滑油組成物中の潤滑油基油の含有量は、潤滑油組成物全量基準で、通常60~95質量%であり、好ましくは65~90質量%である。
<(A)、(B):ポリ(メタ)アクリレート化合物>
本発明の潤滑油組成物は、(A)重量平均分子量が30,000~200,000である分散型ポリ(メタ)アクリレート化合物(以下において「(A)成分」ということがある。)を、組成物全量基準で1~10質量%と、(B)重量平均分子量が15,000~100,000である非分散型ポリ(メタ)アクリレート化合物(以下において「(B)成分」ということがある。)を、組成物全量基準で15質量%以下と、を含有し、(A)成分の含有量MAと(B)成分の含有量MBとの比(MA/MB)が0.05~1であり、(A)成分の重量平均分子量MwAに対する(B)成分の重量平均分子量MwBの比(MwB/MwA)が0.05~2である。(A)成分と(B)成分とを組み合わせて用いることにより、(A)成分または(B)成分を単独で用いた場合に比較して、流体潤滑域から境界潤滑域への移行域(混合潤滑域)における油膜厚さを増加させ、疲労寿命、耐摩耗性、および耐焼き付き性をさらに高めることが可能になる。
本発明の潤滑油組成物は、(A)重量平均分子量が30,000~200,000である分散型ポリ(メタ)アクリレート化合物(以下において「(A)成分」ということがある。)を、組成物全量基準で1~10質量%と、(B)重量平均分子量が15,000~100,000である非分散型ポリ(メタ)アクリレート化合物(以下において「(B)成分」ということがある。)を、組成物全量基準で15質量%以下と、を含有し、(A)成分の含有量MAと(B)成分の含有量MBとの比(MA/MB)が0.05~1であり、(A)成分の重量平均分子量MwAに対する(B)成分の重量平均分子量MwBの比(MwB/MwA)が0.05~2である。(A)成分と(B)成分とを組み合わせて用いることにより、(A)成分または(B)成分を単独で用いた場合に比較して、流体潤滑域から境界潤滑域への移行域(混合潤滑域)における油膜厚さを増加させ、疲労寿命、耐摩耗性、および耐焼き付き性をさらに高めることが可能になる。
(A)成分の重量平均分子量は30,000~200,000である。(A)成分の重量平均分子量が上記範囲内であることにより、油膜厚さを増加させ、疲労寿命および耐焼き付き性を高めることが容易になる。同一の観点から、(A)成分の重量平均分子量は好ましくは170,000以下であり、例えば150,000以下であり得る。
(B)成分の重量平均分子量は15,000~100,000である。(B)成分の重量平均分子量が15,000以上であることにより、(B)成分が油膜中に留まりやすくなるので、油膜厚さを増大させることが可能になる。また(B)成分の重量平均分子量が100,000以下であることにより、低温粘度特性が良好になるほか、流体潤滑から境界潤滑への移行域(混合潤滑域)における油膜厚さを増大させ、摩擦係数を低減できる結果、耐焼付き性および疲労寿命を高めることが可能になる。同一の観点から、(B)成分の重量平均分子量は好ましくは90,000以下であり、例えば80,000以下であり得る。
(A)成分の含有量は組成物全量基準で1~10質量%である。(A)成分の含有量が1質量%以上であることにより、流体潤滑から境界潤滑への移行域(混合潤滑域)における油膜厚さを増大させ、摩擦係数を低減し、疲労寿命、耐摩耗性、及び耐焼き付き性を高めることが可能になる。また(A)成分の含有量が10質量%以下であることにより、剪断による粘度低下を抑制できるので、油膜厚さを厚く保ち、耐焼き付き性および疲労寿命をさらに高めることが可能になる。
(B)成分の含有量は組成物全量基準で15質量%以下である。(B)成分の含有量が15質量%以下であることにより、剪断による粘度低下を抑制できるので、油膜厚さを厚く保ち、耐焼き付き性および疲労寿命をさらに高めることが可能になる。
(A)成分の含有量MAと(B)成分の含有量MBとの比MA/MBは0.05~1である。比MA/MBが0.05以上であることにより、流体潤滑から境界潤滑への移行域(混合潤滑域)における油膜厚さを増大させ、疲労寿命、耐摩耗性、および耐焼き付き性を高めることが可能になる。また比MA/MBが1以下であることにより、低温粘度特性を良好にすることが可能になるほか、流体潤滑から境界潤滑への移行域(混合潤滑域)における油膜厚さを増大させ、摩擦係数を低減し、疲労寿命を高めることが可能になる。
(A)成分の重量平均分子量MwAに対する(B)成分の重量平均分子量MwBの比MwB/MwAは0.05~2である。比MwB/MwAが0.05以上であることにより、油膜中に(B)成分が留まりやすくなるので、油膜厚さを増加させることが可能になる。また比MwB/MwAが2以下であることにより、低温粘度特性を良好にすることが可能になるほか、流体潤滑から境界潤滑への移行域(混合潤滑域)における油膜厚さを増大させ、摩擦係数を低減し、疲労寿命および耐摩耗性を高めることが可能になる。
(A)成分または(B)成分を構成するポリ(メタ)アクリレート化合物としては、上記の重量平均分子量を有する分散型((A)成分)または非分散型((B)成分)ポリ(メタ)アクリレート化合物を特に制限なく用いることができる。分散型ポリ(メタ)アクリレート化合物が窒素原子を含む官能基を有するのに対し、非分散型ポリ(メタ)アクリレート化合物は窒素原子を含む官能基を有しない。(A)成分中の窒素含有量は、(A)成分の全量を基準(100質量%)として、好ましくは200~400質量ppmであり、一の実施形態において100~350質量ppmであり得る。
(A)成分または(B)成分を構成するポリ(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、ポリマー中の全単量体単位に占める下記一般式(1)で表される(メタ)アクリレート構造単位の割合が10~90モル%であるポリ(メタ)アクリレート化合物(以下において「本実施形態に係るポリ(メタ)アクリレート化合物」ということがある。)を好ましく採用できる。
一の実施形態において、R2は炭素数1~5の炭化水素基、もしくは炭素数6~18の炭化水素基、又はそれらの組み合わせであり得る。
本実施形態に係るポリ(メタ)アクリレート化合物において、ポリマー中の一般式(1)で表される(メタ)アクリレート構造単位の割合は、好ましくは10~90モル%であり、より好ましくは80モル%以下であり、さらに好ましくは70モル%以下である。また、より好ましくは20モル%以上であり、さらに好ましくは30モル%以上であり、特に好ましくは40モル%以上である。ポリマー中の全単量体単位に占める一般式(1)で表される(メタ)アクリレート構造単位の割合が90モル%を超える場合は、基油への溶解性や粘度温度特性の向上効果や低温粘度特性に劣るおそれがあり、10モル%を下回る場合は粘度温度特性の向上効果に劣るおそれがある。
本実施形態に係るポリ(メタ)アクリレート化合物は、一般式(1)で表される(メタ)アクリレート構造単位に加えて、他の(メタ)アクリレート構造単位を有する共重合体であってもよい。このような共重合体は、下記一般式(2)で表されるモノマー(以下、「モノマー(M-1)」という。)の1種または2種以上と、モノマー(M-1)以外のモノマーとを共重合させることによって得ることができる。
一の実施形態において、R4は炭素数1~5の炭化水素基、もしくは炭素数6~18の炭化水素基、又はそれらの組み合わせであり得る。
モノマー(M-1)と組み合わせるモノマーは任意であるが、例えば下記一般式(3)で表されるモノマー(以下、「モノマー(M-2)」という。)が好適である。モノマー(M-1)とモノマー(M-2)との共重合体は、非分散型ポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤である。
式(3)で示すモノマー(M-2)中のR6は、上述の通り炭素数19以上の直鎖状又は分枝状の炭化水素基であり、好ましくは炭素数20以上の直鎖状又は分枝状の炭化水素であり、さらに好ましくは炭素数22以上の直鎖状又は分枝状の炭化水素であり、より好ましくは炭素数24以上の分枝状炭化水素基である。また、R6の炭素数の上限は特に制限されないが、R6は好ましくは炭素数50,000以下の直鎖状又は分枝状の炭化水素基であり、より好ましくは炭素数500以下の直鎖状又は分枝状の炭化水素基であり、さらに好ましくは炭素数100以下の直鎖状又は分枝状の炭化水素基であり、特に好ましくは炭素数50以下の分枝状の炭化水素基であり、最も好ましくは炭素数25以下の分枝状の炭化水素基である。
本実施形態に係るポリ(メタ)アクリレート化合物の好ましい一例として、櫛形ポリ(メタ)アクリレートを挙げることができる。ここでいう櫛形ポリ(メタ)アクリレートとは、上記モノマー(M-1)と上記モノマー(M-2)との共重合体であって、モノマー(M-2)が式(3)においてR6の数平均分子量(Mn)が1,000~50,000(好ましくは1,500~20,000、より好ましくは2,000~10,000)であるマクロモノマーである、共重合体を意味する。そのようなマクロモノマーとしては例えば、ブタジエン及びイソプレンを共重合させることにより得られるポリオレフィンの水素化物から誘導されるマクロモノマーを採用できる。
