WO2019167812A1 - 潤滑油組成物 - Google Patents
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- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
Definitions
- the present invention relates to a lubricating oil composition, a friction control method for a continuously variable transmission, and a continuously variable transmission filled with the lubricating oil composition.
- continuously variable transmissions such as metal belt type, chain type and toroidal type (CVT) have been developed and already put into practical use as transmissions used in automobiles and the like.
- lubricating oil for automatic transmission was diverted as lubricating oil.
- the performance of continuously variable transmissions has improved, even better performance has been demanded as a lubricating oil.
- the friction characteristics of lubricating oil used in wet clutches in automatic transmissions are optimized for automatic transmissions, so the friction coefficient between metals is insufficient when the lubricating oil is diverted to continuously variable transmissions. There was a problem that it was easy to transmit a large amount of torque.
- a lubricating oil composition (see Patent Document 1) containing (a) an alkaline earth metal sulfonate or finate, (b) an imide compound, and (c) a phosphorus compound, or (A) having 1 to 8 carbon atoms. At least one phosphorus-containing compound selected from phosphoric acid monoesters, phosphoric acid diesters and phosphorous acid monoesters having a hydrocarbon group, and (B) a tertiary group in which the substituent is a hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms
- Patent Document 2 A lubricating oil composition containing an amine compound has been proposed.
- (A) tertiary amine, (B) acidic phosphate ester etc., and (C) lubricating oil composition (refer patent document 3) which mix
- the lubricating oil compositions described in these patent documents have a high coefficient of friction between metals as a lubricating oil for continuously variable transmissions.
- the lubricating oil for a metal belt type continuously variable transmission is required to have a high coefficient of metal-to-metal friction between elements / pulleys for power transmission, while a gear that is a component of a continuously variable transmission.
- the friction coefficient between metals is low from the viewpoint of improving efficiency.
- lubricating oils that satisfy the required characteristics between these different parts have not been studied.
- the present invention provides a lubricating oil composition that is compatible with different friction characteristics between different parts, and that is suitably used as a lubricating oil for transmissions, particularly as a lubricating oil for metal belt type continuously variable transmissions. It is considered to be provided.
- the present invention relates to the following lubricating oil composition, method for reducing friction in a continuously variable transmission, and continuously variable transmission filled with the lubricating oil composition.
- a lubricating oil composition comprising (A) a base oil, (B) a diamine, (C) a glycolic acid amide, and (D) a phosphite.
- a method for controlling friction in a continuously variable transmission comprising using the lubricating oil composition according to [1].
- a lubricating oil composition having a high coefficient of friction between metals between elements / pulleys and a low coefficient of friction between metals between gears / bearings as a component of a continuously variable transmission. It can.
- the lubricating oil composition of the present invention can be suitably used as a lubricating oil for continuously variable transmissions, particularly as a lubricating oil for continuously variable transmissions such as a metal belt type.
- the lubricating oil composition of the present invention is characterized by containing at least (A) a base oil, (B) a diamine, (C) a glycolic acid amide, and (D) a phosphite.
- A a base oil
- B a diamine
- C a glycolic acid amide
- D a phosphite
- (A) Base oil There is no restriction
- the kinematic viscosity of the base oil is not particularly limited, according to one embodiment of the present invention, the kinematic viscosity at 40 ° C. is preferably 5 mm 2 / s to 35 mm 2 / s, more preferably 7 mm 2 / s to 30 mm. 2 / s or less, more preferably 9 mm 2 / s or more and 25 mm 2 / s or less.
- the kinematic viscosity at 40 ° C. is in the above range, fluidity at low temperatures can be secured and seizure at high temperatures can be prevented.
- the kinematic viscosity of the base oil at 100 ° C.
- kinematic viscosity at 100 ° C. is in the above range, fluidity at low temperatures can be secured and seizure at high temperatures can be prevented.
- the pour point which is an index of the low temperature fluidity of the base oil, is not particularly limited, but according to one embodiment of the present invention, the pour point is preferably ⁇ 10 ° C. or lower, more preferably ⁇ 15 ° C. or lower, and even more preferably. Is ⁇ 20 ° C. or lower. When the pour point is in the above range, fluidity at low temperatures can be ensured.
- the saturated hydrocarbon component in a base oil is 90 mass% or more, a sulfur content is 0.03 mass% or less, and a viscosity index is 100 or more. .
- the viscosity index is more preferably 105 or more, and even more preferably 110 or more.
- generation of a degradation product can be reduced as a saturated hydrocarbon component is 90 mass% or more. Even when the sulfur content is 0.03% by mass or less, the generation of a deteriorated product can be similarly reduced.
- the viscosity index is 100 or more, wear at high temperatures can be suppressed. The larger the viscosity index of the base oil, the better. There is no particular upper limit, but it is generally 150 or less.
- Preferred mineral oils include, for example, naphthenic mineral oil, paraffinic mineral oil, gas liquefied oil (GTL), and the like. Specific examples include light neutral oil, medium neutral oil, heavy neutral oil, bright stock, and the like by solvent refining or hydrogenation refining.
- Synthetic oils include polybutene or its hydride, poly ⁇ -olefin (1-octene oligomer, 1-decene oligomer, etc.), ⁇ -olefin copolymer, alkylbenzene, polyol ester, dibasic acid ester, polyoxyalkylene glycol, polyoxy Preferred examples include alkylene glycol esters, polyoxyalkylene glycol ethers, hindered esters, and silicone oils.
- Mineral oil and synthetic oil may be used alone or in combination of two or more.
- the kinematic viscosity and viscosity index at a predetermined temperature mean values measured in accordance with JIS K2283: 2000.
- the pour point of the base oil means the lowest temperature at which the mineral oil lubricating oil flows when it is cooled by the method defined in JIS K2269.
- the sulfur content means a value measured according to JIS K2541-3.
- the numerical value means a numerical value of a base oil obtained by mixing them.
- the content of the base oil (A) is preferably 60% by mass or more and 99.98% by mass or less, more preferably 70% by mass or more and 99% by mass or less, and still more preferably 75% by mass based on the total amount of the composition. % Or more and 98% by mass or less, more preferably 80% by mass or more and 98% by mass or less. If it is this range, the solubility of an additive is securable.
- the diamine (B) used in the present invention is not particularly limited as long as it has two substituted or unsubstituted amino groups, but the general formula (I): [Wherein, R 1 and R 2 each independently represent hydrogen or a hydrocarbon group, and R 3 represents a divalent hydrocarbon group. ] It is preferable that it is a compound shown by these.
- the coefficient of friction between metals between the gear and the bearing can be lowered.
- R 1 is hydrogen or a hydrocarbon group.
- the hydrocarbon group preferably has 16 to 22 carbon atoms, more preferably 16 to 20 carbon atoms, and still more preferably 17 to 19 carbon atoms. When the carbon number is within this range, the coefficient of friction between metals between the element / pulley can be effectively increased.
- hydrocarbon groups include alkyl groups, alkenyl groups, aryl groups, and aralkyl groups. Of these hydrocarbon groups, an aliphatic hydrocarbon group is preferable, and an alkenyl group is more preferable.
- Examples include a hexadecyl group, a heptadecyl group, an octadecyl group, a nonadecyl group, an eicosyl group, a heneicosyl group, a docosyl group, and an oleyl group. Of these, an oleyl group is most preferred.
- the carbon chain portion may be a straight chain structure or a branched structure, but a straight chain structure is particularly preferable in terms of increasing the intermetallic friction coefficient between the element and the pulley.
- R 2 is hydrogen or a hydrocarbon group. When R 2 is a hydrocarbon group, it is preferably an alkyl group. Further, it is preferable that the carbon number of R 2 is 3 or less.
- R 3 is a divalent hydrocarbon group, preferably an alkylene group.
- the preferable carbon number of R 3 is about 1 or more and 5 or less, more preferably 2 or more and 5 or less, still more preferably 2 or more and 4 or less, and particularly preferably 3 from the viewpoint of stability.
- the content of the diamine (B) is preferably 0.03% by mass or more and 0.1% by mass or less, more preferably 0.04% by mass or more and 0.09% by mass or less, based on the total amount of the composition. Preferably they are 0.05 mass% or more and 0.08 mass% or less. If it is this range, the friction coefficient between metals between gears / bearings can be made low.
- glycolic acid amide (C) used in the present invention is not particularly limited, but the general formula (II): [Wherein, R 4 and R 5 each independently represent hydrogen or a hydrocarbon group. ] It is preferable that it is a compound shown by these.
- R 4 and R 5 are each independently hydrogen or a hydrocarbon group.
- the number of carbon atoms of the hydrocarbon group is preferably 6 or more and 24 or less, more preferably 8 or more and 20 or less, and still more preferably 10 or more and 18 or less.
- the coefficient of friction between metals between the element / pulley can be kept high and anti-shudder performance can be obtained.
- hydrocarbon group examples include an alkyl group, an alkenyl group, an alkadiene group, a cycloalkyl group, an aryl group, and an arylalkyl group.
- alkyl group examples include various hexyl groups such as an n-hexyl group, an isohexyl group, an s-hexyl group, a t-hexyl group (hereinafter referred to as a straight carbon, a branched form, and predetermined carbons including isomers thereof).
- Functional groups having a number may be abbreviated as various functional groups.
- alkenyl group examples include various hexenyl groups, various heptenyl groups, various octenyl groups, various nonenyl groups, various decenyl groups, various undecenyl groups, various dodecenyl groups, various tridecenyl groups, various tetradecenyl groups, various pentadecenyl groups, and various hexadecenyl groups.
- various heptadecenyl groups various octadecenyl groups, various nonadecenyl groups, various icocenyl groups, various henicocenyl groups, various dococenyl groups, various tricocenyl groups, and various tetracocenyl groups.
- alkadiene group examples include various hexadiene groups, various heptadiene groups, various octadiene groups, various nonadiene groups, various decadiene groups, various undecadiene groups, various dodecadiene groups, various tridecadiene groups, various tetradecadiene groups, various pentadecadien groups, Examples include various hexadecadiene groups, various heptadecadiene groups, various octadecadiene groups, various nonadecadiene groups, various icosadien groups, various henicosadiene groups, various docosadiene groups, various tricosadiene groups, various tetracosadien groups, and the like.
- Examples of the cycloalkyl group include a cyclohexyl group, various methylcyclohexyl groups, various ethylcyclohexyl groups, and various dimethylcyclohexyl groups.
- Examples of the aryl group include a phenyl group, various methylphenyl groups, various ethylphenyl groups, various dimethylphenyl groups, various propylphenyl groups, various trimethylphenyl groups, various butylphenyl groups, various naphthyl groups, and the like.
- arylalkyl group examples include benzyl group, phenethyl group, various phenylpropyl groups, various phenylbutyl groups, various methylbenzyl groups, various ethylbenzyl groups, various propylbenzyl groups, various butylbenzyl groups, various hexylbenzyl groups, and the like. .
- the content of the hydrocarbon group having 14 carbon atoms is preferably 5% by mass or more and 40% by mass or less.
- total R 4 and R 5 means all amounts (total amount) of R 4 and R 5 in the glycolic amide represented by the general formula (II).
- “content of hydrocarbon group having 12 carbon atoms in all R 4 and R 5 ” is the total amount (total amount) of R 4 and R 5 in the glycolic amide represented by the general formula (II). ) Is the content of a hydrocarbon group having 12 carbon atoms contained as at least one of R 4 and R 5 . For example, when a plurality of glycolic amides represented by the general formula (II) are used, the total amount (total amount) of R 4 and R 5 contained in each amide compound is “total R 4 ”.
- the content of hydrocarbon groups having 12 carbon atoms in all R 4 and R 5 is preferably 33% by mass or more, more preferably 35% by mass or more. 40% by mass or more is more preferable. Moreover, as an upper limit, 70 mass% or less is preferable, 68 mass% or less is more preferable, and 65 mass% or less is still more preferable. Further, the content of hydrocarbon groups having 12 carbon atoms in all R 4 and R 5 is preferably 33% by mass or more and 70% by mass or less, more preferably 35% by mass or more and 68% by mass or less, and 40% by mass or more and 65% by mass. % Or less is more preferable.
- the content of glycolic acid amide (C) is preferably 0.1% by mass or more and 3% by mass or less, more preferably 0.2% by mass or more and 2% by mass or less, and still more preferably 0.3% by mass based on the total amount of the composition. It is 1% by mass or more. Within this range, the metal-to-metal friction coefficient between the element and the pulley can be kept high, and anti-shudder performance can be obtained.
- the phosphite (D) is specifically a compound represented by the following formula (III).
- (R 6 O) a P (OH) 3-a (III) [Wherein R 6 is a hydrocarbon group having 2 to 24 carbon atoms, and a is an integer of 1 to 3 inclusive. When a is 2 or 3, R 6 may be the same as or different from each other. ]
- the hydrocarbon group having 2 to 24 carbon atoms represented by R 6 includes an alkyl group having 2 to 24 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms, and 6 to 24 carbon atoms. And aryl groups having 7 to 24 carbon atoms.
- the alkyl group and alkenyl group may be linear, branched or cyclic, and examples thereof include ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and sec-butyl group.
- aryl group having 6 to 24 carbon atoms include a phenyl group, tolyl group, xylyl group, and naphthyl group.
- aralkyl group having 7 to 24 carbon atoms include benzyl group, phenethyl group, and naphthylmethyl. Group, methylbenzyl group, methylphenethyl group, methylnaphthylmethyl group and the like.