本実施形態に係るポリ(メタ)アクリレート化合物において、ポリマー中の一般式(3)で表されるモノマー(M-2)に対応する(メタ)アクリレート構造単位は1種のみであってもよく、2種以上の組み合わせであっても良い。ポリマー中の全単量体単位に占める一般式(3)で表されるモノマー(M-2)に対応する構造単位の割合は、0.5~70モル%であることが好ましく、より好ましくは60モル%以下であり、さらに好ましくは50モル%以下であり、特に好ましくは40モル%以下であり、最も好ましくは30モル%以下である。また、好ましくは1モル%以上であり、より好ましくは3モル%以上であり、さらに好ましくは5モル%以上であり、特に好ましくは10モル%以上である。ポリマー中の全単量体単位に占める一般式(3)で表されるモノマー(M-2)に対応する構造単位の割合が70モル%を超える場合は粘度温度特性の向上効果や低温粘度特性に劣るおそれがあり、0.5モル%を下回る場合は粘度温度特性の向上効果に劣るおそれがある。
モノマー(M-1)と組み合わせるその他のモノマーとしては、下記一般式(4)で表されるモノマー(以下、「モノマー(M-3)」という。)及び下記一般式(5)で表されるモノマー(以下、「モノマー(M-4)」という)から選ばれる1種又は2種以上が好適である。モノマー(M-1)とモノマー(M-3)及び/又は(M-4)との共重合体は、分散型ポリ(メタ)アクリレート化合物である。なお、当該分散型ポリ(メタ)アクリレート化合物は、構成モノマーとしてモノマー(M-2)をさらに含んでいてもよい。
R8で表される炭素数1~18のアルキレン基としては、具体的には、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプタデシレン基、及びオクタデシレン基(これらアルキレン基は直鎖状でも分枝状でもよい。)等を例示できる。
E1で表される基としては、具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、アニリノ基、トルイジノ基、キシリジノ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、モルホリノ基、ピロリル基、ピロリノ基、ピリジル基、メチルピリジル基、ピロリジニル基、ピペリジニル基、ピペリジノ基、キノリル基、ピロリドニル基、ピロリドノ基、イミダゾリノ基、及びピラジニル基等を例示できる。
E2で表される基としては、具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、アニリノ基、トルイジノ基、キシリジノ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、モルホリノ基、ピロリル基、ピロリノ基、ピリジル基、メチルピリジル基、ピロリジニル基、ピペリジニル基、ピペリジノ基、キノリル基、ピロリドニル基、ピロリドノ基、イミダゾリノ基、及びピラジニル基等を例示できる。
モノマー(M-3)および(M-4)の好ましい例としては、具体的には、ジメチルアミノメチルメタクリレート、ジエチルアミノメチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、2-メチル-5-ビニルピリジン、モルホリノメチルメタクリレート、モルホリノエチルメタクリレート、N-ビニルピロリドン及びこれらの混合物等を例示できる。
モノマー(M-1)とモノマー(M-2)~(M-4)との共重合体の共重合モル比については特に制限はないが、モノマー(M-1):モノマー(M-2)~(M-4)=20:80~90:10程度が好ましく、より好ましくは30:70~80:20、さらに好ましくは40:60~70:30である。
本実施形態に係るポリ(メタ)アクリレート化合物の製造法は特に制限されない。例えば、重合開始剤(例えばベンゾイルパーオキシド等。)の存在下で、モノマー(M-1)と(M-2)とをラジカル溶液重合させることにより、非分散型ポリ(メタ)アクリレート化合物を容易に得ることができる。また例えば、重合開始剤の存在下で、モノマー(M-1)と、モノマー(M-3)及び(M-4)から選ばれる1種以上の含窒素モノマーと、任意的にモノマー(M-2)とをラジカル溶液重合させることにより、分散型ポリ(メタ)アクリレート化合物を容易に得ることができる。
<(C)リン含有摩耗防止剤>
本発明の潤滑油組成物は、(C)リン含有摩耗防止剤(以下において「(C)成分」ということがある。)を、組成物全量基準でリン量として200~1110質量ppm含有することが好ましい。
本発明の潤滑油組成物は、(C)リン含有摩耗防止剤(以下において「(C)成分」ということがある。)を、組成物全量基準でリン量として200~1110質量ppm含有することが好ましい。
(C)成分としては、潤滑油に用いられるリン含有摩耗防止剤を特に制限なく用いることができる。そのようなリン含有摩耗防止剤としては、例えば、リン酸、下記一般式(6)で表される化合物、下記一般式(7)で表される化合物、それらの金属塩およびアンモニウム塩を挙げることができ、これらの中から選ばれる1種以上を用いることができる。なお本明細書において、リン及び硫黄の両方を含有する化合物は、(C)成分に該当せず、全て後述する(E)硫黄系添加剤に該当するものとする。
一般式(6)及び(7)における炭素数1~30の炭化水素基の例としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキル置換シクロアルキル基、アリール基、アルキル置換アリール基、及びアリールアルキル基等を挙げることができる。炭化水素基は好ましくは、炭素数1~30のアルキル基又は炭素数6~24のアリール基であり、より好ましくは炭素数3~18、さらに好ましくは炭素数4~12のアルキル基である。
一般式(6)又は(7)で表されるリン化合物の塩としては、リン化合物に金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸塩、金属塩化物等の金属塩基、アンモニア、又は、炭素数1~30の炭化水素基もしくは炭素数1~30のヒドロキシル基含有炭化水素基のみを分子中に有するアミン化合物等の窒素化合物を作用させて、残存する酸性水素の一部又は全部を中和した塩を挙げることができる。
一般式(6)又は(7)で表されるリン化合物と金属塩を形成する金属の例としては、具体的には、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム等のアルカリ金属、カルシウム、マグネシウム、バリウム等のアルカリ土類金属、亜鉛、銅、鉄、鉛、ニッケル、銀、マンガン等の重金属等が挙げられる。これらの中ではカルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属または亜鉛が好ましい。なお本明細書において、「アルカリ土類金属」にはマグネシウムも包含されるものとする。
一般式(6)又は(7)で表されるリン化合物とアンモニウム塩を形成する窒素化合物としては、第1級アミン、第2級アミン、窒素原子に結合したメチル基を1つ又は2つ有する第3級アミン、及びアルカノールアミンが好ましく、デシルアミン、ドデシルアミン、ジメチルドデシルアミン、トリデシルアミン、ヘプタデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン及びステアリルアミン等の、炭素数10~20の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル又はアルケニル基を有する脂肪族アミンが特に好ましい。
一の好ましい実施形態において、(C)成分としては、上記した中でも、上記一般式(6)においてR10及びR11がそれぞれ独立に炭素数1~30の炭化水素基であり、R12が水素または炭素数1~30の炭化水素基である1種以上の化合物、若しくはリン酸、またはそれらの組み合わせを好ましく用いることができる。当該実施形態において、炭素数1~30の炭化水素基は好ましくは、炭素数1~30のアルキル基又は炭素数6~24のアリール基である。アリール基は1つ以上のアルキル置換基を有していてもよい。アルキル基の炭素数はより好ましくは3~18、さらに好ましくは4~12である。アリール基の炭素数はより好ましくは6~12、さらに好ましくは6~10である。
潤滑油組成物中の(C)成分の含有量は、組成物全量基準でリン量として好ましくは200~1110質量ppmである。(C)成分の含有量が上記下限値以上であることにより、耐摩耗性、耐焼き付き性、疲労寿命、および湿式クラッチのジャダー防止寿命を向上させることが可能になる。(C)成分の含有量が上記上限値以下であることにより、耐焼付き性、耐摩耗性および疲労寿命をさらに向上させることが可能になり、また湿式クラッチのジャダー防止性をさらに向上させることが可能になる。
<(D)過塩基性カルシウム系清浄剤>
本発明の潤滑油組成物は、過塩基性カルシウム系清浄剤(以下において「(D)成分」ということがある。)を、組成物全量基準でカルシウム量として50~300質量ppm含有することが好ましい。
本発明の潤滑油組成物は、過塩基性カルシウム系清浄剤(以下において「(D)成分」ということがある。)を、組成物全量基準でカルシウム量として50~300質量ppm含有することが好ましい。
(D)成分としては、過塩基性カルシウムスルホネート系清浄剤、過塩基性カルシウムフェネート系清浄剤、過塩基性カルシウムサリシレート系清浄剤等の公知の過塩基性カルシウム系清浄剤を用いることができ、過塩基性カルシウムサリシレート清浄剤を特に好ましく用いることができる。潤滑油組成物が(D)成分として過塩基性カルシウムサリシレート清浄剤を含有することにより、疲労寿命、耐摩耗性、耐焼き付き性、湿式クラッチのジャダー防止性、及びジャダー防止寿命をさらに向上させることが可能になる。
過塩基性カルシウムスルホネート系清浄剤の好ましい例としては、アルキル芳香族化合物をスルホン化することによって得られるアルキル芳香族スルホン酸のカルシウム塩の過塩基性塩を挙げることができる。アルキル芳香族化合物の重量平均分子量は好ましくは400~1500であり、より好ましくは700~1300である。
アルキル芳香族スルホン酸としては、例えば、いわゆる石油スルホン酸や合成スルホン酸が挙げられる。ここでいう石油スルホン酸としては、鉱油の潤滑油留分のアルキル芳香族化合物をスルホン化したものや、ホワイトオイル製造時に副生する、いわゆるマホガニー酸等が挙げられる。また、合成スルホン酸の一例としては、洗剤の原料となるアルキルベンゼン製造プラントにおける副生成物を回収すること、もしくは、ベンゼンをポリオレフィンでアルキル化することにより得られる、直鎖状または分枝状のアルキル基を有するアルキルベンゼンをスルホン化したものを挙げることができる。合成スルホン酸の他の一例としては、ジノニルナフタレン等のアルキルナフタレンをスルホン化したものを挙げることができる。また、これらアルキル芳香族化合物をスルホン化する際のスルホン化剤としては、特に制限はなく、例えば発煙硫酸や無水硫酸を用いることができる。
アルキル芳香族スルホン酸としては、例えば、いわゆる石油スルホン酸や合成スルホン酸が挙げられる。ここでいう石油スルホン酸としては、鉱油の潤滑油留分のアルキル芳香族化合物をスルホン化したものや、ホワイトオイル製造時に副生する、いわゆるマホガニー酸等が挙げられる。また、合成スルホン酸の一例としては、洗剤の原料となるアルキルベンゼン製造プラントにおける副生成物を回収すること、もしくは、ベンゼンをポリオレフィンでアルキル化することにより得られる、直鎖状または分枝状のアルキル基を有するアルキルベンゼンをスルホン化したものを挙げることができる。合成スルホン酸の他の一例としては、ジノニルナフタレン等のアルキルナフタレンをスルホン化したものを挙げることができる。また、これらアルキル芳香族化合物をスルホン化する際のスルホン化剤としては、特に制限はなく、例えば発煙硫酸や無水硫酸を用いることができる。
過塩基性カルシウムフェネート系清浄剤の好ましい例としては、下記一般式(8)で表される構造を有する化合物のカルシウム塩の過塩基性塩を挙げることができる。
式(8)中、R16は炭素数6~21の直鎖もしくは分岐鎖、飽和もしくは不飽和のアルキル基又はアルケニル基を表し、mは重合度であって1~10の整数を表し、Aはスルフィド(-S-)基またはメチレン(-CH2-)基を表し、yは1~3の整数を表す。なおR16は2種以上の異なる基の組み合わせであってもよい。
式(8)におけるR16の炭素数は、好ましくは9~18、より好ましくは9~15である。R16の炭素数が6未満では基油に対する溶解性が劣るおそれがあり、一方、R16の炭素数が21を超える場合は製造が難しく、また耐熱性が劣るおそれがある。
式(8)における重合度mは、好ましくは1~3である。重合度mがこの範囲内であることにより、耐熱性を高めることができる。
過塩基性カルシウムサリシレート清浄剤の好ましい例としては、カルシウムサリシレートの過塩基性塩を挙げることができる。カルシウムサリシレートの好ましい例としては、下記一般式(9)で表される化合物を挙げることができる。
式(9)中、R17はそれぞれ独立に炭素数14~30のアルキル基またはアルケニル基を表す。nは1又は2を表し、好ましくは1である。なおn=2である場合、R17は異なる基の組み合わせであってもよい。
カルシウムサリシレートの製造方法は特に制限されるものではなく、公知のモノアルキルサリシレートの製造方法等を用いることができる。例えば、フェノールを出発原料として、オレフィンを用いてアルキレーションし、次いで炭酸ガス等でカルボキシレーションして得たモノアルキルサリチル酸、あるいは、サリチル酸を出発原料として、当量の上記オレフィンを用いてアルキレーションして得られたモノアルキルサリチル酸等に、カルシウムの酸化物や水酸化物等のカルシウム塩基を反応させること、又は、これらのモノアルキルサリチル酸等を一旦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カルシウム塩と金属交換させること等により、カルシウムサリシレートを得ることができる。
過塩基化されたカルシウムスルホネート、フェネート、又はサリシレートを得る方法は特に限定されるものではないが、例えば、炭酸ガスの存在下でカルシウムスルホネート、フェネート、又はサリシレートを、水酸化カルシウム等のカルシウム塩基と反応させることにより得ることができる。
(D)成分の塩基価は、好ましくは150~500mgKOH/gであり、より好ましくは200~450mgKOH/gである。なお本明細書において塩基価とは、JIS K2501に準拠して過塩素酸法により測定される塩基価を意味する。また金属系清浄剤は一般に、溶剤や潤滑油基油等の希釈剤中での反応により得られる。そのため金属系清浄剤は、潤滑油基油等の希釈剤によって希釈された状態で商業的に流通している。本明細書において、金属系清浄剤の塩基価は、希釈剤を含む状態での塩基価を意味するものとする。
(D)成分の金属比は、好ましくは3.0~15.0であり、より好ましくは5.0以上である。(D)成分の金属比は次の式に従って計算される。
(D)成分の金属比=2×(D)成分のCa含有量(mol)/(D)成分のせっけん基含有量(mol)
なお(D)成分が2種以上のせっけん基を含む場合には、「(D)成分のせっけん基含有量(mol)」は(D)成分に含まれる各せっけん基のmol量の合計である。
(D)成分の金属比=2×(D)成分のCa含有量(mol)/(D)成分のせっけん基含有量(mol)
なお(D)成分が2種以上のせっけん基を含む場合には、「(D)成分のせっけん基含有量(mol)」は(D)成分に含まれる各せっけん基のmol量の合計である。
潤滑油組成物中の(D)成分の含有量は、潤滑油組成物全量基準で、カルシウム量として好ましくは50~300質量ppmである。(D)成分の含有量が上記下限値以上であることにより、疲労寿命および耐焼き付き性をさらに向上させることが可能になる。また(D)成分の含有量が上記上限値以下であることにより、耐摩耗性および耐焼き付き性をさらに向上させることが可能になる。
<(E)硫黄系添加剤>
本発明の潤滑油組成物は、(E)硫黄系添加剤(以下において「(E)成分」ということがある。)を、組成物全量基準で硫黄量として800~1300質量ppm含有することが好ましい。
本発明の潤滑油組成物は、(E)硫黄系添加剤(以下において「(E)成分」ということがある。)を、組成物全量基準で硫黄量として800~1300質量ppm含有することが好ましい。
(E)成分としては、硫化油脂、硫化脂肪酸、硫化エステル、硫化オレフィン、ジヒドロカルビル(ポリ)サルファイド、チアジアゾール化合物、アルキルチオカルバモイル化合物、チオカーバメート化合物、チオテルペン化合物、ジアルキルチオジプロピオネート化合物、硫化鉱油、ジチオカルバミン酸亜鉛化合物、ジチオカルバミン酸モリブデン化合物、ジチオリン酸モリブデン化合物、アルキルオキシ又はアルケニルオキシ基置換環状スルホン化合物等の公知の硫黄含有化合物を用いることができる。これらの硫黄含有化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
硫化油脂は、硫黄や硫黄含有化合物と油脂(ラード油、鯨油、植物油、魚油等)とを反応させて得られる生成物である。硫化油脂中の硫黄含有量は特に制限はないが、通常5~30重量%である。
硫化脂肪酸としては、不飽和脂肪酸を任意の方法で硫化することにより得られる生成物を用いることができ、具体的には硫化オレイン酸などを例示できる。
硫化エステルとしては、不飽和脂肪酸エステル(例えば、不飽和脂肪酸(オレイン酸、リノール酸、又は上記の動植物油脂から抽出された脂肪酸など)と各種アルコールとを反応させて得られる生成物。)を任意の方法で硫化することにより得られる生成物を用いることができ、具体的には硫化オレイン酸メチル、硫化米ぬか脂肪酸オクチル等を例示できる。
硫化エステルとしては、不飽和脂肪酸エステル(例えば、不飽和脂肪酸(オレイン酸、リノール酸、又は上記の動植物油脂から抽出された脂肪酸など)と各種アルコールとを反応させて得られる生成物。)を任意の方法で硫化することにより得られる生成物を用いることができ、具体的には硫化オレイン酸メチル、硫化米ぬか脂肪酸オクチル等を例示できる。
硫化オレフィンとしては、下記一般式(10)で表される化合物を例示できる。この化合物は、炭素数2~15のオレフィンまたはその二~四量体を、硫黄、塩化硫黄等の硫化剤と反応させることによって得ることができる。該オレフィンとしては、プロピレン、イソブテン、ジイソブテン等を好ましく用いることができる。
ジヒドロカルビル(ポリ)サルファイドは、下記一般式(10)で表される化合物である。式(10)においてR20及びR21がアルキル基の場合、該化合物は硫化アルキルと称されることがある。
チアジアゾール化合物としては、下記一般式(12)で表される1,3,4-チアジアゾール、下記一般式(13)で表される1,2,4-チアジアゾール化合物、及び下記一般式(14)で表される1,2,3-チアジアゾール化合物を例示できる。
アルキルチオカルバモイル化合物としては、下記一般式(15)で表される化合物を例示できる。
アルキルチオカーバメート化合物としては、下記一般式(16)で示される化合物を例示できる。
チオテルペン化合物としては、例えば、五硫化リンとピネンの反応物を挙げることができる。
ジアルキルチオジプロピオネート化合物としては、例えば、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート等を挙げることができる。