- phosphite (D) in formula (III), a is 1 or 2, and R 6 is preferably an aliphatic hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms, and a is 1 or 2 2 and more preferably an aliphatic hydrocarbon group having 2 or more and 8 or less carbon atoms, and more preferably, the aliphatic hydrocarbon group is an alkyl group.
- phosphites (D) include ethyl hydrogen phosphite, n-propyl hydrogen phosphite, n-butyl hydrogen phosphite, and 2-ethylhexyl hydrogen phosphite. 2-ethylhexyl hydrogen phosphite is preferred.
- phosphorous acid ester (D) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
- the content of the phosphite (D) is preferably 0.05% by mass or more and 2% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or more and 1.8% by mass or less, and still more preferably based on the total amount of the composition. It is 0.8 mass% or more and 1.4 mass% or less. If it is this range, the coefficient of friction between metals between an element and a pulley can be made high.
- polymethacrylate may be contained.
- the polymethacrylate used in the present invention is preferably polyalkyl methacrylate.
- Polymethacrylate is included to appropriately improve the viscosity index.
- Either a dispersion type or a non-dispersion type may be used, but a non-dispersion type is preferred.
- it may be a straight chain or may have a branched chain.
- it may be a polymer having a specific structure such as a comb polymer having a structure in which a main chain has a number of trident branching points where a high molecular weight side chain appears.
- polymethacrylate having a structural unit represented by the following general formula (IV) and having a monovalent functional group containing an oxygen atom in the molecule (in this specification, “multi-point adsorption type”). Also referred to as “polymethacrylate”.
- R a represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 24 to 40 carbon atoms
- X 1 represents a monovalent functional group containing an oxygen atom.
- the carbon number of Ra is 24 or more, it is preferable in terms of viscosity index.
- carbon number is 40 or less, it is preferable at the point of shear stability.
- the divalent aliphatic hydrocarbon group having 24 to 40 carbon atoms for Ra include an alkylene group and an alkenylene group. From the viewpoint of easily achieving both high viscosity index and high shear stability, Groups are preferred.
- any of a straight chain, a branched chain, and a ring may be used, but a straight chain or a branched chain is preferable from the viewpoint of easily achieving both a high viscosity index and a high shear stability.
- the number of carbon atoms is preferably 28 or more and 40 or less, and more preferably 30 or more and 40 or less.
- the alkylene group having 24 to 40 carbon atoms includes various tetracosylene groups such as n-tetracosylene group, isotetracosylene group, and isomers thereof (hereinafter, linear, branched, and isomers thereof).
- the functional group having a predetermined number of carbon atoms including the body may be abbreviated as various functional groups.
- Various pentacosylene groups, various hexacosylene groups, various heptacosylene groups, various octacosylene groups, various nonacosylene groups various types Tria acetylene group, various hentria contylene groups, various dotria contylene groups, various tritria contylene groups, various tetratriacetylene groups, various pentatria contylene groups, various hexatria contylene groups, various heptatria contini. Len group, various octatria contylene groups, various nonatri acetylene groups, various tetra Nchiren group, and the like.
- X 1 is a monovalent functional group containing oxygen. If it is a monovalent functional group containing oxygen, a high viscosity index and high shear stability can be obtained. From the viewpoint of easily achieving both high viscosity index and high shear stability, hydroxy group, alkoxy group, aldehyde group, carboxy group, ester group, nitro group, amide group, carbamate group, sulfo group and the like are preferably mentioned, A hydroxy group and an alkoxy group are preferable, and a hydroxy group is more preferable.
- the alkoxy group preferably includes an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, and the alkyl group may be either linear or branched.
- the multipoint adsorption type polymethacrylate has the structural unit represented by the said general formula (IV), it may have the other structural unit represented by the following general formula (V). .
- R b represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 40 carbon atoms
- X 2 represents a monovalent functional group.
- the divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 40 carbon atoms of R b in addition to the divalent aliphatic hydrocarbon group having 24 to 40 carbon atoms exemplified as the above R a , The divalent aliphatic hydrocarbon group of 23 or less is also mentioned.
- the divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms is preferably an alkylene group or an alkenylene group from the viewpoint of easily achieving both high viscosity index and high shear stability. preferable.
- the alkylene group may be linear or branched, and more preferably has 1 to 30 carbon atoms.
- Examples of the monovalent functional group of X 2 include aryl groups such as phenyl group, benzyl group, tolyl group, and xylyl group, heterocyclic groups such as furanyl group, thiophenyl group, pyridinyl group, carbazolyl group, and the following general formula ( VI) to (VII), an organic group containing a heteroatom, and when R b has 1 to 23 carbon atoms, in addition to these monovalent functional groups, the oxygen atom exemplified as X 1 above Examples thereof include functional groups.
- each R c independently represents a hydrogen atom or a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.
- the monovalent aliphatic hydrocarbon group an alkyl group, an alkenyl group, and the like are preferable from the viewpoint of easily achieving both a high viscosity index and high shear stability, and an alkyl group is more preferable.
- the monovalent aliphatic hydrocarbon group may be either linear or branched.
- the proportion of the structural unit is not particularly limited, but it has a high viscosity index and high shear stability.
- the structural unit represented by the general formula (IV) and a structural unit other than the structural unit represented by the general formula (IV) such as the other structural unit described above (for example,
- the copolymerization ratio with the structural unit represented by the general formula (V) is preferably 10:90 to 90:10, more preferably 20:80 to 80:20, and 30:70 to 70:30. Further preferred.
- the mass average molecular weight of the polymethacrylate used in the present invention is preferably 5,000 or more, more preferably 15,000 or more, still more preferably 20,000 or more, and particularly preferably 25,000 or more. Moreover, as an upper limit, 100,000 or less are preferable, 80,000 or less are more preferable, 70,000 or less are still more preferable, 55,000 or less are especially preferable.
- the weight average molecular weight of the polymethacrylate is preferably 5,000 or more and 100,000 or less, more preferably 15,000 or more and 80,000 or less, further preferably 20,000 or more and 70,000 or less, and 25,000 or more and 55. 1,000 or less is particularly preferable.
- the mass average molecular weight can be determined by a gel permeation chromatography (GPC) method and obtained from a calibration curve prepared using polystyrene.
- GPC gel permeation chromatography
- the weight average molecular weight of each polymer can be calculated as a polystyrene equivalent value by the following GPC method.
- ⁇ GPC measurement device Column: TOSO GMHHR-H (S) HT ⁇ Detector: RI detector for liquid chromatogram WATERS 150C ⁇ Measurement conditions> Solvent: 1,2,4-trichlorobenzene Measurement temperature: 145 ° C -Flow rate: 1.0 ml / min-Sample concentration: 2.2 mg / ml-Injection volume: 160 microliters-Calibration curve: Universal Calibration ⁇ Analysis program: HT-GPC (Ver, 1.0)
- the content of polymethacrylate is usually 1% by mass or more, preferably 3% by mass or more, more preferably 4% by mass or more, and the upper limit is usually 15% by mass or less, based on the total amount of the composition. 13 mass% or less is preferable and 11 mass% or less is more preferable.
- the lubricating oil composition of the present invention may contain an ashless friction modifier as necessary. By containing an ashless friction modifier, the metal-to-metal friction coefficient between the gear and the bearing may be further reduced.
- ashless friction modifiers examples include ester-based ashless friction modifiers and amine-based ashless friction modifiers. As an ashless friction modifier, you may use individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
- ester-based ashless friction modifiers include esters of fatty acids and aliphatic alcohols.
- the fatty acid include a linear or branched aliphatic monocarboxylic acid having a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, and the hydrocarbon group preferably has 8 to 24 carbon atoms, more preferably. 10 or more and 20 or less.
- a hydrocarbon group here means the hydrocarbon part remove
- the aliphatic alcohol an aliphatic polyhydric alcohol is used.
- the fatty acid and aliphatic alcohol ester may be a partial ester in which only a part of the alcohol is esterified, or may be a complete ester in which all the alcohols are esterified, but usually a partial ester is used. Is done.
- linear or branched hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms examples include hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, and pentadecyl group.
- Alkyl groups such as hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, icosyl, penticosyl, docosyl, tricosyl, tetracosyl, pentacosyl, hexacosyl, heptacosyl, octacosyl, nonacosyl and triacontyl Hexenyl, heptenyl, octenyl, nonenyl, decenyl, undecenyl, dodecenyl, tridecenyl, tetradecenyl, pentadecenyl, hexadecenyl, heptadecenyl, octadecenyl, nonadecenyl, icosenyl Hydrocarbon group having two or more alkenyl groups and double bonds such as ruthel group, heicosenyl group, doco
- the hydrocarbon group having two or more alkyl groups, alkenyl groups, and double bonds includes all possible linear structures and branched structures, and includes two alkenyl groups and two double bonds.
- the position of the double bond in the hydrocarbon group having the above is arbitrary.
- fatty acids include saturated fatty acids such as caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid, and lignoceric acid, myristoleic acid, and palmitoleic acid.
- saturated fatty acids such as caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid, and lignoceric acid, myristoleic acid, and palmitoleic acid.
- Unsaturated fatty acids such as oleic acid and linolenic acid, unsaturated fatty acids are preferred, and oleic acid is more preferred.
- the aliphatic polyhydric alcohol is a divalent to hexavalent alcohol, and examples thereof include ethylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, and sorbitol, and glycerin is preferred. That is, as the ester-based ashless friction modifier, an ester of glycerin and the above aliphatic monocarboxylic acid is preferable.
- the ester may be a complete ester, but is preferably a partial ester, and more preferably a partial ester obtained by a reaction between glycerin and the unsaturated fatty acid.
- monoesters such as glycerin monomyristate, glycerin monopalmitate, and glycerin monooleate
- diesters such as glycerin dimyristate, glycerin dipalmitrate, and glycerin dioleate.
- Examples of the amine-based ashless friction modifier include an aliphatic amine compound, and the aliphatic amine compound is a linear or branched amine compound having a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms.
- the hydrocarbon group of the amine compound preferably has 8 to 24 carbon atoms, more preferably 10 to 20 carbon atoms.
- Examples of the hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms include those exemplified as the hydrocarbon group of the fatty acid.
- Examples of the aliphatic amine compound include an aliphatic monoamine or an alkylene oxide adduct thereof, an alkanolamine, an aliphatic polyamine, and an imidazoline compound.
- Examples thereof include aliphatic amine compounds such as oleimiridazoline and amine alkylene oxide adducts of these aliphatic amine compounds such as N, N-dipolyoxyalkylene-N-alkyl (or alkenyl) (having 6 to 28 carbon atoms).
- an amine-based ashless friction modifier is preferable, and among them, stearylamine, stearyltetraethylenepentamine, oleylamine, oleylpropylenediamine, oleyldiethanolamine, and N-hydroxyethyloleylimidazoline are more preferable as described above. Particularly preferred are oleylamine, oleylpropylenediamine, and oleyldiethanolamine.
- the content of the ashless friction modifier is preferably 0.2 to 1.8% by mass, more preferably 0.2 to 1.7% by mass, and still more preferably 0.2 to 1%, based on the total amount of the composition. 0.5% by mass.
- additives may be added to the lubricating oil composition of the present invention as long as the object and effect of the present invention are not impaired.
- viscosity index improvers pour point depressants, ashless detergent dispersants, metal detergents, antioxidants, rust inhibitors, metal deactivators, antiwear agents, antifoaming agents, friction coefficient modifiers and One or more selected from basic compounds can be appropriately blended.
- the viscosity index improver examples include non-dispersed polymethacrylates, dispersed polymethacrylates, olefin copolymers (eg, ethylene-propylene copolymers), dispersed olefin copolymers, styrene copolymers. Examples thereof include polymers such as styrene-diene copolymer and styrene-isoprene copolymer.
- Mw mass average molecular weight of these viscosity index improvers is usually 500 or more and 1,000,000 or less, preferably 5,000 or more and 800,000 or less, from the viewpoint of compatibility between temperature viscosity characteristics and shear stability. More preferably, it is 10,000 or more and 600,000 or less, and more preferably 15,000 or more and 50,000 or less, but it is appropriately set according to the kind of polymer.
- pour point depressant examples include ethylene-vinyl acetate copolymer, condensate of chlorinated paraffin and naphthalene, condensate of chlorinated paraffin and phenol, polymethacrylate, polyalkylstyrene, and the like. Is preferably used.
- the mass average molecular weight (Mw) of these pour point depressants is usually from 50,000 to 150,000.
- Ashless detergent dispersants include imides such as succinimides and boron-containing succinimides, benzylamines, boron-containing benzylamines, divalent carboxylic acid amides represented by succinic acid, and the like. .
- succinimides are preferable.
- succinimides examples include succinic acid having a polyalkenyl group such as a polybutenyl group having a number average molecular weight of 300 to 4,000, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, and the like.
- Metal detergents include neutral metal sulfonate, neutral metal phenate, neutral metal salicylate, neutral metal phosphonate, basic metal sulfonate, basic metal phenate, basic metal salicylate, basic metal phosphonate, overbased Examples include metal sulfonates, overbased metal phenates, overbased metal salicylates, and overbased metal phosphonates.
- any one of antioxidants used as antioxidants for lubricating oils can be appropriately selected and used.
- amine-based antioxidants phenol-based antioxidants , Molybdenum-based antioxidants, sulfur-based antioxidants and phosphorus-based antioxidants. These antioxidants may be used alone or in combination of two or more.
- amine antioxidants include diphenylamine, diphenylamine antioxidants such as alkylated diphenylamine having an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms; ⁇ -naphthylamine, phenyl- ⁇ -naphthylamine, 3 to 20 carbon atoms, and the like.
- naphthylamine antioxidants such as substituted phenyl- ⁇ -naphthylamine having an alkyl group of
- phenolic antioxidants include 2,6-di-tert-butylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol, Monophenolic antioxidants such as isooctyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate Agents; Diphenolic antioxidants such as 4,4′-methylenebis (2,6-di-tert-butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol); hindered phenolic Antioxidants; and the like.
- molybdenum-based antioxidants include molybdenum trioxide and / or molybdenum amine complexes formed by reacting molybdic acid with amine compounds.
- sulfur-based antioxidant examples include dilauryl-3,3′-thiodipropionate.
- antirust agent examples include fatty acid, alkenyl succinic acid half ester, fatty acid soap, alkyl sulfonate, polyhydric alcohol fatty acid ester, fatty acid amine, oxidized paraffin, alkyl polyoxyethylene ether and the like.
- soot metal deactivator examples include benzotriazole compounds, tolyltriazole compounds, thiadiazole compounds, imidazole compounds, and pyrimidine compounds.
- antiwear agent examples include sulfur compounds such as sulfides, sulfoxides, sulfones, and thiophosphinates; halogen compounds such as chlorinated hydrocarbons; zinc dithiocarbamate (ZnDTC), sulfurized oxymolybdenum organophosphoro. And organometallic compounds such as dithioate (MoDTP), sulfurized oxymolybdenum dithiocarbamate (MoDTC), and tricresyl phosphate.
- sulfur compounds such as sulfides, sulfoxides, sulfones, and thiophosphinates
- halogen compounds such as chlorinated hydrocarbons
- ZnDTC zinc dithiocarbamate
- organometallic compounds such as dithioate (MoDTP), sulfurized oxymolybdenum dithiocarbamate (MoDTC), and tricresyl phosphate.
- the antifoaming agent a high molecular silicone antifoaming agent is preferable. By including this high molecular silicone antifoaming agent, the antifoaming property is effectively exhibited and the riding comfort is improved.
- the polymeric silicone antifoaming agent include organopolysiloxane, and fluorine-containing organopolysiloxane such as trifluoropropylmethyl silicone oil is particularly suitable.
- Examples of the friction coefficient modifier include higher fatty acids such as oleic acid, stearic acid, and palmitic acid; higher alcohols such as lauryl alcohol, oleyl alcohol, and cetyl alcohol; ethyl oleate, sorbitan monostearate, monooleic acid oleate, and the like.
- Esters Compounds of amines such as cetylamine, octadecylamine and dimethyloctadecylamine can be mentioned.
- Examples of basic compounds include ammonia; methylamine, dimethylamine, ethylamine, diethylamine, (iso) propylamine, di (iso) propylamine, butylamine, dibutylamine, hexylamine, cyclohexylamine, octylamine, and 2-ethylhexyl.
- hydrocarbylamines such as amine and isononylamine; polyalkylenepolyamines such as ethylenediamine, propylenediamine, diethylenetriamine, dipropylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine and pentaethylenehexamine; cyclic such as pyridine and piperazine Amines: monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monopropanolamine, dipropanolamine, tripropa Alkanolamines such as diamineamine, N-cyclohexyldiethanolamine, N, N, N ′, N′-tetrakis (hydroxyethyl) ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, etc. Can be mentioned.
- each additive can be appropriately adjusted within a range not impairing the effects of the present invention, but is usually 0.001% by mass or more and 10% by mass or less, preferably 0, based on the total amount of the composition. 0.005 mass% or more and 8 mass% or less, more preferably 0.01 mass% or more and 5 mass% or less.
- the total content of these additives is preferably 0% by mass to 35% by mass, more preferably 0% by mass to 25% by mass, and further preferably 0% by mass to 20% by mass, based on the total amount of the composition. % By mass or less, more preferably 0% by mass or more and 15% by mass or less, and particularly preferably 0% by mass or more and 10% by mass or less.
- the fatty acid amide is not substantially contained, and the content of the fatty acid amide is less than 0.04% by mass based on the total amount of the composition. Is preferable, more preferably less than 0.03% by mass, and still more preferably less than 0.02% by mass.
- the coefficient of friction between metals between the element / pulley can be further increased.
- the kinematic viscosity at 40 ° C. of the lubricating oil composition of the present invention in order to ensure evaporation seizure resistance due to the liquidity and a high temperature at low temperatures, 5 mm 2 / s or more 35 mm 2 / s or less is preferable , more preferably 7 mm 2 / s or more 30 mm 2 / s, more preferably not more than 9 mm 2 / s or more 25 mm 2 / s. Further, the kinematic viscosity at 100 ° C.
- the lubricating oil composition for shock absorbers of the present invention is preferably 2 mm 2 / s or more and 20 mm 2 / s or less, more preferably 2, from the viewpoint of ensuring fluidity at low temperatures. 5 mm 2 / s or more and 15 mm 2 / s or less, more preferably 2.8 mm 2 / s or more and 10 mm 2 / s or less, particularly preferably 5 mm 2 / s or more and 6 mm 2 / s or less.
- the viscosity index of the lubricating oil composition of the present invention is preferably 100 or more, more preferably 120 or more, and still more preferably, from the viewpoint of ensuring fluidity at low temperatures and seizure resistance due to evaporation at high temperatures. Is 150 or more. The larger the viscosity index, the better. There is no particular upper limit, but it is generally 250 or less.
- the lubricating oil composition of the present invention is such that the amount of phosphorus not bonded to sulfur atoms contained in the composition is the total amount of the lubricating oil composition from the viewpoint of increasing the intermetal friction coefficient between the element / pulley. It is preferable that it is 10,000 mass ppm or less by reference
- the lubricating oil composition of the present invention has a calcium content of 10,000 ppm or less based on the total amount of the lubricating oil composition, from the viewpoint of increasing the intermetal friction coefficient between the element / pulley.
- it is 1000 ppm by mass or less, more preferably 700 ppm by mass or less.
- the lubricating oil composition of the present invention has an amount of sulfur contained in the composition of 10,000 ppm by mass or less based on the total amount of the lubricating oil composition from the viewpoint of increasing the intermetal friction coefficient between the element / pulley.
- it is 800 ppm by mass or less, more preferably 500 ppm by mass or less.
- the lubricating oil composition of the present invention has an amount of nitrogen contained in the composition of 10,000 ppm by mass or less based on the total amount of the lubricating oil composition, from the viewpoint of increasing the intermetal friction coefficient between the element / pulley.
- it is 800 ppm by mass or less, more preferably 500 ppm by mass or less.
- the lubricating oil composition of the present invention can be produced by blending various components in a base oil and uniformly dispersing them by stirring as necessary.
- various components can be dispersed more uniformly in the base oil by mixing and stirring the various components after heating the base oil to 50 ° C.
- the lubricating oil composition of the present invention is suitable as a lubricating oil for transmissions, and particularly suitable as a lubricating oil for continuously variable transmissions.
- the lubricating oil composition of the present invention is suitable as a lubricating oil composition for a belt type continuously variable transmission such as a push belt type or a chain type, and particularly suitable as a lubricating oil composition for a metal belt type continuously variable transmission. .
- the lubricating oil composition of the present invention as a lubricating oil composition for a metal belt type continuously variable transmission, the inter-metal friction coefficient between the element and the pulley is increased, and the continuously variable transmission. Because the friction coefficient between metals can be controlled low between the gear / bearing components, the power transmission between the element / pulley can be effectively performed and the friction between the gear / bearing can be suppressed. Efficiency can be improved, and fuel efficiency can be improved.
- the continuously variable transmission of the present invention is not particularly limited as long as it is filled with the lubricating oil composition described in "1. Lubricating oil composition", but the lubricating performance of the lubricating oil composition is not limited. Therefore, a belt type continuously variable transmission such as a push belt type or a chain type is preferable, and a metal belt type continuously variable transmission is particularly preferable.
- FIG. 1 is a schematic view of a metal belt type continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention.
- the metal belt 1 is connected to two pulleys: a pulley (input side) 2 connected to an input shaft connected to an engine clutch, and a pulley (output side) 3 connected to an output shaft on the final gear 7 side. It is stretched and constitutes a speed change mechanism of the metal belt type continuously variable transmission 10, and the speed change mechanism portion is filled with a lubricating oil composition (not shown).
- Each of the rotating pulleys 2 and 3 is configured by combining two conical disks, and transmits power by the frictional force between the conical slopes facing each other and the side surface of the belt 1.
- the speed change can be performed steplessly by changing the effective radius of the metal belt 1 by relatively changing the groove width of the input side pulley 2 and the output side pulley 3.
- a bearing is incorporated in the bearing portion.
- FIG. 2 is a schematic perspective view of a metal belt used in a metal belt type continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention.
- the metal belt 1 is assembled by a thin steel element 8 having several hundreds of V-angles and two sets of thin steel laminated rings 9 sandwiching the element from both sides. The movement of the metal belt 1 is produced by pressing each element 8 in the previous position by each element 8.
- the continuously variable transmission according to the present invention is, for example, a metal belt continuously variable transmission, filled with the above-described lubricating oil composition, and between the element / pulley,
- the friction coefficient between metals is high and power can be transmitted.
- the gear / bearing that is a component of the continuously variable transmission has a low coefficient of friction between metals and can operate efficiently. Excellent fuel economy performance.
- the continuously variable transmission of the present invention can be used for both four-wheeled vehicles and two-wheeled vehicles, but is particularly suitable as a continuously variable transmission for four-wheeled vehicles.
- Friction control method in continuously variable transmission uses the lubricating oil composition described in "1.
- Lubricating oil composition as the lubricating oil composition of the continuously variable transmission. Including that.
- Lubricating oil composition” is used as the lubricating oil composition of the continuously variable transmission, so that the continuously variable transmission differs as described above. It is possible to appropriately control the friction between different metals in the part, which can contribute to the improvement of the fuel consumption performance.
- the friction control method of the present invention can control the friction between metals in any continuously variable transmission for four-wheeled vehicles and two-wheeled vehicles, but is particularly excellent in the effect of controlling the friction between metals in a continuously variable transmission for four-wheeled vehicles. ing.
- Coefficient of friction between metals ⁇ (corresponding to between element / pulley): The intermetal friction coefficient ⁇ was measured using a block-on-ring tester (LFW-1) described in ASTM D2174. Specific test conditions are shown below. ⁇ Test jig: Ring: Falex S-10 Test Ring (SAE4620 Steel) Block: Falex H-60 Test Block (SAE01 Steel) ⁇ Test conditions: Oil temperature: 110 ° C Load: 1112N Sliding speed: 1.0, 0.5, 0.25, 0.125, 0.063 m / s, held for 5 minutes each Friction coefficient: measured value for 30 seconds before changing the sliding speed (running operation conditions: (Oil temperature: 110 ° C., load: 1112 N, sliding speed: 0.125 m / s, time: 30 minutes)
- Example 1 Comparative Examples 1 and 2
- the lubricating oil compositions of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 having the compositions shown in Table 1 were prepared, and various physical properties were measured.
- Table 1 The components used in Table 1 are as follows.
- Mineral oil 1 GrIII mineral oil (kinematic viscosity at 100 ° C. 4.4 mm 2 / s, viscosity index 127)
- Mineral oil 2 GrIII mineral oil (kinematic viscosity at 100 ° C.
- R 4 and R 5 in the general formula (II) are at least dodecyl group, tetradecyl group, decyl group, hexadecyl group, octadecyl group Group, and an octadecenyl group, and the content of each group with respect to all R 4 and R 5 is 61% by mass, 19% by mass, 5.5% by mass, 7% by mass, 2% by mass, and 3.5% It is a reaction product of the secondary amine derived from coconut having the above R 4 and R 5 (dicoco alkyl amine) and glycolic acid.
- Phosphite ester 2-ethylhexyl hydrogen phosphite fatty acid amide: Isostearic acid amide
- Ashless imide Polybutenyl succinimide Tertiary amine: Dimethyloctadecylamine glyceride: Remaining oleic acid monoglyceride: Sulfur-based antiwear agent, antioxidant Agents, copper deactivators, antifoaming agents, detergents, dispersants and phosphorus antiwear agents
- the example composition containing diamine, glycolamide, and phosphite has a low coefficient of friction between metals in the environment corresponding to the gear / bearing, The friction coefficient between metals under the environment corresponding to the element / pulley was high (Example 1).
- at least one component of diamine, glycolic acid amide, and phosphite is absent, at least one or both of the above-mentioned intermetallic friction coefficients in the environment did not satisfy the desired range (comparison) Examples 1, 2).
- the lubricating oil composition of the present invention is suitable as a lubricating oil for transmissions, and particularly suitable as a lubricating oil for continuously variable transmissions.
- the lubricating oil composition of the present invention is suitable as a lubricating oil composition for a belt type continuously variable transmission such as a push belt type or a chain type, and particularly suitable as a lubricating oil composition for a metal belt type continuously variable transmission. .