ジアルキルチオジプロピオネート化合物としては、例えば、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート等を挙げることができる。
硫化鉱油は、鉱油に単体硫黄を溶解させることにより得られる物質である。硫化鉱油に用いられる鉱油としては特に制限されないが、具体的には、原油に常圧蒸留及び減圧蒸留を施して得られる潤滑油留分に対して、公知の精製処理を適宜組み合わせて施すことにより精製されたパラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油などが挙げられる。また、単体硫黄としては、塊状、粉末状、溶融液体状等いずれの形態のものを用いてもよい。硫化鉱油中の硫黄含有量は特に制限されるものではないが、硫化鉱油全量を基準として通常0.05~1.0重量%である。
ジチオカルバミン酸亜鉛化合物としては下記一般式(17)で表される化合物を用いることができ、ジチオカルバミン酸モリブデン化合物としては下記一般式(18)で表される化合物を用いることができる。
ジチオリン酸モリブデン化合物としては下記一般式(19)で表される化合物を用いることができる。なお上記した通り、本明細書において、ジチオリン酸モリブデン等のリンと硫黄の両方を含む化合物は、(C)成分の含有量に寄与せず、(E)成分の含有量にのみ寄与するものとする。
アルキルオキシ又はアルケニルオキシ基置換環状スルホン化合物としては、下記一般式(20)で表される化合物を例示できる。
R45は単一の基であってもよく、2種以上の基の組み合わせであってもよい。R45の平均炭素数(炭素数の相加平均値)は好ましくは4~22、より好ましくは7~13である。一の好ましい実施形態において、R45O-基の置換位置は3-位である。
潤滑油組成物中の(E)成分の含有量は、組成物全量基準で、硫黄量として好ましくは800~1300質量ppmであり、より好ましくは1200質量ppm以下である。(E)成分の含有量が上記下限値以上であることにより、摩耗防止性および耐焼き付き性をさらに高めることが可能になる。また(E)成分の含有量が上記上限値以下であることにより、酸化安定性および湿式クラッチのジャダー防止寿命をさらに向上させることが可能になる。
<(F)無灰摩擦調整剤>
本発明の潤滑油組成物は、(F)炭素数10~24の鎖式脂肪族ヒドロカルビル基と、アミド結合、イミド結合、およびアミノ基から選ばれる1種以上の官能基とを有する化合物(以下において「(F)成分」ということがある。)を、組成物全量基準で0.1~10.0質量%含有することが好ましい。そのような化合物は、無灰摩擦調整剤として作用する。(F)成分は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。(F)成分において、炭素数10~24の鎖式脂肪族ヒドロカルビル基は、1分子中に1つのみ存在していてもよく、2つ以上存在していてもよい。またアミド結合、イミド結合、およびアミノ基から選ばれる1種以上の官能基は、1分子中に1つのみ存在していてもよく、2つ以上存在していてもよい。
本発明の潤滑油組成物は、(F)炭素数10~24の鎖式脂肪族ヒドロカルビル基と、アミド結合、イミド結合、およびアミノ基から選ばれる1種以上の官能基とを有する化合物(以下において「(F)成分」ということがある。)を、組成物全量基準で0.1~10.0質量%含有することが好ましい。そのような化合物は、無灰摩擦調整剤として作用する。(F)成分は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。(F)成分において、炭素数10~24の鎖式脂肪族ヒドロカルビル基は、1分子中に1つのみ存在していてもよく、2つ以上存在していてもよい。またアミド結合、イミド結合、およびアミノ基から選ばれる1種以上の官能基は、1分子中に1つのみ存在していてもよく、2つ以上存在していてもよい。
(F)成分における炭素数10~24の鎖式脂肪族ヒドロカルビル基は、好ましくはアルキル又はアルケニル基であり、一の典型的な実施形態において直鎖のアルキル又はアルケニル基であり、他の一の典型的な実施形態において直鎖のアルキル又はアルケニル基の末端(ω-位)以外の炭素原子に結合した水素原子のうち1~5個(好ましくは1~3個)をメチル基に置き換えることによって得られる基である。一の実施形態において、ヒドロカルビル基の炭素数は12~18である。
(F)成分の典型的な例としては、下記一般式(21)~(24)で表される化合物、及び、炭素数10~24の鎖式脂肪族ヒドロカルビル基を有するアシル化剤で窒素原子数3~11のポリアミンの一部の窒素原子をアシル化することにより得られる化合物(以下において「アシル化ポリアミン」ということがある。)を挙げることができる。
一般式(21)及び(22)において、「炭素数10~24の鎖式脂肪族ヒドロカルビル基」の好ましい形態は上述の通りである。一の実施形態において、上記一般式(21)及び(22)の化合物のうち、上記一般式(22)の化合物であって、R47が炭素数10~24の鎖式脂肪族ヒドロカルビル基であり、R48が炭素数1~5のヒドロキシアルキル基である化合物を好ましく用いることができる。
一般式(23)及び(24)において、「炭素数10~24の鎖式脂肪族ヒドロカルビル基」の好ましい形態は上述の通りである。一般式(23)又は(24)で表される化合物は、炭素数10~24の鎖式脂肪族ヒドロカルビル基を有する置換コハク酸無水物と、ポリアミン(例えばジエチレントリアミン等。)とを反応させることにより得られる。通常、式(23)で表される化合物と式(24)で表される化合物との混合物が得られ、該混合物を(F)成分として用いることができる。該混合物において、式(24)で表される化合物のモル量が式(23)で表される化合物のモル量より多いことが好ましい。例えばカラムクロマトグラフィー等の精製手段により式(24)で表される化合物のみを得て(F)成分として用いてもよい。
アシル化ポリアミンについて、上記窒素原子数3~11のポリアミンの好ましい例としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等の、直鎖または分岐鎖のポリアミンを挙げることができる。分岐鎖ポリアミンは、直鎖ポリアミンの構造異性体であって、1つ以上の第3級アミノ基を有する。ポリアミンは1種を単独で用いてもよく、2種以上の混合物を用いてもよい。ポリアミンの窒素原子数は好ましくは3~6、特に好ましくは4~6である。
アシル化ポリアミンについて、炭素数10~24の鎖式脂肪族ヒドロカルビル基を有するアシル化剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。炭素数10~24の鎖式脂肪族ヒドロカルビル基を有するアシル化剤の好ましい例としては、下記一般式(25)で表されるアシル化剤を挙げることができる。
一般式(25)において、「炭素数10~24の鎖式脂肪族ヒドロカルビル基」の好ましい形態は上述の通りである。このようなアシル化剤は、カルボン酸R51-CO2Hから公知の手法によって誘導できる。アシル化剤は酸ハロゲン化物(式(25)においてLがCl、Br、又はI)であってもよく、活性エステル(例えばカルボン酸R51-CO2HとN-ヒドロキシコハク酸イミドとのエステル等。)であってもよい。アシル化反応の進行に伴って系中で酸が発生する場合には、適当な塩基を系中に共存させてもよい。アシル化ポリアミンにおいて、ポリアミンの全窒素原子のうちアシル化された窒素原子の占める割合は好ましくは30~90%、より好ましくは40~90%、さらに好ましくは40~85%である。
アシル化ポリアミンの好ましい一形態としては、下記一般式(26)で表される化合物を挙げることができる。下記一般式(26)~(28)において、「炭素数10~24の鎖式脂肪族ヒドロカルビル基」の好ましい形態は上述の通りである。
潤滑油組成物中の(F)成分の含有量は、組成物全量基準で好ましくは0.1~10.0質量%、より好ましくは0.5~5.0質量%、特に好ましくは0.8~4.0質量%である。(F)成分の含有量が上記下限値以上であることにより、湿式クラッチのジャダー防止性およびジャダー防止寿命、ならびに疲労寿命をさらに向上させることが可能になる。(F)成分の含有量が上記上限値以下であることにより、低温粘度特性および酸化安定性の悪化を抑制することが可能になる。
<(G)無灰分散剤>
本発明の潤滑油組成物は、(G)無灰分散剤(以下において「(G)成分」ということがある。)を含有することが好ましい。
本発明の潤滑油組成物は、(G)無灰分散剤(以下において「(G)成分」ということがある。)を含有することが好ましい。
(G)成分としては、例えば、以下の(G-1)~(G-3)から選ばれる1種以上の化合物を用いることができる。
(G-1)炭素数40~400のアルキル若しくはアルケニル基を分子中に少なくとも1個有するコハク酸イミドまたはその誘導体(以下において「(G-1)成分」ということがある。)、
(G-2)炭素数40~400のアルキル若しくはアルケニル基を分子中に少なくとも1個有するベンジルアミンまたはその誘導体(以下において「(G-2)成分」ということがある。)、
(G-3)炭素数40~400のアルキル若しくはアルケニル基を分子中に少なくとも1個有するポリアミンまたはその誘導体(以下において「(G-3)成分」ということがある。)。
(G-1)炭素数40~400のアルキル若しくはアルケニル基を分子中に少なくとも1個有するコハク酸イミドまたはその誘導体(以下において「(G-1)成分」ということがある。)、