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Abstract
本発明は、潤滑油組成物、該潤滑油組成物を充填してなる無段変速機、さらには該潤滑油組成物を用いることを含む無段変速機における摩擦制御方法に関する。本発明の潤滑油組成物は、(A)基油、(B)ジアミン、(C)グリコール酸アミド、および(D)亜リン酸エステルを含むことを特徴とする。本発明の好ましい態様によれば、本発明の潤滑油組成物は、異なる部位間における異なる摩擦特性を両立することができるので、変速機用潤滑油、特に金属ベルト式の無段変速機用潤滑油として好適に用いられる。
Description
本発明は、潤滑油組成物、さらには無段変速機における摩擦制御方法および該潤滑油組成物を充填してなる無段変速機に関する。
近年、自動車などに用いられる変速機として、金属ベルト式、チェーン式およびトロイダル式等の無段変速機(CVT:Continuously Varible Transmission)が開発され、すでに実用化されている。当初、これらの無段変速機においては、潤滑油として自動変速機用潤滑油が転用されていた。しかし、無段変速機の性能が向上するにつれて潤滑油としても、より優れた性能が求められるようになってきた。特に、自動変速機の湿式クラッチに用いられる潤滑油の摩擦特性は、自動変速機用として最適化されているため、当該潤滑油を無段変速機に転用した場合に金属間摩擦係数が不足しやすく、大容量のトルク伝達が困難であるという問題があった。
そこで、無段変速機用として種々の潤滑油が開発されてきた。例えば、(a)アルカリ土類金属スルホネートまたはフィネート、(b)イミド化合物、および(c)リン系化合物を含有する潤滑油組成物(特許文献1参照)や、(A)炭素数1~8の炭化水素基を有する、リン酸モノエステル、リン酸ジエステルおよび亜リン酸モノエステルから選ばれる少なくとも一種のリン含有化合物、および(B)置換基が炭素数6~10の炭化水素基である3級アミン化合物を配合してなる潤滑油組成物(特許文献2参照)が提案されている。
また、(A)3級アミン、(B)酸性リン酸エステル等、および(C)金属スルホネート等を配合してなる潤滑油組成物(特許文献3参照)や、(A)1級アミン、(B)3級アミン、(C)金属スルホネート等、および(D)酸性リン酸エステル等を配合してなる潤滑油組成物(特許文献4参照)も提案されている。
これらの特許文献に記載された潤滑油組成物は無段変速機用の潤滑油として高い金属間摩擦係数を有している。
また、(A)3級アミン、(B)酸性リン酸エステル等、および(C)金属スルホネート等を配合してなる潤滑油組成物(特許文献3参照)や、(A)1級アミン、(B)3級アミン、(C)金属スルホネート等、および(D)酸性リン酸エステル等を配合してなる潤滑油組成物(特許文献4参照)も提案されている。
これらの特許文献に記載された潤滑油組成物は無段変速機用の潤滑油として高い金属間摩擦係数を有している。
ところで、金属ベルト式の無段変速機用の潤滑油においては、動力伝達のためにエレメント/プーリー間の金属間摩擦係数が高いことが求められる一方で、無段変速機の構成要素であるギヤ/ベアリング間においては、効率向上の観点から金属間摩擦係数が低いことが望ましい。従来、これらの異なる部位間における要求特性を両立する潤滑油については検討されていなかった。
本発明は、このような状況の下、異なる部位間における異なる摩擦特性を両立し、変速機用潤滑油、特に金属ベルト式の無段変速機用潤滑油として好適に用いられる潤滑油組成物を提供すると考えられる。
本発明は、このような状況の下、異なる部位間における異なる摩擦特性を両立し、変速機用潤滑油、特に金属ベルト式の無段変速機用潤滑油として好適に用いられる潤滑油組成物を提供すると考えられる。
本発明は、以下に示した潤滑油組成物、無段変速機における摩擦の低減方法および該潤滑油組成物を充填してなる無段変速機にかかるものである。
[1](A)基油、(B)ジアミン、(C)グリコール酸アミド、および(D)亜リン酸エステルを含む潤滑油組成物。
[2]前記[1]に記載の潤滑油組成物を充填してなる無段変速機。
[3]前記[1]に記載の潤滑油組成物を用いることを含む、無段変速機における摩擦の制御方法。
[1](A)基油、(B)ジアミン、(C)グリコール酸アミド、および(D)亜リン酸エステルを含む潤滑油組成物。
[2]前記[1]に記載の潤滑油組成物を充填してなる無段変速機。
[3]前記[1]に記載の潤滑油組成物を用いることを含む、無段変速機における摩擦の制御方法。
本発明によれば、異なる部位間における異なる摩擦特性を両立することができる。本発明の好ましい態様によれば、エレメント/プーリー間の金属間摩擦係数が高く、無段変速機の構成要素であるギヤ/ベアリング間の金属間摩擦係数が低い潤滑油組成物を提供することができる。本発明の潤滑油組成物は、無段変速機用潤滑油、特に金属ベルト式等の無段変速機用潤滑油として好適に用いることができる。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
1.潤滑油組成物
本発明の潤滑油組成物は、(A)基油、(B)ジアミン、(C)グリコール酸アミド、および(D)亜リン酸エステルを少なくとも含むことを特徴としている。以下、各成分について詳細に説明する。
本発明の潤滑油組成物は、(A)基油、(B)ジアミン、(C)グリコール酸アミド、および(D)亜リン酸エステルを少なくとも含むことを特徴としている。以下、各成分について詳細に説明する。
(A)基油
本発明に用いられる(A)成分としての基油としては、特に制限はなく、鉱油および合成油の中から任意のものを適宜選択して用いることができる。例えば、鉱油および合成油からなる群から選ばれる1種以上が好ましく用いられる。鉱油または合成油のいずれか一方のみを用いてもよいし、鉱油および合成油を組み合わせて用いてもよい。鉱油および合成油としては、一般に変速機用の基油として用いられているものが好ましい。
本発明に用いられる(A)成分としての基油としては、特に制限はなく、鉱油および合成油の中から任意のものを適宜選択して用いることができる。例えば、鉱油および合成油からなる群から選ばれる1種以上が好ましく用いられる。鉱油または合成油のいずれか一方のみを用いてもよいし、鉱油および合成油を組み合わせて用いてもよい。鉱油および合成油としては、一般に変速機用の基油として用いられているものが好ましい。
基油の動粘度は特に制限されないが、本発明の一実施形態によれば、40℃における動粘度が、好ましくは5mm2/s以上35mm2/s以下、より好ましくは7mm2/s以上30mm2/s以下、さらに好ましくは9mm2/s以上25mm2/s以下である。40℃における動粘度が上記の範囲であると、低温時での流動性を確保するとともに、高温時での焼付きを防止することができる。
また、基油の100℃における動粘度としては、好ましくは1mm2/s以上50mm2/s以下、より好ましくは2mm2/s以上30mm2/s以下、さらに好ましくは3mm2/s以上20mm2/s以下である。100℃における動粘度が上記の範囲であると、低温時での流動性を確保するとともに、高温時での焼付きを防止することができる。
また、基油の100℃における動粘度としては、好ましくは1mm2/s以上50mm2/s以下、より好ましくは2mm2/s以上30mm2/s以下、さらに好ましくは3mm2/s以上20mm2/s以下である。100℃における動粘度が上記の範囲であると、低温時での流動性を確保するとともに、高温時での焼付きを防止することができる。
基油の低温流動性の指標である流動点については特に制限されないが、本発明の一実施形態によれば、流動点は、好ましくは-10℃以下、より好ましくは-15℃以下、さらに好ましくは-20℃以下である。流動点は、上記の範囲であると、低温時での流動性を確保することができる。
また、本発明の一実施形態によれば、基油における飽和炭化水素成分が90質量%以上であり、硫黄分が0.03質量%以下であり、かつ粘度指数が100以上であることが好ましい。粘度指数は105以上がより好ましく、110以上がさらに好ましい。
飽和炭化水素成分が90質量%以上であると、劣化生成物の生成を低減することができる。硫黄分が0.03質量%以下であることによっても、同様に劣化生成物の生成を低減することができる。さらに、粘度指数が100以上であると、高温での摩耗を抑制することができる。基油の粘度指数は大きければ大きいほど好ましく、特に上限はないが、一般的には150以下である。
飽和炭化水素成分が90質量%以上であると、劣化生成物の生成を低減することができる。硫黄分が0.03質量%以下であることによっても、同様に劣化生成物の生成を低減することができる。さらに、粘度指数が100以上であると、高温での摩耗を抑制することができる。基油の粘度指数は大きければ大きいほど好ましく、特に上限はないが、一般的には150以下である。
鉱油としては、例えばナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油、ガス液化油(GTL)などが好ましく挙げられる。具体的には、溶剤精製または水添精製による軽質ニュートラル油、中質ニュートラル油、重質ニュートラル油、およびブライトストックなどが例示できる。
合成油としては、ポリブテンまたはその水素化物、ポリα-オレフィン(1-オクテンオリゴマー、1-デセンオリゴマー等)、α-オレフィンコポリマー、アルキルベンゼン、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレングリコールエステル、ポリオキシアルキレングリコールエーテル、ヒンダードエステル、およびシリコーンオイルなどが好ましく挙げられる。
鉱油および合成油はそれぞれ、1種で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、本明細書において、所定の温度における動粘度および粘度指数は、JIS K2283:2000に準拠して測定された値を意味する。また、基油の流動点は、JIS K2269で規定された方法で鉱油系潤滑油を冷却したとき、それが流動する最低の温度を意味する。また、硫黄分は、JIS K2541-3に準拠して測定された値を意味する。
2種以上の基油を用いた場合、前記数値は、それらを混合してなる基油の数値を意味する。
2種以上の基油を用いた場合、前記数値は、それらを混合してなる基油の数値を意味する。
基油(A)の含有量は、組成物の全量基準で、60質量%以上99.98質量%以下であることが好ましく、より好ましくは70質量%以上99質量%以下、さらに好ましくは75質量%以上98質量%以下、よりさらに好ましくは80質量%以上98質量%以下である。この範囲であれば、添加剤の溶解性を確保することができる。
(B)ジアミン
本発明に用いられるジアミン(B)としては、置換または非置換のアミノ基を二つ有するものであれば特に制限されないが、一般式(I):
[式中、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素または炭化水素基であり、R3は、2価の炭化水素基である。]
で示される化合物であることが好ましい。ジアミン(B)として一般式(I)で示される化合物を用いることで、ギヤ/ベアリング間の金属間摩擦係数を低くすることができる。
本発明に用いられるジアミン(B)としては、置換または非置換のアミノ基を二つ有するものであれば特に制限されないが、一般式(I):
[式中、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素または炭化水素基であり、R3は、2価の炭化水素基である。]
で示される化合物であることが好ましい。ジアミン(B)として一般式(I)で示される化合物を用いることで、ギヤ/ベアリング間の金属間摩擦係数を低くすることができる。
R1は、水素または炭化水素基である。
R1が炭化水素基の場合、炭化水素基の炭素数は16以上22以下であることが好ましく、より好ましくは16以上20以下、さらに好ましくは17以上19以下である。炭素数がこの範囲であると、エレメント/プーリー間の金属間摩擦係数を効果的に上げることができる。
このような炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アリール基、およびアラルキル基などを挙げることができる。これらの炭化水素基のうち、脂肪族の炭化水素基が好ましく、特にアルケニル基がより好ましい。例えば、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、ヘネイコシル基、ドコシル基、およびオレイル基等が挙げられる。このうち、オレイル基がもっとも好ましい。
また、炭素鎖部分は、直鎖構造であっても分岐構造であってもよいが、特に直鎖構造のものがエレメント/プーリー間の金属間摩擦係数を上げる点で好ましい。
R2は、水素または炭化水素基である。R2が炭化水素基の場合、アルキル基であることが好ましい。また、R2の炭素数は3以下であることが好ましい。そのようなアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基が挙げられるが、ギヤ/ベアリング間の金属間摩擦係数を低くする観点から、R2は、プロピル基であることが好ましい。
R3は、二価の炭化水素基であり、好ましくはアルキレン基である。R3の好ましい炭素数は、安定性の観点より1以上5以下程度であり、より好ましくは2以上5以下、さらに好ましくは2以上4以下、特に好ましい炭素数は3である。
R1が炭化水素基の場合、炭化水素基の炭素数は16以上22以下であることが好ましく、より好ましくは16以上20以下、さらに好ましくは17以上19以下である。炭素数がこの範囲であると、エレメント/プーリー間の金属間摩擦係数を効果的に上げることができる。
このような炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アリール基、およびアラルキル基などを挙げることができる。これらの炭化水素基のうち、脂肪族の炭化水素基が好ましく、特にアルケニル基がより好ましい。例えば、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、ヘネイコシル基、ドコシル基、およびオレイル基等が挙げられる。このうち、オレイル基がもっとも好ましい。
また、炭素鎖部分は、直鎖構造であっても分岐構造であってもよいが、特に直鎖構造のものがエレメント/プーリー間の金属間摩擦係数を上げる点で好ましい。
R2は、水素または炭化水素基である。R2が炭化水素基の場合、アルキル基であることが好ましい。また、R2の炭素数は3以下であることが好ましい。そのようなアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基が挙げられるが、ギヤ/ベアリング間の金属間摩擦係数を低くする観点から、R2は、プロピル基であることが好ましい。
R3は、二価の炭化水素基であり、好ましくはアルキレン基である。R3の好ましい炭素数は、安定性の観点より1以上5以下程度であり、より好ましくは2以上5以下、さらに好ましくは2以上4以下、特に好ましい炭素数は3である。
ジアミン(B)の含有量は、組成物の全量基準で0.03質量%以上0.1質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.04質量%以上0.09質量%以下、さらに好ましくは0.05質量%以上0.08質量%以下である。この範囲であれば、ギヤ/ベアリング間の金属間摩擦係数を低くすることができる。
(C)グリコール酸アミド
本発明に用いられるグリコール酸アミド(C)としては、特に制限されないが、一般式(II):
[式中、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素または炭化水素基である。]
で示される化合物であることが好ましい。
本発明に用いられるグリコール酸アミド(C)としては、特に制限されないが、一般式(II):
[式中、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素または炭化水素基である。]
で示される化合物であることが好ましい。
R4およびR5は、それぞれ独立して、水素または炭化水素基である。R4およびR5がそれぞれ炭化水素基である場合、炭化水素基の炭素数は、6以上24以下であることが好ましく、より好ましくは8以上20以下、さらに好ましくは10以上18以下である。炭素数がこの範囲であると、エレメント/プーリー間の金属間摩擦係数を高く維持できる他、耐シャダー性能が得られる。
炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アルカジエン基、シクロアルキル基、アリール基、およびアリールアルキル基などを挙げることができる。
アルキル基としては、例えば、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、s-ヘキシル基、t-ヘキシル基等の各種ヘキシル基(以下、直鎖状、分岐状、およびこれらの異性体までを含めた所定炭素数を有する官能基のことを各種官能基と略記することがある。)、各種ヘプチル基、各種オクチル基、各種ノニル基、各種デシル基、各種ウンデシル基、各種ドデシル基、各種トリデシル基、各種テトラデシル基、各種ペンタデシル基、各種ヘキサデシル基、各種ヘプタデシル基、各種オクタデシル基、各種ノナデシル基、各種イコシル基、各種ヘンイコシル基、各種ドコシル基、各種トリコシル基、各種テトラコシル基が挙げられる。
アルケニル基としては、例えば、各種ヘキセニル基、各種ヘプテニル基、各種オクテニル基、各種ノネニル基、各種デセニル基、各種ウンデセニル基、各種ドデセニル基、各種トリデセニル基、各種テトラデセニル基、各種ペンタデセニル基、各種ヘキサデセニル基、各種ヘプタデセニル基、各種オクタデセニル基、各種ノナデセニル基、各種イコセニル基、各種ヘンイコセニル基、各種ドコセニル基、各種トリコセニル基、各種テトラコセニル基が挙げられる。
アルカジエン基としては、例えば各種ヘキサジエン基、各種ヘプタジエン基、各種オクタジエン基、各種ノナジエン基、各種デカジエン基、各種ウンデカジエン基、各種ドデカジエン基、各種トリデカジエン基、各種テトラデカジエン基、各種ペンタデカジエン基、各種ヘキサデカジエン基、各種ヘプタデカジエン基、各種オクタデカジエン基、各種ノナデカジエン基、各種イコサジエン基、各種ヘンイコサジエン基、各種ドコサジエン基、各種トリコサジエン基、各種テトラコサジエン基等が挙げられる。
シクロアルキル基としては、例えば、シクロヘキシル基、各種メチルシクロヘキシル基、各種エチルシクロヘキシル基、各種ジメチルシクロヘキシル基が挙げられる。
アリール基としては、フェニル基、各種メチルフェニル基、各種エチルフェニル基、各種ジメチルフェニル基、各種プロピルフェニル基、各種トリメチルフェニル基、各種ブチルフェニル基、各種ナフチル基等が挙げられる。
アリールアルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、各種フェニルプロピル基、各種フェニルブチル基、各種メチルベンジル基、各種エチルベンジル基、各種プロピルベンジル基、各種ブチルベンジル基、各種ヘキシルベンジル基等が挙げられる。
アルケニル基としては、例えば、各種ヘキセニル基、各種ヘプテニル基、各種オクテニル基、各種ノネニル基、各種デセニル基、各種ウンデセニル基、各種ドデセニル基、各種トリデセニル基、各種テトラデセニル基、各種ペンタデセニル基、各種ヘキサデセニル基、各種ヘプタデセニル基、各種オクタデセニル基、各種ノナデセニル基、各種イコセニル基、各種ヘンイコセニル基、各種ドコセニル基、各種トリコセニル基、各種テトラコセニル基が挙げられる。
アルカジエン基としては、例えば各種ヘキサジエン基、各種ヘプタジエン基、各種オクタジエン基、各種ノナジエン基、各種デカジエン基、各種ウンデカジエン基、各種ドデカジエン基、各種トリデカジエン基、各種テトラデカジエン基、各種ペンタデカジエン基、各種ヘキサデカジエン基、各種ヘプタデカジエン基、各種オクタデカジエン基、各種ノナデカジエン基、各種イコサジエン基、各種ヘンイコサジエン基、各種ドコサジエン基、各種トリコサジエン基、各種テトラコサジエン基等が挙げられる。
シクロアルキル基としては、例えば、シクロヘキシル基、各種メチルシクロヘキシル基、各種エチルシクロヘキシル基、各種ジメチルシクロヘキシル基が挙げられる。
アリール基としては、フェニル基、各種メチルフェニル基、各種エチルフェニル基、各種ジメチルフェニル基、各種プロピルフェニル基、各種トリメチルフェニル基、各種ブチルフェニル基、各種ナフチル基等が挙げられる。
アリールアルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、各種フェニルプロピル基、各種フェニルブチル基、各種メチルベンジル基、各種エチルベンジル基、各種プロピルベンジル基、各種ブチルベンジル基、各種ヘキシルベンジル基等が挙げられる。
グリコール酸アミド(C)は、上記一般式(II)中のR4およびR5について、全R4およびR5中の炭素数12の炭化水素基の含有量が30質量%以上75質量%以下であり、炭素数14の炭化水素基の含有量が5質量%以上40質量%以下であることが好ましい。このようなアミド化合物を採用することで、高い金属間摩擦係数と、優れた耐シャダー性能が得られる。ここで、「全R4およびR5」は、一般式(II)で表されるグリコール酸アミドにおける、R4およびR5の全ての量(合計量)、を意味する。よって、「全R4およびR5中の炭素数12の炭化水素基の含有量」は、一般式(II)で表されるグリコール酸アミドにおける、R4およびR5の全ての量(合計量)を基準とした場合の、R4、R5の少なくとも一方として含まれる炭素数12の炭化水素基の含有量、を意味する。例えば、一般式(II)で表される複数種のグリコール酸アミドが用いられる場合は、各々のアミド化合物に含まれるR4およびR5を合わせた全ての量(合計量)が「全R4およびR5」となり、該R4、R5の少なくともいずれか一方として含まれる炭素数12の炭化水素基の含有量が、「全R4およびR5中の炭素数12の炭化水素基の含有量」となる。「全R4およびR5中の炭素数14の炭化水素基の含有量」についても同様である。なお、本発明のグリコール酸アミドとしては、アミンとグリコール酸との反応生成物も用いることができる。
高い金属間摩擦係数と、優れた耐シャダー性能を得る観点から、全R4およびR5中の炭素数12の炭化水素基の含有量は33質量%以上が好ましく、35質量%以上がより好ましく、40質量%以上が更に好ましい。また、上限としては、70質量%以下が好ましく、68質量%以下がより好ましく、65質量%以下が更に好ましい。また、全R4およびR5中の炭素数12の炭化水素基の含有量は33質量%以上70質量%以下が好ましく、35質量%以上68質量%以下がより好ましく、40質量%以上65質量%以下が更に好ましい。全R4およびR5中の炭素数14の炭化水素基の含有量は、7質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、13質量%以上が更に好ましい。また、上限としては35質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、25質量%以下が更に好ましい。また、全R4およびR5中の炭素数14の炭化水素基の含有量は、7質量%以上35質量%以下が好ましく、10質量%以上30質量%以下がより好ましく、13質量%以上25質量%以下が更に好ましい。
グリコール酸アミド(C)の含有量は、組成物の全量基準で0.1質量%以上3質量%以下が好ましく、より好ましくは0.2質量%以上2質量%以下、さらに好ましくは0.3質量%以上1質量%以下である。この範囲であれば、エレメント/プーリー間の金属間摩擦係数を高く維持できるほか、耐シャダー性能が得られる。
(D)亜リン酸エステル
亜リン酸エステル(D)としては、具体的には、以下の式(III)で表される化合物が挙げられる。
(R6O)aP(OH)3-a (III)
[式中、R6は炭素数2以上24以下の炭化水素基であり、aは1以上3以下の整数である。aが2または3の場合、R6は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。]
亜リン酸エステル(D)としては、具体的には、以下の式(III)で表される化合物が挙げられる。
(R6O)aP(OH)3-a (III)
[式中、R6は炭素数2以上24以下の炭化水素基であり、aは1以上3以下の整数である。aが2または3の場合、R6は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。]
式(III)において、R6で示される炭素数2以上24以下の炭化水素基としては、炭素数2以上24以下のアルキル基、炭素数2以上24以下のアルケニル基、炭素数6以上24以下のアリール基、炭素数7以上24以下のアラルキル基などが挙げられる。
アルキル基およびアルケニル基は直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、その例としては、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基,sec-ブチル基、tert-ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、各種オクチル基、各種デシル基、各種ドデシル基、各種テトラデシル基、各種ヘキサデシル基、各種オクタデシル基、各種ノナデシル基、各種イコシル基、各種ヘンイコシル基、各種ドコシル基、各種トリコシル基、各種テトラコシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アリル基、プロペニル基、各種ブテニル基、各種ヘキセニル基、各種オクテニル基、各種デセニル基、各種ドデセニル基、各種テトラデセニル基、各種ヘキサデセニル基、各種オクタデセニル基、各種ノナデセニル基、各種イコセニル基、各種ヘンイコセニル基、各種ドコセニル基、各種トリコセニル基、各種テトラコセニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基などが挙げられる。なお、ここでいう「各種」とは、直鎖状、及びその構造異性体であるあらゆる分岐鎖状のものを含むことを示し、以下、同様である。
炭素数6以上24以下のアリール基としては、例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基などが挙げられ、炭素数7以上24以下のアラルキル基としては、例えばベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、メチルベンジル基、メチルフェネチル基、メチルナフチルメチル基などが挙げられる。
アルキル基およびアルケニル基は直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、その例としては、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基,sec-ブチル基、tert-ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、各種オクチル基、各種デシル基、各種ドデシル基、各種テトラデシル基、各種ヘキサデシル基、各種オクタデシル基、各種ノナデシル基、各種イコシル基、各種ヘンイコシル基、各種ドコシル基、各種トリコシル基、各種テトラコシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アリル基、プロペニル基、各種ブテニル基、各種ヘキセニル基、各種オクテニル基、各種デセニル基、各種ドデセニル基、各種テトラデセニル基、各種ヘキサデセニル基、各種オクタデセニル基、各種ノナデセニル基、各種イコセニル基、各種ヘンイコセニル基、各種ドコセニル基、各種トリコセニル基、各種テトラコセニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基などが挙げられる。なお、ここでいう「各種」とは、直鎖状、及びその構造異性体であるあらゆる分岐鎖状のものを含むことを示し、以下、同様である。
炭素数6以上24以下のアリール基としては、例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基などが挙げられ、炭素数7以上24以下のアラルキル基としては、例えばベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、メチルベンジル基、メチルフェネチル基、メチルナフチルメチル基などが挙げられる。
亜リン酸エステル(D)としては、式(III)において、aが1または2であるとともに、R6が炭素数2以上10以下の脂肪族炭化水素基であるものが好ましく、aが1または2であるとともに、炭素数2以上8以下の脂肪族炭化水素基であることがより好ましく、該脂肪族炭化水素基がアルキル基であることがより好ましい。
そのような亜リン酸エステル(D)としては、エチルハイドロジェンホスファイト、n-プロピルハイドロジェンホスファイト、n-ブチルハイドロジェンホスファイト、および2-エチルヘキシルハイドロジェンホスファイト等が挙げられるが、中でも2-エチルヘキシルハイドロジェンホスファイトが好ましい。
なお、亜リン酸エステル(D)は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
そのような亜リン酸エステル(D)としては、エチルハイドロジェンホスファイト、n-プロピルハイドロジェンホスファイト、n-ブチルハイドロジェンホスファイト、および2-エチルヘキシルハイドロジェンホスファイト等が挙げられるが、中でも2-エチルヘキシルハイドロジェンホスファイトが好ましい。
なお、亜リン酸エステル(D)は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