(G-2)炭素数40~400のアルキル若しくはアルケニル基を分子中に少なくとも1個有するベンジルアミンまたはその誘導体(以下において「(G-2)成分」ということがある。)、
(G-3)炭素数40~400のアルキル若しくはアルケニル基を分子中に少なくとも1個有するポリアミンまたはその誘導体(以下において「(G-3)成分」ということがある。)。
(G)成分としては、(G-1)成分を特に好ましく用いることができる。
(G-1)成分のうち、炭素数40~400のアルキル又はアルケニル基を分子中に少なくとも1個有するコハク酸イミドとしては、下記一般式(29)又は(30)で表される化合物を例示できる。
(G-1)成分のうち、炭素数40~400のアルキル又はアルケニル基を分子中に少なくとも1個有するコハク酸イミドとしては、下記一般式(29)又は(30)で表される化合物を例示できる。
式(29)中、R56は炭素数40~400のアルキル基またはアルケニル基を示し、qは1~5、好ましくは2~4の整数を示す。R56の炭素数は好ましくは60以上であり、また好ましくは350以下である。
式(30)中、R57及びR58は、それぞれ独立に炭素数40~400のアルキル基又はアルケニル基を示し、異なる基の組み合わせであってもよい。R57及びR58は特に好ましくはポリブテニル基である。また、rは0~4、好ましくは1~3の整数を示す。R57及びR58の炭素数は好ましくは60以上であり、また好ましくは350以下である。
式(29)及び式(30)におけるR56~R58の炭素数が上記下限値以上であることにより、潤滑油基油に対する良好な溶解性を得ることができる。一方、R56~R58の炭素数が上記上限値以下であることにより、潤滑油組成物の低温流動性を高めることができる。
式(29)及び式(30)におけるアルキル基またはアルケニル基(R56~R58)は直鎖状でも分枝状でもよく、好ましくは、例えば、プロピレン、1-ブテン、イソブテン等のオレフィンのオリゴマーや、エチレンとプロピレンとのコオリゴマーから誘導される分枝状アルキル基や分枝状アルケニル基を挙げることができる。なかでも慣用的にポリイソブチレンと呼ばれるイソブテンのオリゴマーから誘導される分枝状アルキル基またはアルケニル基や、ポリブテニル基が最も好ましい。
式(29)及び式(30)におけるアルキル基またはアルケニル基(R56~R58)の好適な数平均分子量は800~3500である。
式(29)及び式(30)におけるアルキル基またはアルケニル基(R56~R58)の好適な数平均分子量は800~3500である。
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個有するコハク酸イミドには、ポリアミン鎖の一方の末端のみに無水コハク酸が付加した、式(29)で表される、いわゆるモノタイプのコハク酸イミドと、ポリアミン鎖の両末端に無水コハク酸が付加した、式(30)で表される、いわゆるビスタイプのコハク酸イミドとが包含される。潤滑油組成物には、モノタイプのコハク酸イミド及びビスタイプのコハク酸イミドのいずれが含まれていてもよく、それらの両方が混合物として含まれていてもよい。
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個有するコハク酸イミドの製法は、特に制限されるものではなく、例えば、炭素数40~400のアルキル又はアルケニル基を有する化合物を無水マレイン酸と100~200℃で反応させて得たアルキルコハク酸又はアルケニルコハク酸を、ポリアミンと反応させることにより得ることができる。ここで、ポリアミンとしては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、及びペンタエチレンヘキサミンを例示できる。
(G-2)成分のうち、炭素数40~400のアルキル又はアルケニル基を分子中に少なくとも1個有するベンジルアミンとしては、下記一般式(31)で表される化合物を例示できる。
式(31)中、R59は炭素数40~400のアルキル基またはアルケニル基を表し、sは1~5、好ましくは2~4の整数を表す。R59の炭素数は好ましくは60以上であり、また好ましくは350以下である。
(G-2)成分の製法は特に制限されるものではない。例えば、プロピレンオリゴマー、ポリブテン、又はエチレン-α-オレフィン共重合体等のポリオレフィンを、フェノールと反応させてアルキルフェノールとした後、これにホルムアルデヒドと、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等のポリアミンとをマンニッヒ反応により反応させる方法が挙げられる。
(G-3)成分のうち炭素数40~400のアルキル又はアルケニル基を分子中に少なくとも1個有するポリアミンとしては、下記式(32)で表される化合物を例示できる。
式(32)中、R60は炭素数40~400のアルキル又はアルケニル基を表し、tは1~5、好ましくは2~4の整数を表す。R60の炭素数は好ましくは60以上であり、また好ましくは350以下である。
(G-3)成分の製法は特に制限されるものではない。例えば、プロピレンオリゴマー、ポリブテンまたはエチレン-α-オレフィン共重合体等のポリオレフィンを塩素化した後、これにアンモニアやエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等のポリアミンを反応させる方法が挙げられる。
(G-1)成分~(G-3)成分における誘導体としては、例えば、(i)上述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個有するコハク酸イミド、ベンジルアミンまたはポリアミン(以下「上述の含窒素化合物」という。)に、脂肪酸等の炭素数1~30のモノカルボン酸、炭素数2~30のポリカルボン酸(例えばシュウ酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等。)、これらの無水物もしくはエステル化合物、炭素数2~6のアルキレンオキサイド、又はヒドロキシ(ポリ)オキシアルキレンカーボネートを作用させたことにより、残存するアミノ基および/またはイミノ基の一部又は全部が中和またはアミド化されている、含酸素有機化合物による変性化合物;(ii)上述の含窒素化合物にホウ酸を作用させることにより、残存するアミノ基および/またはイミノ基の一部又は全部が中和またはアミド化されている、ホウ素変性化合物;(iii)上述の含窒素化合物にリン酸を作用させることにより、残存するアミノ基および/またはイミノ基の一部又は全部が中和またはアミド化されている、リン酸変性化合物;(iv)上述の含窒素化合物に硫黄化合物を作用させることにより得られる、硫黄変性化合物;及び、(v)上述の含窒素化合物に含酸素有機化合物による変性、ホウ素変性、リン酸変性、硫黄変性から選ばれた2種以上の変性を組み合わせて施すことにより得られる変性化合物が挙げられる。これら(i)~(v)の誘導体の中でも、潤滑油組成物の耐熱性を更に向上させることができる点で、(G-1)成分のホウ素変性化合物を用いることが好ましい。
(G)成分の分子量には特に制限は無いが、好適な重量平均分子量は1000~20000である。
潤滑油組成物が(G)成分を含有する場合、その含有量は、潤滑油組成物全量基準で、窒素分として好ましくは30~300質量ppmであり、より好ましくは50質量ppm以上、またより好ましくは230質量ppm以下である。(G)成分の含有量が上記下限値以上であることにより、潤滑油組成物の耐熱性を高めることが可能になる。また(G)成分の含有量が上記上限値以下であることにより、省燃費性をさらに高めることが可能になる。
(G)成分としてホウ素変性化合物を用いる場合、潤滑油組成物中の(G)成分に由来するホウ素量は、潤滑油組成物全量基準で好ましくは50~500質量ppmであり、より好ましくは100質量ppm以上、またより好ましくは300質量ppm以下である。(G)成分に由来するホウ素含有量が上記上限値以下であることにより、省燃費性をさらに高めることが可能になる。
<その他の添加剤>
本発明の潤滑油組成物は、酸化防止剤、(E)成分以外の腐食防止剤、防錆剤、(E)成分以外の金属不活性化剤、消泡剤、抗乳化剤、および着色剤から選ばれる1種以上をさらに含み得る。
本発明の潤滑油組成物は、酸化防止剤、(E)成分以外の腐食防止剤、防錆剤、(E)成分以外の金属不活性化剤、消泡剤、抗乳化剤、および着色剤から選ばれる1種以上をさらに含み得る。
酸化防止剤としては、フェノール系、アミン系等の無灰酸化防止剤、銅系、モリブデン系等の金属系酸化防止剤が挙げられる。具体的には例えば、フェノール系無灰酸化防止剤としては、4,4’-メチレンビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、4,4’-ビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)等が挙げられ、アミン系無灰酸化防止剤としては、フェニル-α-ナフチルアミン、アルキルフェニル-α-ナフチルアミン、ジアルキルジフェニルアミン等が挙げられる。潤滑油組成物が酸化防止剤を含有する場合、その含有量は、潤滑油組成物全量基準で、通常0.01~5質量%である。
(E)成分以外の腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、トリルトリアゾール系、及びイミダゾール系化合物等の公知の腐食防止剤を用いることができる。潤滑油組成物が(E)成分以外の腐食防止剤を含有する場合、その含有量は、潤滑油組成物全量基準で、通常0.005~5質量%である。