亜リン酸エステル(D)の含有量は、組成物の全量基準で0.05質量%以上2質量%以下が好ましく、より好ましくは0.1質量%以上1.8質量%以下、さらに好ましくは0.8質量%以上1.4質量%以下である。この範囲であれば、エレメント/プーリー間の金属間摩擦係数を高くすることができる。
(E)ポリメタクリレート
本発明においては、ポリメタクリレート(PMA)を含有していてもよい。
本発明に用いるポリメタクリレートとしてはポリアルキルメタクリレートなどが好ましい。ポリメタクリレートは、粘度指数を適切に向上させるために含んでいる。分散型、非分散型のいずれでもよいが、非分散型が好ましい。また、直鎖であってもよく、分岐鎖を有するものであってもよい。さらに、高分子量の側鎖が出ている三叉分岐点を主鎖に数多くもつ構造を有する櫛形ポリマー等の特定の構造を有するポリマーであってもよい。
本発明においては、ポリメタクリレートとして、下記一般式(IV)で表される構造単位を有する、分子中に酸素原子を含む1価の官能基を有するポリメタクリレート(本明細書では「多点吸着型ポリメタクリレート」ともいう)を含有していてもよい。
本発明においては、ポリメタクリレート(PMA)を含有していてもよい。
本発明に用いるポリメタクリレートとしてはポリアルキルメタクリレートなどが好ましい。ポリメタクリレートは、粘度指数を適切に向上させるために含んでいる。分散型、非分散型のいずれでもよいが、非分散型が好ましい。また、直鎖であってもよく、分岐鎖を有するものであってもよい。さらに、高分子量の側鎖が出ている三叉分岐点を主鎖に数多くもつ構造を有する櫛形ポリマー等の特定の構造を有するポリマーであってもよい。
本発明においては、ポリメタクリレートとして、下記一般式(IV)で表される構造単位を有する、分子中に酸素原子を含む1価の官能基を有するポリメタクリレート(本明細書では「多点吸着型ポリメタクリレート」ともいう)を含有していてもよい。
一般式(IV)中、Raは炭素数24以上40以下の2価の脂肪族炭化水素基を示し、X1は酸素原子を含む1価の官能基を示す。Raの炭素数が24以上であると、粘度指数の点で好ましい。また、炭素数が40以下であれば、せん断安定性の点で好ましい。
Raの炭素数24以上40以下の2価の脂肪族炭化水素基としては、アルキレン基、アルケニレン基等が挙げられ、高い粘度指数と高いせん断安定性との両立を図りやすくする観点から、アルキレン基が好ましい。直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよいが、高い粘度指数と高いせん断安定性との両立を図りやすくする観点から、直鎖状、分岐状のものが好ましい。また、同様の観点から、炭素数は28以上40以下が好ましく、30以上40以下がより好ましい。
Raの炭素数24以上40以下の2価の脂肪族炭化水素基としては、アルキレン基、アルケニレン基等が挙げられ、高い粘度指数と高いせん断安定性との両立を図りやすくする観点から、アルキレン基が好ましい。直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよいが、高い粘度指数と高いせん断安定性との両立を図りやすくする観点から、直鎖状、分岐状のものが好ましい。また、同様の観点から、炭素数は28以上40以下が好ましく、30以上40以下がより好ましい。
例えば、炭素数24以上40以下のアルキレン基としては、n-テトラコシレン基、イソテトラコシレン基、及びこれらの異性体等の各種テトラコシレン基(以下、直鎖状、分岐状、及びこれらの異性体までを含めた所定炭素数を有する官能基のことを各種官能基と略記することがある。)、各種ペンタコシレン基、各種ヘキサコシレン基、各種ヘプタコシレン基、各種オクタコシレン基、各種ノナコシレン基、各種トリアコンチレン基、各種ヘントリアコンチレン基、各種ドトリアコンチレン基、各種トリトリアコンチレン基、各種テトラトリアコンチレン基、各種ペンタトリアコンチレン基、各種ヘキサトリアコンチレン基、各種ヘプタトリアコンチレン基、各種オクタトリアコンチレン基、各種ノナトリアコンチレン基、各種テトラコンチレン基等が挙げられる。
一般式(IV)中、X1は酸素を含む1価の官能基である。酸素を含む1価の官能基であれば、高い粘度指数と高いせん断安定性とが得ることができる。高い粘度指数と高いせん断安定性との両立を図りやすくする観点から、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルデヒド基、カルボキシ基、エステル基、ニトロ基、アミド基、カーバメート基、スルホ基等が好ましく挙げられ、ヒドロキシ基、アルコキシ基が好ましく、ヒドロキシ基がより好ましい。ここで、アルコキシ基としては、炭素数1~30のアルキル基を含むものが好ましく、アルキル基は直鎖状、分岐状のいずれであってもよい。
また、多点吸着型ポリメタクリレートは、上記一般式(IV)で表される構造単位を有していれば、下記一般式(V)で表される他の構造単位を有していてもよい。
一般式(V)中、Rbは炭素数1以上40以下の2価の脂肪族炭化水素基を示し、X2は1価の官能基を示す。
Rbの炭素数1以上40以下の2価の脂肪族炭化水素基としては、上記のRaとして例示した炭素数24以上40以下の2価の脂肪族炭化水素基に加えて、炭素数1以上23以下の2価の脂肪族炭化水素基も挙げられる。炭素数1以上23以下の2価の脂肪族炭化水素基としては、高い粘度指数と高いせん断安定性との両立を図りやすくする観点から、アルキレン基、アルケニレン基が好ましく挙げられ、アルキレン基がより好ましい。アルキレン基としては、直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、炭素数は1~30がより好ましい。
Rbの炭素数1以上40以下の2価の脂肪族炭化水素基としては、上記のRaとして例示した炭素数24以上40以下の2価の脂肪族炭化水素基に加えて、炭素数1以上23以下の2価の脂肪族炭化水素基も挙げられる。炭素数1以上23以下の2価の脂肪族炭化水素基としては、高い粘度指数と高いせん断安定性との両立を図りやすくする観点から、アルキレン基、アルケニレン基が好ましく挙げられ、アルキレン基がより好ましい。アルキレン基としては、直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、炭素数は1~30がより好ましい。
X2の1価の官能基としては、例えば、フェニル基、ベンジル基、トリル基、キシリル基等のアリール基、フラニル基、チオフェニル基、ピリジニル基、カルバゾリル基等のヘテロ環基、下記一般式(VI)~(VII)で示されるヘテロ原子を含む有機基、またRbの炭素数が1以上23以下のときはこれらの1価の官能基に加えて、上記X1として例示した酸素原子を含む官能基等も挙げられる。
一般式(VI)及び(VII)中、Rcは各々独立に、水素原子、炭素数1以上30以下の1価の脂肪族炭化水素基を示す。1価の脂肪族炭化水素基としては、高い粘度指数と高いせん断安定性との両立を図りやすくする観点から、アルキル基、アルケニル基等が好ましく挙げられ、アルキル基がより好ましい。また、1価の脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐状のいずれであってもよい。
多点吸着型ポリメタクリレートとしては、上記一般式(IV)で表される構造単位を有していれば、該構造単位の割合は特に制限はないが、高い粘度指数と高いせん断安定性との両立を図りやすくする観点から、該一般式(IV)で表される構造単位と、例えば、上記の他の構造単位等の該一般式(IV)で表される構造単位以外の構造単位(例えば、上記一般式(V)で表される構造単位)との共重合比は、10:90~90:10が好ましく、20:80~80:20がより好ましく、30:70~70:30が更に好ましい。
本発明に用いるポリメタクリレートの質量平均分子量は、5,000以上が好ましく、15,000以上がより好ましく、20,000以上が更に好ましく、25,000以上が特に好ましい。また、上限としては、100,000以下が好ましく、80,000以下がより好ましく、70,000以下が更に好ましく、55,000以下が特に好ましい。また、ポリメタクリレートの質量平均分子量は、5,000以上100,000以下が好ましく、15,000以上80,000以下がより好ましく、20,000以上70,000以下が更に好ましく、25,000以上55,000以下が特に好ましい。ポリメタクリレートの質量平均分子量が上記範囲とすることにより、高い粘度指数と高いせん断安定性との両立を図りやすくすることができる。
ここで、質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定し、ポリスチレンを用いて作成した検量線から求めることができる。例えば、上記各ポリマーの質量平均分子量は、以下のGPC法により、ポリスチレン換算値として算出することができる。
<GPC測定装置>
・カラム:TOSO GMHHR-H(S)HT
・検出器:液体クロマトグラム用RI検出器 WATERS 150C
<測定条件等>
・溶媒:1,2,4-トリクロロベンゼン
・測定温度:145℃
・流速:1.0ミリリットル/分
・試料濃度:2.2mg/ミリリットル
・注入量:160マイクロリットル
・検量線:Universal Calibration
・解析プログラム:HT-GPC(Ver,1.0)
<GPC測定装置>
・カラム:TOSO GMHHR-H(S)HT
・検出器:液体クロマトグラム用RI検出器 WATERS 150C
<測定条件等>
・溶媒:1,2,4-トリクロロベンゼン
・測定温度:145℃
・流速:1.0ミリリットル/分
・試料濃度:2.2mg/ミリリットル
・注入量:160マイクロリットル
・検量線:Universal Calibration
・解析プログラム:HT-GPC(Ver,1.0)
ポリメタクリレートの含有量は、組成物の全量基準で、通常1質量%以上であり、3質量%以上が好ましく、4質量%以上がより好ましく、また上限としては、通常15質量%以下であり、13質量%以下が好ましく、11質量%以下がより好ましい。ポリメタクリレートの含有量を上記範囲とすることにより、ポリメタクリレートの添加効果が十分に得られ、高い粘度指数と高いせん断安定性との両立を図りやすくすることができる。
(F)無灰系摩擦調整剤
本発明の潤滑油組成物は、必要に応じて、無灰系摩擦調整剤を含有していてもよい。無灰摩擦調整剤を含有することでギヤ/ベアリング間の金属間摩擦係数をより低くすることができる場合がある。
本発明の潤滑油組成物は、必要に応じて、無灰系摩擦調整剤を含有していてもよい。無灰摩擦調整剤を含有することでギヤ/ベアリング間の金属間摩擦係数をより低くすることができる場合がある。
無灰摩擦調整剤としては、エステル系無灰摩擦調整剤、アミン系無灰摩擦調整剤が挙げられる。無灰摩擦調整剤としては、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
エステル系無灰摩擦調整剤としては、脂肪酸と脂肪族アルコールのエステルが挙げられる。脂肪酸としては、直鎖状又は分岐状の炭素数6以上30以下の炭化水素基を有する脂肪族モノカルボン酸が挙げられ、この炭化水素基の炭素数は好ましくは8以上24以下、より好ましくは10以上20以下である。なお、ここでいう炭化水素基とは、脂肪酸のカルボキシル基を除いた炭化水素部分をいう。
また、脂肪族アルコールとしては、脂肪族多価アルコールが使用される。そして、脂肪酸と脂肪族アルコールのエステルは、アルコールの一部のみがエステル化された部分エステルであってもよいし、全てのアルコールがエステル化された完全エステルでもよいが、通常、部分エステルが使用される。
また、脂肪族アルコールとしては、脂肪族多価アルコールが使用される。そして、脂肪酸と脂肪族アルコールのエステルは、アルコールの一部のみがエステル化された部分エステルであってもよいし、全てのアルコールがエステル化された完全エステルでもよいが、通常、部分エステルが使用される。
上記直鎖状又は分岐状の炭素数6以上30以下の炭化水素基としては、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ペンタイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル基、オクタコシル基、ノナコシル基及びトリアコンチル基等のアルキル基や、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、ヘンイコセニル基、ドコセニル基、トリコセニル基、テトラコセニル基、ペンタコセニル基、ヘキサコセニル基、ヘプタコセニル基、オクタコセニル基、ノナコセニル基及びトリアコンテニル基等のアルケニル基や、二重結合を2つ以上有する炭化水素基等を挙げることができる。なお、上記アルキル基、アルケニル基、二重結合を2つ以上有する炭化水素基には、考えられる全ての直鎖状構造及び分岐状構造が含まれ、また、アルケニル基および二重結合を2つ以上有する炭化水素基における二重結合の位置は任意である。
脂肪酸としては、具体的には、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、およびリグノセリン酸等の飽和脂肪酸やミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、およびリノレン酸等の不飽和脂肪酸が挙げられ、不飽和脂肪酸が好ましく、オレイン酸がより好ましい。
上記脂肪族多価アルコールは2価以上6価以下のアルコールであり、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等が挙げられ、グリセリンが好ましい。
すなわち、エステル系無灰摩擦調整剤としては、グリセリンと、上記した脂肪族モノカルボン酸とのエステルが好ましい。そのエステルは、完全エステルであってもよいが、部分エステルが好ましく、中でも、グリセリンと上記不飽和脂肪酸との反応で得られる部分エステルがより好ましい。具体的には、グリセリンモノミリストレート、グリセリンモノパルミトレート、グリセリンモノオレート等のモノエステルや、グリセリンジミリストレート、グリセリンジパルミトレート、グリセリンジオレート等のジエステルが挙げられる。
すなわち、エステル系無灰摩擦調整剤としては、グリセリンと、上記した脂肪族モノカルボン酸とのエステルが好ましい。そのエステルは、完全エステルであってもよいが、部分エステルが好ましく、中でも、グリセリンと上記不飽和脂肪酸との反応で得られる部分エステルがより好ましい。具体的には、グリセリンモノミリストレート、グリセリンモノパルミトレート、グリセリンモノオレート等のモノエステルや、グリセリンジミリストレート、グリセリンジパルミトレート、グリセリンジオレート等のジエステルが挙げられる。
アミン系無灰摩擦調整剤としては、脂肪族アミン化合物が挙げられ、その脂肪族アミン化合物としては、直鎖状又は分岐状の炭素数6以上30以下の炭化水素基を有するアミン化合物である。このアミン化合物の炭化水素基は、好ましくは炭素数8以上24以下、より好ましくは炭素数10以上20以下を有する。炭素数6以上30以下の炭化水素基としては、上記の脂肪酸の炭化水素基として例示されているものが該当する。
脂肪族アミン化合物としては、脂肪族モノアミン又はそのアルキレンオキシド付加物、アルカノールアミン、脂肪族ポリアミン、イミダゾリン化合物等を例示できる。具体的には、ラウリルアミン、ラウリルジエチルアミン、ラウリルジエタノールアミン、ドデシルジプロパノールアミン、パルミチルアミン、ステアリルアミン、ステアリルテトラエチレンペンタミン、オレイルアミン、オレイルプロピレンジアミン、オレイルジエタノールアミン、ジメチルオクタデシルアミン、およびN-ヒドロキシエチルオレイルイミダゾリン等の脂肪族アミン化合物や、これら脂肪族アミン化合物のN,N-ジポリオキシアルキレン-N-アルキル(又はアルケニル)(炭素数6~28)等のアミンアルキレンオキシド付加物が挙げられる。
無灰摩擦調整剤としては、アミン系無灰摩擦調整剤が好ましく、中でも上記したようにステアリルアミン、ステアリルテトラエチレンペンタミン、オレイルアミン、オレイルプロピレンジアミン、オレイルジエタノールアミン、およびN-ヒドロキシエチルオレイルイミダゾリンがより好ましく、特に、オレイルアミン、オレイルプロピレンジアミン、およびオレイルジエタノールアミンがさらに好ましい。
無灰摩擦調整剤の含有量は、組成物の全量基準で、好ましくは0.2~1.8質量%、より好ましくは0.2~1.7質量%、さらに好ましくは0.2~1.5質量%である。
(G)その他の添加剤
本発明の潤滑油組成物には、上記成分の他、本発明の目的および効果を損なわない範囲で各種添加成分を配合してもよい。例えば、粘度指数向上剤、流動点降下剤、無灰清浄分散剤、金属系清浄剤、酸化防止剤、防錆剤、金属不活性化剤、摩耗防止剤、消泡剤、摩擦係数調整剤および塩基性化合物の中から選ばれる一種以上を適宜配合することができる。
本発明の潤滑油組成物には、上記成分の他、本発明の目的および効果を損なわない範囲で各種添加成分を配合してもよい。例えば、粘度指数向上剤、流動点降下剤、無灰清浄分散剤、金属系清浄剤、酸化防止剤、防錆剤、金属不活性化剤、摩耗防止剤、消泡剤、摩擦係数調整剤および塩基性化合物の中から選ばれる一種以上を適宜配合することができる。
粘度指数向上剤としては、例えば、非分散型ポリメタクリレート、分散型ポリメタクリレート、オレフィン系共重合体(例えば、エチレン-プロピレン共重合体等)、分散型オレフィン系共重合体、スチレン系共重合体(例えば、スチレン-ジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体等)等の重合体が挙げられる。
これらの粘度指数向上剤の質量平均分子量(Mw)としては、温度粘度特性とせん断安定性の両立の観点で、通常500以上1,000,000以下、好ましくは5,000以上800,000以下、より好ましくは10,000以上600,000以下、さらに好ましくは15,000以上50,000以下であるが、重合体の種類に応じて適宜設定される。
これらの粘度指数向上剤の質量平均分子量(Mw)としては、温度粘度特性とせん断安定性の両立の観点で、通常500以上1,000,000以下、好ましくは5,000以上800,000以下、より好ましくは10,000以上600,000以下、さらに好ましくは15,000以上50,000以下であるが、重合体の種類に応じて適宜設定される。
流動点降下剤としては、例えば、エチレン-酢酸ビニル共重合体、塩素化パラフィンとナフタレンとの縮合物、塩素化パラフィンとフェノールとの縮合物、ポリメタクリレート、ポリアルキルスチレン等が挙げられ、ポリメタクリレートが好ましく用いられる。
これらの流動点降下剤の質量平均分子量(Mw)としては、通常50,000以上150,000以下である。
これらの流動点降下剤の質量平均分子量(Mw)としては、通常50,000以上150,000以下である。
無灰清浄分散剤としては、コハク酸イミド類およびホウ素含有コハク酸イミド類等のイミド類、ベンジルアミン類、ホウ素含有ベンジルアミン類、コハク酸で代表される二価カルボン酸アミド類等が挙げられる。これらの中でも、コハク酸イミド類が好ましい。
コハク酸イミド類としては、例えば、数平均分子量が300以上4,000以下のポリブテニル基等のポリアルケニル基を有するコハク酸と、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エチレンポリアミンのモノイミド又はビスイミド、またはこれらのホウ酸変性物;ポリアルケニル基を有するフェノールとホルムアルデヒドとポリエチレンポリアミンのマンニッヒ反応物等が挙げられる。
金属系清浄剤としては、中性金属スルホネート、中性金属フェネート、中性金属サリシレート、中性金属ホスホネート、塩基性金属スルホネート、塩基性金属フェネート、塩基性金属サリシレート、塩基性金属ホスホネート、過塩基性金属スルホネート、過塩基性金属フェネート、過塩基性金属サリシレートおよび過塩基性金属ホスホネート等が挙げられる。
酸化防止剤としては、潤滑油の酸化防止剤として使用されている酸化防止剤の中から、任意のものを適宜選択して用いることができ、例えば、アミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、モリブデン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤およびリン系酸化防止剤等が挙げられる。
これらの酸化防止剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの酸化防止剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
アミン系酸化防止剤としては、例えば、ジフェニルアミン、炭素数3以上20以下のアルキル基を有するアルキル化ジフェニルアミン等のジフェニルアミン系酸化防止剤;α-ナフチルアミン、フェニル-α-ナフチルアミン、炭素数3以上20以下のアルキル基を有する置換フェニル-α-ナフチルアミン等のナフチルアミン系酸化防止剤;等が挙げられる。
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェノール、イソオクチル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート等のモノフェノール系酸化防止剤;4,4’-メチレンビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-tert-ブチルフェノール)等のジフェノール系酸化防止剤;ヒンダードフェノール系酸化防止剤;等が挙げられる。
モリブデン系酸化防止剤としては、例えば、三酸化モリブデンおよび/またはモリブデン酸とアミン化合物とを反応させてなるモリブデンアミン錯体等が挙げられる。
硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル-3,3’-チオジプロピオネート等が挙げられる。
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェノール、イソオクチル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート等のモノフェノール系酸化防止剤;4,4’-メチレンビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-tert-ブチルフェノール)等のジフェノール系酸化防止剤;ヒンダードフェノール系酸化防止剤;等が挙げられる。
モリブデン系酸化防止剤としては、例えば、三酸化モリブデンおよび/またはモリブデン酸とアミン化合物とを反応させてなるモリブデンアミン錯体等が挙げられる。
硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル-3,3’-チオジプロピオネート等が挙げられる。
防錆剤としては、例えば、脂肪酸、アルケニルコハク酸ハーフエステル、脂肪酸セッケン、アルキルスルホン酸塩、多価アルコール脂肪酸エステル、脂肪酸アミン、酸化パラフィン、アルキルポリオキシエチレンエーテル等が挙げられる。
金属不活性化剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、トリルトリアゾール系化合物、チアジアゾール系化合物、イミダゾール系化合物、ピリミジン系化合物等が挙げられる。
摩耗防止剤としては、例えば、スルフィド類、スルフォキシド類、スルフォン類、チオホスフィネート類等の硫黄系化合物;塩素化炭化水素等のハロゲン系化合物;ジチオカルバミン酸亜鉛(ZnDTC)、硫化オキシモリブデンオルガノホスホロジチオエート(MoDTP)、硫化オキシモリブデンジチオカルバメート(MoDTC)、トリクレジルホスフェート等の有機金属系化合物等が挙げられる。
消泡剤としては、高分子シリコーン系消泡剤が好ましく、この高分子シリコーン系消泡剤を含有させることにより、消泡性が効果的に発揮され、乗り心地性が向上する。高分子シリコーン系消泡剤としては、例えばオルガノポリシロキサンを挙げることができ、特にトリフルオロプロピルメチルシリコーン油等の含フッ素オルガノポリシロキサンが好適である。
摩擦係数調整剤としては、例えばオレイン酸、ステアリン酸、パルミチン酸などの高級脂肪酸類;ラウリルアルコール、オレイルアルコール、セチルアルコールなどの高級アルコール類;オレイン酸エチル、ソルビタンモノステアレート、オレイン酸モノグリセリドなどのエステル類;セチルアミン、オクタデシルアミン、ジメチルオクタデシルアミンなどのアミン類の化合物を挙げることができる。
塩基性化合物としては、例えば、アンモニア;メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、(イソ)プロピルアミン、ジ(イソ)プロピルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、オクチルアミン、2-エチルヘキシルアミン、イソノニルアミン等の(シクロ)ヒドロカルビルアミン類;エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、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ルキレンポリアミン類;ピリジン、ピペラジン等の環状アミン類;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミン、N-シクロヘキシルジエタノールアミン、N,N,N’,N’-テトラキス(ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラキス(2-ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン等のアルカオールアミン類等が挙げられる。
各添加剤の含有量は、本発明の効果を損なわない範囲内で適宜調整することができるが、組成物の全量基準で、通常0.001質量%以上10質量%以下であり、好ましくは0.005質量%以上8質量%以下、より好ましくは0.01質量%以上5質量%以下である。
なお、これらの添加剤の合計含有量は、組成物の全量基準で、好ましくは0質量%以上35質量%以下、より好ましくは0質量%以上25質量%以下、さらに好ましくは0質量%以上20質量%以下、よりさらに好ましくは0質量%以上15質量%以下、特に好ましくは0質量%以上10質量%以下である。
なお、これらの添加剤の合計含有量は、組成物の全量基準で、好ましくは0質量%以上35質量%以下、より好ましくは0質量%以上25質量%以下、さらに好ましくは0質量%以上20質量%以下、よりさらに好ましくは0質量%以上15質量%以下、特に好ましくは0質量%以上10質量%以下である。
なお、本発明の潤滑油組成物の一実施形態においては、脂肪酸アミドを実質的に含まないことが好ましく、脂肪酸アミドの含有量が、組成物の全量基準で0.04質量%未満であることが好ましく、より好ましくは0.03質量%未満、さらに好ましくは0.02質量%未満である。
脂肪酸アミドを実質的に含まないことで、エレメント/プーリー間の金属間摩擦係数をより高めることができる。
脂肪酸アミドを実質的に含まないことで、エレメント/プーリー間の金属間摩擦係数をより高めることができる。
本発明の潤滑油組成物の40℃における動粘度としては、低温下での流動性および高温下での蒸発による耐焼き付き性を確保する観点から、5mm2/s以上35mm2/s以下が好ましく、より好ましくは7mm2/s以上30mm2/s以下、さらに好ましくは9mm2/s以上25mm2/s以下である。
また、本発明の緩衝器用潤滑油組成物の100℃における動粘度としては、低温下での流動性を確保する観点から、2mm2/s以上20mm2/s以下が好ましく、より好ましくは2.5mm2/s以上15mm2/s以下、さらに好ましくは2.8mm2/s以上10mm2/s以下、特に好ましくは5mm2/s以上6mm2/s以下である。
また、本発明の緩衝器用潤滑油組成物の100℃における動粘度としては、低温下での流動性を確保する観点から、2mm2/s以上20mm2/s以下が好ましく、より好ましくは2.5mm2/s以上15mm2/s以下、さらに好ましくは2.8mm2/s以上10mm2/s以下、特に好ましくは5mm2/s以上6mm2/s以下である。
また、本発明の潤滑油組成物の粘度指数としては、低温下での流動性および高温下での蒸発による耐焼き付き性を確保する観点から、100以上が好ましく、より好ましくは120以上、さらに好ましくは150以上である。粘度指数は大きければ大きいほど好ましく、特に上限はないが、一般的には250以下である。
また、本発明の潤滑油組成物は、エレメント/プーリー間の金属間摩擦係数を高くする観点から、組成物中に含まれる硫黄原子に結合していないリンの量が、潤滑油組成物の全量基準で10000質量ppm以下であることが好ましく、より好ましくは1000質量ppm以下、さらに好ましくは700質量ppm以下である。
また、本発明の潤滑油組成物は、エレメント/プーリー間の金属間摩擦係数を高くする観点から、組成物中に含まれるカルシウムの量が、潤滑油組成物の全量基準で10000質量ppm以下であることが好ましく、より好ましくは1000質量ppm以下、さらに好ましくは700質量ppm以下である。
また、本発明の潤滑油組成物は、エレメント/プーリー間の金属間摩擦係数を高くする観点から、組成物中に含まれる硫黄の量が、潤滑油組成物の全量基準で10000質量ppm以下であることが好ましく、より好ましくは800質量ppm以下、さらに好ましくは500質量ppm以下である。
また、本発明の潤滑油組成物は、エレメント/プーリー間の金属間摩擦係数を高くする観点から、組成物中に含まれる窒素の量が、潤滑油組成物の全量基準で10000質量ppm以下であることが好ましく、より好ましくは800質量ppm以下、さらに好ましくは500質量ppm以下である。