防錆剤としては、例えば石油スルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、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、及び多価アルコールエステル等の公知の防錆剤を用いることができる。潤滑油組成物が防錆剤を含有する場合、その含有量は、潤滑油組成物全量基準で、通常0.005~5質量%である。
(E)成分以外の金属不活性化剤としては、例えば、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール及びその誘導体、2-(アルキルジチオ)ベンゾイミダゾール、並びにβ-(o-カルボキシベンジルチオ)プロピオンニトリル等の公知の金属不活性化剤を用いることができる。潤滑油組成物が(E)成分以外の金属不活性化剤を含有する場合、その含有量は、潤滑油組成物全量基準で、通常0.005~5質量%である。
消泡剤としては、例えば、シリコーン、フルオロシリコーン、及びフルオロアルキルエーテル等の公知の消泡剤を用いることができる。潤滑油組成物が消泡剤を含有する場合、その含有量は、潤滑油組成物全量基準で、通常0.0005~0.01質量%である。
抗乳化剤としては、例えばポリアルキレングリコール系非イオン系界面活性剤等の公知の抗乳化剤を用いることができる。潤滑油組成物が抗乳化剤を含有する場合、その含有量は、潤滑油組成物全量基準で、通常0.005~5質量%である。
着色剤としては、例えばアゾ化合物等の公知の着色剤を用いることができる。
<潤滑油組成物>
潤滑油組成物の100℃における動粘度は、好ましくは4.5~7.5mm2/sである。潤滑油組成物の100℃における動粘度が7.5mm2/s以下であることにより、潤滑油組成物の低温粘度特性および省燃費性を高めることが容易になる。また潤滑油組成物の100℃における動粘度が4.5mm2/s以上であることにより、高温条件下での油膜保持性を高めることができるので、耐焼付き性、耐摩耗性および、疲労寿命を高めることが容易になる。
潤滑油組成物の100℃における動粘度は、好ましくは4.5~7.5mm2/sである。潤滑油組成物の100℃における動粘度が7.5mm2/s以下であることにより、潤滑油組成物の低温粘度特性および省燃費性を高めることが容易になる。また潤滑油組成物の100℃における動粘度が4.5mm2/s以上であることにより、高温条件下での油膜保持性を高めることができるので、耐焼付き性、耐摩耗性および、疲労寿命を高めることが容易になる。
潤滑油組成物の40℃における動粘度は好ましくは18~24mm2/sである。潤滑油組成物の40℃における動粘度が24mm2/s以下であることにより、省燃費性を高めることが容易になる。また潤滑油組成物の40℃における動粘度が18mm2/s以上であることにより、潤滑箇所における油膜の形成を十分にして耐摩耗性を高めることが容易になる。
潤滑油組成物の粘度指数は好ましくは160以上である。潤滑油組成物の粘度指数の上限は特に制限されるものではないが、通常300以下である。潤滑油組成物の粘度指数が160以上であることにより、省燃費性を高めることが容易になる。
潤滑油組成物の-40℃におけるブルックフィールド粘度(以下において「BF粘度」ということがある。)は、好ましくは7500mPa・s未満である。潤滑油組成物の-40℃におけるBF粘度が7500mPa・s未満であることにより、低温始動性を高めることが可能になる。
(用途)
本発明の潤滑油組成物は、湿式クラッチを備える装置の潤滑油として好ましく用いることができ、またハイポイドギヤを備える歯車装置のギヤ油としても好ましく用いることができる。本発明の潤滑油組成物は、湿式クラッチとハイポイドギヤとの共通潤滑油として特に好ましく用いることができる。そのような潤滑油が湿式クラッチとハイポイドギヤとの共通潤滑油として用いられる具体的な用途としては、自動車における自動変速機とデファレンシャルギヤとの共通潤滑油を挙げることができる。
本発明の潤滑油組成物は、湿式クラッチを備える装置の潤滑油として好ましく用いることができ、またハイポイドギヤを備える歯車装置のギヤ油としても好ましく用いることができる。本発明の潤滑油組成物は、湿式クラッチとハイポイドギヤとの共通潤滑油として特に好ましく用いることができる。そのような潤滑油が湿式クラッチとハイポイドギヤとの共通潤滑油として用いられる具体的な用途としては、自動車における自動変速機とデファレンシャルギヤとの共通潤滑油を挙げることができる。
以下、実施例及び比較例に基づき、本発明についてさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
<実施例1~27及び比較例1~7>
表1~5に示されるように、本発明の潤滑油組成物(実施例1~27)、及び比較用の潤滑油組成物(比較例1~7)をそれぞれ調製した。表中、基油の含有量は基油全量を基準としており、各添加剤の含有量は組成物全量を基準としている。成分の詳細は次の通りである。
表1~5に示されるように、本発明の潤滑油組成物(実施例1~27)、及び比較用の潤滑油組成物(比較例1~7)をそれぞれ調製した。表中、基油の含有量は基油全量を基準としており、各添加剤の含有量は組成物全量を基準としている。成分の詳細は次の通りである。
(潤滑油基油)
O1-1:APIグループII基油(SKルブリカンツ社製Yubase(登録商標)2)、動粘度(40℃):8.73mm2/s、動粘度(100℃):2.435mm2/s、粘度指数:97、流動点:-40℃
O1-2:APIグループIV基油(INEOS Oligmers USA LLC製Durasyn(登録商標)162)、動粘度(40℃):5.361mm2/s、動粘度(100℃):1.776mm2/s、粘度指数:89、硫黄分<10質量ppm
O1-3:APIグループII基油(S-OIL製ULTRA(登録商標)S-2)、動粘度(40℃):7.6mm2/s、動粘度(100℃):2.259mm2/s、粘度指数:106、流動点:-35℃
O2-1:APIグループIII基油(SKルブリカンツ社製Yubase(登録商標)4)、動粘度(40℃):19.42mm2/s、動粘度(100℃):4.234mm2/s、粘度指数:125、流動点:-17.5℃
O2-2:APIグループIV基油(INEOS Oligmers USA LLC製Durasyn(登録商標)164)、動粘度(40℃):17.60mm2/s、動粘度(100℃):3.90mm2/s、粘度指数:122
O3-1:APIグループV基油(日油株式会社製ユニスター(登録商標)MB881)、オレイン酸2-エチルヘキシル、動粘度(40℃):8.4mm2/s、動粘度(100℃):2.7mm2/s、粘度指数:179
O3-2:APIグループV基油(BASF社製Synative(登録商標)ES2958)、ジエステル、動粘度(40℃):10.3mm2/s、動粘度(100℃):2.9mm2/s、粘度指数:138
O1-1:APIグループII基油(SKルブリカンツ社製Yubase(登録商標)2)、動粘度(40℃):8.73mm2/s、動粘度(100℃):2.435mm2/s、粘度指数:97、流動点:-40℃
O1-2:APIグループIV基油(INEOS Oligmers USA LLC製Durasyn(登録商標)162)、動粘度(40℃):5.361mm2/s、動粘度(100℃):1.776mm2/s、粘度指数:89、硫黄分<10質量ppm
O1-3:APIグループII基油(S-OIL製ULTRA(登録商標)S-2)、動粘度(40℃):7.6mm2/s、動粘度(100℃):2.259mm2/s、粘度指数:106、流動点:-35℃
O2-1:APIグループIII基油(SKルブリカンツ社製Yubase(登録商標)4)、動粘度(40℃):19.42mm2/s、動粘度(100℃):4.234mm2/s、粘度指数:125、流動点:-17.5℃
O2-2:APIグループIV基油(INEOS Oligmers USA LLC製Durasyn(登録商標)164)、動粘度(40℃):17.60mm2/s、動粘度(100℃):3.90mm2/s、粘度指数:122
O3-1:APIグループV基油(日油株式会社製ユニスター(登録商標)MB881)、オレイン酸2-エチルヘキシル、動粘度(40℃):8.4mm2/s、動粘度(100℃):2.7mm2/s、粘度指数:179
O3-2:APIグループV基油(BASF社製Synative(登録商標)ES2958)、ジエステル、動粘度(40℃):10.3mm2/s、動粘度(100℃):2.9mm2/s、粘度指数:138
((A)分散型ポリ(メタ)アクリレート化合物)
A-1:分散型ポリメタクリレート、重量平均分子量:40,000
A-2:分散型ポリメタクリレート、重量平均分子量:150,000
A-1:分散型ポリメタクリレート、重量平均分子量:40,000
A-2:分散型ポリメタクリレート、重量平均分子量:150,000
((B)非分散型ポリ(メタ)アクリレート化合物)
B-1:非分散型ポリメタクリレート、重量平均分子量:20,000
B-2:非分散型ポリメタクリレート、重量平均分子量:30,000
B-3:非分散型ポリメタクリレート、重量平均分子量:50,000
B-4:非分散型ポリメタクリレート、重量平均分子量:80,000
B-5:非分散型ポリメタクリレート、重量平均分子量:120,000
B-6:非分散型ポリメタクリレート、重量平均分子量:400,000
B-1:非分散型ポリメタクリレート、重量平均分子量:20,000
B-2:非分散型ポリメタクリレート、重量平均分子量:30,000
B-3:非分散型ポリメタクリレート、重量平均分子量:50,000