本発明の潤滑油組成物は、基油中に各種成分を配合し、必要に応じて撹拌等することにより均一に分散させることで製造することができる。本発明の一実施態様では、基油を50℃まで昇温した後、各種成分を配合し、撹拌することで、基油中に各種成分をより均一に分散させることができる。
本発明の潤滑油組成物は、変速機用潤滑油として好適であり、特に無段変速機用潤滑油として好適である。とりわけ、本発明の潤滑油組成物は、プッシュベルト式またはチェーン式等のベルト式無段変速機用潤滑油として好適であり、特に金属ベルト式無段変速機用潤滑油組成物として好適である。
本発明の好ましい態様によれば、本発明の潤滑油組成物を金属ベルト式無段変速機用潤滑油組成物として用いることで、エレメント/プーリー間の金属間摩擦係数を高く、無段変速機の構成要素であるギヤ/ベアリング間においては、金属間摩擦係数を低く制御することができるため、エレメント/プーリー間の動力伝達を効果的に行うことができ、かつギヤ/ベアリング間の摩擦を抑えて効率を高めることができ、燃費性能の向上に寄与することができる。
2.無段変速機
本発明の無段変速機は、前記「1.潤滑油組成物」で述べた潤滑油組成物を充填してなるものであれば特に制限されないが、潤滑油組成物の潤滑性能をより効果的に発揮できることから、プッシュベルト式またはチェーン式等のベルト式無段変速機が好ましく、特に金属ベルト式無段変速機が好ましい。
本発明の無段変速機は、前記「1.潤滑油組成物」で述べた潤滑油組成物を充填してなるものであれば特に制限されないが、潤滑油組成物の潤滑性能をより効果的に発揮できることから、プッシュベルト式またはチェーン式等のベルト式無段変速機が好ましく、特に金属ベルト式無段変速機が好ましい。
図1は、本発明の一実施形態にかかる金属ベルト式無段変速機の概略図である。図1に示したとおり、金属ベルト1が、エンジンクラッチにつながる入力軸に接続したプーリー(入力側)2と、ファイナルギヤ7側の出力軸に接続したプーリー(出力側)3の2つのプーリーに掛け渡され、金属ベルト式無段変速機10の変速機構を構成し、この変速機構部分に、図示しないが、潤滑油組成物が充填されている。
回転するプーリー2、3はそれぞれ、2枚の円錐円盤を組み合わせて構成され、向かい合った円錐斜面とベルト1の側面の摩擦力で動力を伝える。変速は入力側プーリー2と出力側プーリー3の溝幅を相対的に変えて金属ベルト1の有効半径を変えることにより無段階に行うことができる。サイドギヤ4、後進ギヤ5、出力ギヤ6およびファイナルギヤ7などの各種ギヤにおいては、図示しないが、その軸受部分にベアリングが組み込まれている。
回転するプーリー2、3はそれぞれ、2枚の円錐円盤を組み合わせて構成され、向かい合った円錐斜面とベルト1の側面の摩擦力で動力を伝える。変速は入力側プーリー2と出力側プーリー3の溝幅を相対的に変えて金属ベルト1の有効半径を変えることにより無段階に行うことができる。サイドギヤ4、後進ギヤ5、出力ギヤ6およびファイナルギヤ7などの各種ギヤにおいては、図示しないが、その軸受部分にベアリングが組み込まれている。
図2は、本発明の一実施形態にかかる金属ベルト式無段変速機に用いられる金属ベルトの概略斜視図である。図2に示したとおり、金属ベルト1は、数百個のV角をもつ薄い鋼製エレメント8と、それを両側から挟み付ける2組の薄い鋼製積層リング9で組み立てられている。金属ベルト1の動きは、一つ一つのエレメント8が、その前の位置のエレメント8を押すことで作り出される。
本発明の好ましい態様によれば、本発明の無段変速機は、例えば金属ベルト式無段変速機の場合、前述した潤滑油組成物が充填されていることで、エレメント/プーリー間においては、金属間摩擦係数が高く、動力を伝達することができ、一方で、無段変速機の構成要素であるギヤ/ベアリング間においては、金属間摩擦係数が低く、効率よく作動することができるので、燃費性能の点で優れている。
本発明の無段変速機は、四輪車および二輪車のいずれに対しても利用可能であるが、特に四輪車用無段変速機として好適である。
3.無段変速機における摩擦制御方法
本発明の無段変速機における摩擦制御方法は、無段変速機の潤滑油組成物として、前記「1.潤滑油組成物」で述べた潤滑油組成物を用いることを含む。
本発明の好ましい態様によれば、無段変速機の潤滑油組成物として、前記「1.潤滑油組成物」で述べた潤滑油組成物を用いることで、前述したとおり無段変速機の異なる部位における異なる金属間摩擦を適切に制御することができ、燃費性能の向上に寄与することができる。
本発明の摩擦制御方法は、四輪車および二輪車用のいずれの無段変速機における金属間摩擦をも制御し得るが、特に四輪車用の無段変速機の金属間摩擦制御効果に優れている。
本発明の無段変速機における摩擦制御方法は、無段変速機の潤滑油組成物として、前記「1.潤滑油組成物」で述べた潤滑油組成物を用いることを含む。
本発明の好ましい態様によれば、無段変速機の潤滑油組成物として、前記「1.潤滑油組成物」で述べた潤滑油組成物を用いることで、前述したとおり無段変速機の異なる部位における異なる金属間摩擦を適切に制御することができ、燃費性能の向上に寄与することができる。
本発明の摩擦制御方法は、四輪車および二輪車用のいずれの無段変速機における金属間摩擦をも制御し得るが、特に四輪車用の無段変速機の金属間摩擦制御効果に優れている。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
<各種物性の測定方法>
(1)40℃および100℃における動粘度
JIS K2283:2000に準拠して測定した。
(2)粘度指数
JIS K2283:2000に準拠して測定した。
(3)リン(P)の含有量
JIS K2609に準拠して測定した。
(4)カルシウム(Ca)の含有量
JIS K2609に準拠して測定した。
(5)窒素(N)の含有量
JIS K2609に準拠して測定した。
(1)40℃および100℃における動粘度
JIS K2283:2000に準拠して測定した。
(2)粘度指数
JIS K2283:2000に準拠して測定した。
(3)リン(P)の含有量
JIS K2609に準拠して測定した。
(4)カルシウム(Ca)の含有量
JIS K2609に準拠して測定した。
(5)窒素(N)の含有量
JIS K2609に準拠して測定した。
(6)金属間摩擦係数μ(ギヤ/ベアリング間に対応):
ASTM D2174に記載されたブロックオンリング試験機(LFW-1)を用いて、金属間摩擦係数μを測定した。具体的な試験条件を以下に示す。
・試験治具:
リング:Falex S-10 Test Ring(SAE4620 Steel)
ブロック:Falex H-60 Test Block(SAE01 Steel)
・試験条件:
油温:80℃
荷重:735N
滑り速度:1.0、0.5、0.25、0.125、0.063m/sの順で各5分間保持
摩擦係数:滑り速度変更前の30秒間における測定値
(ならし運転条件:油温:80℃、荷重:735N、滑り速度:4m/s、時間:30分間)
ASTM D2174に記載されたブロックオンリング試験機(LFW-1)を用いて、金属間摩擦係数μを測定した。具体的な試験条件を以下に示す。
・試験治具:
リング:Falex S-10 Test Ring(SAE4620 Steel)
ブロック:Falex H-60 Test Block(SAE01 Steel)
・試験条件:
油温:80℃
荷重:735N
滑り速度:1.0、0.5、0.25、0.125、0.063m/sの順で各5分間保持
摩擦係数:滑り速度変更前の30秒間における測定値
(ならし運転条件:油温:80℃、荷重:735N、滑り速度:4m/s、時間:30分間)
(7)金属間摩擦係数μ(エレメント/プーリー間に対応):
ASTM D2174に記載されたブロックオンリング試験機(LFW-1)を用いて、金属間摩擦係数μを測定した。具体的な試験条件を以下に示す。
・試験治具:
リング:Falex S-10 Test Ring(SAE4620 Steel)
ブロック:Falex H-60 Test Block(SAE01 Steel)
・試験条件:
油温:110℃
荷重:1112N
滑り速度:1.0、0.5、0.25、0.125、0.063m/sの順で各5分間保持
摩擦係数:滑り速度変更前の30秒間における測定値
(ならし運転条件:油温:110℃、荷重:1112N、滑り速度:0.125m/s、時間:30分間)
ASTM D2174に記載されたブロックオンリング試験機(LFW-1)を用いて、金属間摩擦係数μを測定した。具体的な試験条件を以下に示す。
・試験治具:
リング:Falex S-10 Test Ring(SAE4620 Steel)
ブロック:Falex H-60 Test Block(SAE01 Steel)
・試験条件:
油温:110℃
荷重:1112N
滑り速度:1.0、0.5、0.25、0.125、0.063m/sの順で各5分間保持
摩擦係数:滑り速度変更前の30秒間における測定値
(ならし運転条件:油温:110℃、荷重:1112N、滑り速度:0.125m/s、時間:30分間)
実施例1、比較例1、2
表1に示す組成を有する実施例1および比較例1、2の潤滑油組成物を調製し、各種物性を測定した。
表1に示す組成を有する実施例1および比較例1、2の潤滑油組成物を調製し、各種物性を測定した。
表1で使用した成分は、以下のとおりである。
鉱油1:GrIII鉱油(100℃における動粘度4.4mm2/s、粘度指数127)
鉱油2:GrIII鉱油(100℃における動粘度3.6mm2/s、粘度指数126)
PMA1:ポリメタクリレート(質量平均分子量30000)
PMA2:ポリメタクリレート(質量平均分子量35000)
ジアミン:N-オレイル-1,3-プロパンジアミン
グリコール酸アミド:グリコール酸アミド(C)、一般式(II)におけるR4およびR5として、少なくともドデシル基、テトラデシル基、デシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、およびオクタデセニル基を有し、全R4およびR5に対する各々の基の含有量が、61質量%、19質量%、5.5質量%、7質量%、2質量%、および3.5質量%であり、上記R4およびR5を有するココヤシ由来の二級アミン(ジココアルキルアミン)とグリコール酸との反応生成物である。
亜リン酸エステル:2-エチルヘキシルハイドロジェンホスファイト
脂肪酸アミド:イソステアリン酸アミド
無灰イミド:ポリブテニルコハク酸イミド
3級アミン:ジメチルオクタデシルアミン
グリセリド:オレイン酸モノグリセリド
残部:硫黄系摩耗防止剤、酸化防止剤、銅不活性化剤、消泡剤、清浄剤、分散剤およびリン系摩耗防止剤
鉱油1:GrIII鉱油(100℃における動粘度4.4mm2/s、粘度指数127)
鉱油2:GrIII鉱油(100℃における動粘度3.6mm2/s、粘度指数126)
PMA1:ポリメタクリレート(質量平均分子量30000)
PMA2:ポリメタクリレート(質量平均分子量35000)
ジアミン:N-オレイル-1,3-プロパンジアミン
グリコール酸アミド:グリコール酸アミド(C)、一般式(II)におけるR4およびR5として、少なくともドデシル基、テトラデシル基、デシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、およびオクタデセニル基を有し、全R4およびR5に対する各々の基の含有量が、61質量%、19質量%、5.5質量%、7質量%、2質量%、および3.5質量%であり、上記R4およびR5を有するココヤシ由来の二級アミン(ジココアルキルアミン)とグリコール酸との反応生成物である。
亜リン酸エステル:2-エチルヘキシルハイドロジェンホスファイト
脂肪酸アミド:イソステアリン酸アミド
無灰イミド:ポリブテニルコハク酸イミド
3級アミン:ジメチルオクタデシルアミン
グリセリド:オレイン酸モノグリセリド
残部:硫黄系摩耗防止剤、酸化防止剤、銅不活性化剤、消泡剤、清浄剤、分散剤およびリン系摩耗防止剤
表1に示したとおり、基油に加えて、ジアミン、グリコール酸アミドおよび亜リン酸エステルを含む実施例組成物は、ギヤ/ベアリング間に対応した環境下での金属間摩擦係数が低く、他方、エレメント/プーリー間に対応した環境下での金属間摩擦係数が高かった(実施例1)。
これに対し、ジアミン、グリコール酸アミドおよび亜リン酸エステルの少なくともいずれかの成分を欠く場合は、上記の環境下での金属間摩擦係数の少なくとも一方または両方が所望の範囲を満たさなかった(比較例1、2)。
これに対し、ジアミン、グリコール酸アミドおよび亜リン酸エステルの少なくともいずれかの成分を欠く場合は、上記の環境下での金属間摩擦係数の少なくとも一方または両方が所望の範囲を満たさなかった(比較例1、2)。
本発明の潤滑油組成物は、変速機用潤滑油として好適であり、特に無段変速機用潤滑油として好適である。とりわけ、本発明の潤滑油組成物は、プッシュベルト式またはチェーン式等のベルト式無段変速機用潤滑油として好適であり、特に金属ベルト式無段変速機用潤滑油組成物として好適である。
1 金属ベルト
2 プーリー(入力側)
3 プーリー(出力側)
4 サイドギヤ(前進)
5 後進ギヤ
6 出力ギヤ
7 ファイナルギヤ
8 エレメント
9 積層リング
10 無段変速機
2 プーリー(入力側)
3 プーリー(出力側)
4 サイドギヤ(前進)
5 後進ギヤ
6 出力ギヤ
7 ファイナルギヤ
8 エレメント
9 積層リング
10 無段変速機
Claims (9)
- (A)基油、(B)ジアミン、(C)グリコール酸アミド、および(D)亜リン酸エステルを含む潤滑油組成物。
- (B)ジアミンの含有量が、組成物の全量基準で0.03質量%以上0.1質量%以下である、請求項1に記載の潤滑油組成物。
- (C)グリコール酸アミドの含有量が、組成物の全量基準で0.1質量%以上3質量%以下である、請求項1または2に記載の潤滑油組成物。
- (D)亜リン酸エステルの含有量が、組成物の全量基準で0.05質量%以上2質量%以下である、請求項1から3のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
- 100℃における動粘度が2mm2/s以上20mm2/s以下である、請求項1から4のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
- 脂肪酸アミドの含有量が、組成物の全量基準で0.04質量%未満である、請求項1から5のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
- 変速機用である、請求項1から6のいずれか一項に記載の潤滑油組成物。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載の潤滑油組成物を充填してなる無段変速機。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載の潤滑油組成物を用いることを含む、無段変速機における摩擦の制御方法。
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