B-4:非分散型ポリメタクリレート、重量平均分子量:80,000
B-5:非分散型ポリメタクリレート、重量平均分子量:120,000
B-6:非分散型ポリメタクリレート、重量平均分子量:400,000
((C)リン含有摩耗防止剤)
C-1:トリクレジルホスファイト、P:8.4質量%
C-2:ジブチルホスファイト、P:15.5質量%
C-3:リン酸、P:30.0質量%
C-4:ジフェニルハイドロジェンホスファイト、P:13.2質量%
C-1:トリクレジルホスファイト、P:8.4質量%
C-2:ジブチルホスファイト、P:15.5質量%
C-3:リン酸、P:30.0質量%
C-4:ジフェニルハイドロジェンホスファイト、P:13.2質量%
((D)過塩基性カルシウム系清浄剤)
D-1:過塩基性Caサリシレート、塩基価:220mgKOH/g、Ca:8.1質量%、アルキル基の平均炭素数:22、金属比:6.42
D-2:過塩基性Caサリシレート、塩基価:320mgKOH/g、Ca:11.40質量%、アルキル基の平均炭素数:22、金属比:13.31
D-1:過塩基性Caサリシレート、塩基価:220mgKOH/g、Ca:8.1質量%、アルキル基の平均炭素数:22、金属比:6.42
D-2:過塩基性Caサリシレート、塩基価:320mgKOH/g、Ca:11.40質量%、アルキル基の平均炭素数:22、金属比:13.31
((E)硫黄系添加剤)
E-1:一般式(12)~(14)で表される、ヒドロカルビルジチオ基を有するチアジアゾール化合物、S:36質量%
E-2:上記一般式(20)で表される、アルキルオキシ又はアルケニルオキシ基置換環状スルホン化合物、f=1、R45の数平均炭素数:10、R45O-基の置換位置:3-位、S:11.6質量%
E-3:ポリサルファイド、S:30.5質量%
E-1:一般式(12)~(14)で表される、ヒドロカルビルジチオ基を有するチアジアゾール化合物、S:36質量%
E-2:上記一般式(20)で表される、アルキルオキシ又はアルケニルオキシ基置換環状スルホン化合物、f=1、R45の数平均炭素数:10、R45O-基の置換位置:3-位、S:11.6質量%
E-3:ポリサルファイド、S:30.5質量%
((F)無灰摩擦調整剤)
F-1:N,N-ジラウリル-2-ヒドロキシアセトアミド
F-2:一般式(24)においてR49~R50=C18アルケニル基、h=1であるコハク酸イミド化合物
F-3:一般式(26)においてR52~R53=C17アルキル基、i:1~2の整数、j:0~2の整数、k:0~1の整数、j+k:1~2の整数、i+j+2k=3であるアシル化ポリアミンの混合物
F-1:N,N-ジラウリル-2-ヒドロキシアセトアミド
F-2:一般式(24)においてR49~R50=C18アルケニル基、h=1であるコハク酸イミド化合物
F-3:一般式(26)においてR52~R53=C17アルキル基、i:1~2の整数、j:0~2の整数、k:0~1の整数、j+k:1~2の整数、i+j+2k=3であるアシル化ポリアミンの混合物
(その他の添加剤)
無灰分散剤:数平均分子量1300のポリブテニル基を有するホウ素含有コハク酸イミド、ビスタイプ、N:0.322質量%、B:0.5質量%
酸化防止剤:アミン系酸化防止剤
消泡剤:ジメチルシリコーン消泡剤、動粘度(25℃):60,000mm2/s
無灰分散剤:数平均分子量1300のポリブテニル基を有するホウ素含有コハク酸イミド、ビスタイプ、N:0.322質量%、B:0.5質量%
酸化防止剤:アミン系酸化防止剤
消泡剤:ジメチルシリコーン消泡剤、動粘度(25℃):60,000mm2/s
(MTM試験)
潤滑油組成物のそれぞれについて、MTMトラクション計測器(PCS Instruments社製)を用いて、ボールオンディスク摩擦試験を行い、摩擦係数を測定した。測定条件は次の通りである。
ボール及びディスク:標準試験片(AISI52100規格)
油温:120℃
荷重:50N
周速:1m/s
すべり率:50%
結果を表1~5に示している。本試験において測定された摩擦係数は、流体潤滑条件下ではなく、油膜厚さが薄い、流体潤滑から境界潤滑への移行域(混合潤滑域)における摩擦係数である。本試験で測定された摩擦係数が0.04以下であれば、混合潤滑域においても摩擦が十分に低減されていることを意味する。
潤滑油組成物のそれぞれについて、MTMトラクション計測器(PCS Instruments社製)を用いて、ボールオンディスク摩擦試験を行い、摩擦係数を測定した。測定条件は次の通りである。
ボール及びディスク:標準試験片(AISI52100規格)
油温:120℃
荷重:50N
周速:1m/s
すべり率:50%
結果を表1~5に示している。本試験において測定された摩擦係数は、流体潤滑条件下ではなく、油膜厚さが薄い、流体潤滑から境界潤滑への移行域(混合潤滑域)における摩擦係数である。本試験で測定された摩擦係数が0.04以下であれば、混合潤滑域においても摩擦が十分に低減されていることを意味する。
(EHL試験)
潤滑油組成物のそれぞれについて、EHL試験機(PCS社製EHD2油膜厚さ計測器)を用いて、光干渉法により、弾性流体潤滑状態での油膜厚さを測定した。測定条件は次の通りである。
鋼球:PCS製Standard Ball(材質:SUJ-2)、直径19.05mm
ディスク:ガラス基板と、ガラス基板の表面にコーティングされたクロム層と、クロム層の表面にコーティングされたシリカ層とを有するガラスディスク
油温:120℃
荷重:20N
平均ヘルツ圧:0.5GPa
周速:0.1m/s
滑り率:10%
結果を表1~5に示している。本試験で測定された油膜厚さが10nm以上であれば、油膜厚さが十分に厚いと判断できる。
潤滑油組成物のそれぞれについて、EHL試験機(PCS社製EHD2油膜厚さ計測器)を用いて、光干渉法により、弾性流体潤滑状態での油膜厚さを測定した。測定条件は次の通りである。
鋼球:PCS製Standard Ball(材質:SUJ-2)、直径19.05mm
ディスク:ガラス基板と、ガラス基板の表面にコーティングされたクロム層と、クロム層の表面にコーティングされたシリカ層とを有するガラスディスク
油温:120℃
荷重:20N
平均ヘルツ圧:0.5GPa
周速:0.1m/s
滑り率:10%
結果を表1~5に示している。本試験で測定された油膜厚さが10nm以上であれば、油膜厚さが十分に厚いと判断できる。
(低温粘度特性)
潤滑油組成物のそれぞれについて、ブルックフィールド粘度計を用いて、油温-40℃における粘度(BF粘度)を測定した。結果を表1~5に示している。-40℃におけるBF粘度が7500mPa・s未満であれば、低温粘度特性が良好であると判断できる。
潤滑油組成物のそれぞれについて、ブルックフィールド粘度計を用いて、油温-40℃における粘度(BF粘度)を測定した。結果を表1~5に示している。-40℃におけるBF粘度が7500mPa・s未満であれば、低温粘度特性が良好であると判断できる。
(ISOT酸化安定性試験)
潤滑油組成物のそれぞれについて、JIS K2514に準拠したISOT試験により酸化安定性を評価した。油温150℃で120時間試験を行い、試験後の酸価の増加(mgKOH/g)を測定した。結果を表1~5に示している。本試験における酸価増加が1mgKOH/g未満であれば、酸化安定性が良好であると判断できる。
潤滑油組成物のそれぞれについて、JIS K2514に準拠したISOT試験により酸化安定性を評価した。油温150℃で120時間試験を行い、試験後の酸価の増加(mgKOH/g)を測定した。結果を表1~5に示している。本試験における酸価増加が1mgKOH/g未満であれば、酸化安定性が良好であると判断できる。
(ユニスチール試験)
潤滑油組成物のそれぞれについて、ユニスチール転がり疲労試験機(3連式高温転がり疲れ試験機(TRF-1000/3-01H)、株式会社東京試験機製)を用いて、ユニスチール試験(イギリス石油学会法:IP305/79)によりスラストベアリングの転がり疲労寿命を測定した。スラストニードルベアリング(NSK製FNTA-2542C)の片側の軌道輪を平坦な試験片(レース)(材質:SUJ2)で置き換えてなる試験軸受について、荷重700N、面圧2.0GPa、回転数1410rpm、油温110℃の条件下で、ころ又はレースのいずれかの試験片が疲労損傷するまでの軸受の回転数を測定した。なお、ユニスチール転がり疲労試験機に備えられた振動加速度計により測定される試験部の振動加速度が1.5m/s2に達したとき、疲労損傷が発生したと判断した。10回の繰り返し試験における疲労損傷までの時間から、ワイブルプロットにより疲労寿命を10%寿命(F10:疲労損傷の累積確率が10%になる回転数)として算出した。結果を表1~5に示している。本試験で測定された10%寿命が2.0×106回転以上であれば、疲労寿命が良好であると判断できる。
潤滑油組成物のそれぞれについて、ユニスチール転がり疲労試験機(3連式高温転がり疲れ試験機(TRF-1000/3-01H)、株式会社東京試験機製)を用いて、ユニスチール試験(イギリス石油学会法:IP305/79)によりスラストベアリングの転がり疲労寿命を測定した。スラストニードルベアリング(NSK製FNTA-2542C)の片側の軌道輪を平坦な試験片(レース)(材質:SUJ2)で置き換えてなる試験軸受について、荷重700N、面圧2.0GPa、回転数1410rpm、油温110℃の条件下で、ころ又はレースのいずれかの試験片が疲労損傷するまでの軸受の回転数を測定した。なお、ユニスチール転がり疲労試験機に備えられた振動加速度計により測定される試験部の振動加速度が1.5m/s2に達したとき、疲労損傷が発生したと判断した。10回の繰り返し試験における疲労損傷までの時間から、ワイブルプロットにより疲労寿命を10%寿命(F10:疲労損傷の累積確率が10%になる回転数)として算出した。結果を表1~5に示している。本試験で測定された10%寿命が2.0×106回転以上であれば、疲労寿命が良好であると判断できる。
(高速四球試験)
潤滑油組成物のそれぞれについて、JPI-5S-40-93に準拠した高速四球試験により、潤滑油組成物の耐摩耗性を評価した。回転数1500rpm、荷重392N、油温100℃で30分運転した後の摩耗痕径を測定した。結果を表1~5に示している。本試験において摩耗痕径が0.70mm以下であれば、耐摩耗性が良好であると判断できる。
潤滑油組成物のそれぞれについて、JPI-5S-40-93に準拠した高速四球試験により、潤滑油組成物の耐摩耗性を評価した。回転数1500rpm、荷重392N、油温100℃で30分運転した後の摩耗痕径を測定した。結果を表1~5に示している。本試験において摩耗痕径が0.70mm以下であれば、耐摩耗性が良好であると判断できる。
(FALEX焼付き試験)
潤滑油組成物のそれぞれについて、ASTM D3233 A法に準拠したFALEX焼付き試験により、耐焼付き性を評価した。油温110℃の条件下、2個の静止した鋼製のVブロックで挟まれた鋼製のピンを290rpmで回転させ、焼付きが生じた荷重を測定した。結果を表1~5に示している。本試験において焼き付きが生じた荷重が1500lbf以上であれば、耐焼き付き性が良好であると判断できる。
潤滑油組成物のそれぞれについて、ASTM D3233 A法に準拠したFALEX焼付き試験により、耐焼付き性を評価した。油温110℃の条件下、2個の静止した鋼製のVブロックで挟まれた鋼製のピンを290rpmで回転させ、焼付きが生じた荷重を測定した。結果を表1~5に示している。本試験において焼き付きが生じた荷重が1500lbf以上であれば、耐焼き付き性が良好であると判断できる。
(ジャダー防止性試験)
JASO M349:2010に規定の低速滑り試験機を用いて、潤滑油組成物のジャダー防止性およびジャダー防止寿命を評価した。試験方法はJASO M349:2010に準拠し、油温80℃でμ-Vカーブを測定した。ジャダー防止寿命の判定はJASO M315:2004に準拠して、測定したμ-Vカーブを5次関数で最小二乗近似し、近似関数を滑り速度(V)が0.9m/sの点で微分して勾配の値を求めた。該勾配値が負になった時点をもって寿命と判断した。結果を表1~5中に示している。本試験において48時間耐久後の勾配値が正であれば、初期のジャダー防止性に優れていると判断できる。また本試験におけるジャダー防止寿命が200時間以上であれば、ジャダー防止寿命が良好であると判断できる。
JASO M349:2010に規定の低速滑り試験機を用いて、潤滑油組成物のジャダー防止性およびジャダー防止寿命を評価した。試験方法はJASO M349:2010に準拠し、油温80℃でμ-Vカーブを測定した。ジャダー防止寿命の判定はJASO M315:2004に準拠して、測定したμ-Vカーブを5次関数で最小二乗近似し、近似関数を滑り速度(V)が0.9m/sの点で微分して勾配の値を求めた。該勾配値が負になった時点をもって寿命と判断した。結果を表1~5中に示している。本試験において48時間耐久後の勾配値が正であれば、初期のジャダー防止性に優れていると判断できる。また本試験におけるジャダー防止寿命が200時間以上であれば、ジャダー防止寿命が良好であると判断できる。
(評価結果)
実施例1~27の潤滑油組成物は、MTM試験(混合潤滑域における摩擦係数)、EHL試験(油膜厚さ)、低温粘度特性、酸化安定性、疲労寿命、耐摩耗性、耐焼付き性(耐荷重能)、及び湿式クラッチのジャダー防止性において良好な結果を示した。
(B)成分を含有しなかった比較例1の潤滑油組成物は、混合潤滑域における摩擦係数、油膜厚さ、疲労寿命、耐摩耗性、及び耐焼き付き性において劣った結果を示した。
(B)成分を含有しなかった比較例2の潤滑油組成物は、混合潤滑域における摩擦係数、油膜厚さ、低温粘度特性、疲労寿命、耐摩耗性、及び耐焼き付き性において劣った結果を示した。
(B)成分の重量平均分子量が過大であり、(A)成分と(B)成分との重量平均分子量の比MwB/MwAが過大であり、(A)成分と(B)成分との含有量の比MA/MBが過大であった比較例3の潤滑油組成物は、混合潤滑域における摩擦係数、油膜厚さ、低温粘度特性、及び疲労寿命において劣った結果を示した。
(A)成分と(B)成分との含有量の比MA/MBが過大であった比較例4の潤滑油組成物は、混合潤滑域における摩擦係数、及び疲労寿命において劣った結果を示した。
(B)成分の重量平均分子量が過大であり、(A)成分と(B)成分との重量平均分子量の比MwB/MwAが過大であった比較例5の潤滑油組成物は、混合潤滑域における摩擦係数、油膜厚さ、低温粘度特性、及び疲労寿命において劣った結果を示した。
(A)成分を含有せず、(A)成分と(B)成分との含有量の比MA/MBが過小であった比較例6の潤滑油組成物は、混合潤滑域における摩擦係数、疲労寿命、耐摩耗性、及び耐焼付き性において劣った結果を示した。
(A)成分を含有せず、(A)成分と(B)成分との含有量の比MA/MBが過小であった比較例7の潤滑油組成物は、混合潤滑域における摩擦係数、疲労寿命、及び耐摩耗性において劣った結果を示した。
実施例1~27の潤滑油組成物は、MTM試験(混合潤滑域における摩擦係数)、EHL試験(油膜厚さ)、低温粘度特性、酸化安定性、疲労寿命、耐摩耗性、耐焼付き性(耐荷重能)、及び湿式クラッチのジャダー防止性において良好な結果を示した。
(B)成分を含有しなかった比較例1の潤滑油組成物は、混合潤滑域における摩擦係数、油膜厚さ、疲労寿命、耐摩耗性、及び耐焼き付き性において劣った結果を示した。
(B)成分を含有しなかった比較例2の潤滑油組成物は、混合潤滑域における摩擦係数、油膜厚さ、低温粘度特性、疲労寿命、耐摩耗性、及び耐焼き付き性において劣った結果を示した。
(B)成分の重量平均分子量が過大であり、(A)成分と(B)成分との重量平均分子量の比MwB/MwAが過大であり、(A)成分と(B)成分との含有量の比MA/MBが過大であった比較例3の潤滑油組成物は、混合潤滑域における摩擦係数、油膜厚さ、低温粘度特性、及び疲労寿命において劣った結果を示した。
(A)成分と(B)成分との含有量の比MA/MBが過大であった比較例4の潤滑油組成物は、混合潤滑域における摩擦係数、及び疲労寿命において劣った結果を示した。
(B)成分の重量平均分子量が過大であり、(A)成分と(B)成分との重量平均分子量の比MwB/MwAが過大であった比較例5の潤滑油組成物は、混合潤滑域における摩擦係数、油膜厚さ、低温粘度特性、及び疲労寿命において劣った結果を示した。
(A)成分を含有せず、(A)成分と(B)成分との含有量の比MA/MBが過小であった比較例6の潤滑油組成物は、混合潤滑域における摩擦係数、疲労寿命、耐摩耗性、及び耐焼付き性において劣った結果を示した。
(A)成分を含有せず、(A)成分と(B)成分との含有量の比MA/MBが過小であった比較例7の潤滑油組成物は、混合潤滑域における摩擦係数、疲労寿命、及び耐摩耗性において劣った結果を示した。
Claims (9)
- 潤滑油基油と、
(A)重量平均分子量が30,000~200,000である分散型ポリ(メタ)アクリレート化合物を、組成物全量基準で1~10質量%と、
(B)重量平均分子量が15,000~100,000である非分散型ポリ(メタ)アクリレート化合物を、組成物全量基準で15質量%以下と
を含有し、
前記(A)成分の含有量MAと前記(B)成分の含有量MBとの比(MA/MB)が0.05~1であり、
前記(A)成分の重量平均分子量MwAに対する前記(B)成分の重量平均分子量MwBの比(MwB/MwA)が0.05~2であることを特徴とする、潤滑油組成物。 - 前記潤滑油基油が、1種以上のAPIグループII鉱油系基油もしくは1種以上のAPIグループIII鉱油系基油もしくは1種以上のAPIグループIV合成系基油もしくは1種以上のAPIグループV合成系基油またはそれらの組み合わせからなり、
前記潤滑油基油の100℃における動粘度が2.5~4.5mm2/sである、
請求項1に記載の潤滑油組成物。 - 前記潤滑油組成物の100℃における動粘度が4.5~7.5mm2/sである、
請求項1又は2に記載の潤滑油組成物。 - さらに(C)リン含有摩耗防止剤を、組成物全量基準でリン量として200~1110質量ppm含有する、
請求項1~3のいずれかに記載の潤滑油組成物。 - さらに(D)過塩基性カルシウム系清浄剤を、組成物全量基準でカルシウム量として50~300質量ppm含有する、
請求項1~4のいずれかに記載の潤滑油組成物。 - 前記(D)成分として、過塩基性カルシウムサリシレート清浄剤を、組成物全量基準でカルシウム量として50~300質量ppm含有する、
請求項5に記載の潤滑油組成物。 - さらに(E)硫黄系添加剤を、組成物全量基準で硫黄量として800~1300質量ppm含有する、
請求項1~6のいずれかに記載の潤滑油組成物。 - さらに(F)炭素数10~24の鎖式脂肪族ヒドロカルビル基と、アミド結合、イミド結合、およびアミノ基から選ばれる1種以上の官能基とを有する化合物を、組成物全量基準で0.1~10.0質量%含有する、
請求項1~7のいずれかに記載の潤滑油組成物。 - 湿式クラッチとハイポイドギヤとの共通潤滑油として用いられる、請求項1~8のいずれかに記載の潤滑油組成物。
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