JP2009520085A - 終減速軸のための潤滑剤組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2005年12月15日に出願された、米国出願番号60/750,721に対する優先権を主張する。
本発明は、終減速伝動システムにおいて使用するために適切な潤滑剤組成物を提供し、この組成物は、
(a)潤滑粘度の油;
(b)1種以上の分散剤;および
(c)1種以上のリン化合物
を含有し、
この潤滑剤組成物の100℃における動粘性率は、10mm2/sより大きく;
この分散剤の重量に基づく量は、リン化合物および必要に応じて存在し得る任意の硫黄化合物の重量に基づく量より大きい。
(a)これらの歯車に、
(i)潤滑粘度の油;
(ii)1種以上の分散剤;および
(iii)1種以上のリン化合物
を供給する工程を包含し、
この潤滑剤組成物の100℃における動粘性率は、10mm2/sより大きく;そして
この分散剤の重量に基づく量は、リン化合物および必要に応じて存在し得る任意の硫黄化合物の重量に基づく量より大きい。
種々の好ましい特徴および実施形態が、非限定的な例示によって以下に記載される。
本発明の1つの成分は、潤滑粘度の油である。1つの実施形態において、この潤滑組成物は、潤滑粘度の天然油または合成油、未精製油、精製油、および再精製油を水素添加、水素化、水素処理(hydrofinishing)することにより誘導される油、あるいはこれらの混合物を含有する。
潤滑油組成物は、1種以上の潤滑粘度の油(これは一般に、多量に(すなわち、約50重量%より多い量で)存在する)と、必要とされる添加剤とからなり得る。特定の実施形態において、油と添加剤との組み合わせである潤滑組成物は、100℃において、10mm2/sより大きいか、12mm2/sより大きいか、15mm2/sより大きいか、または20mm2/sより大きい動粘性率を有し得る。
本発明の分散剤は、周知であり、そしてスクシンイミド分散剤(例えば、N置換された長鎖アルケニルスクシンイミド)、マンニッヒ分散剤、エステル含有分散剤、脂肪ヒドロカルビルモノカルボン酸アシル化剤とアミンまたはアンモニアとの縮合生成物、アルキルアミノフェノール分散剤、ヒドロカルビル−アミン分散剤、ポリエーテル分散剤、ポリエーテルアミン分散剤、分散剤機能を有する粘度調整剤(例えば、分散剤機能を有するポリマー性粘度指数調整剤(VM))、あるいはこれらの混合物が挙げられ得る。
本発明の別の成分は、リン化合物であり、これには、リンの酸、リンの酸の塩、リンの酸のエステル、またはこれらの混合物が挙げられる。リンの酸またはエステルは、式(R1X)(R2X)P(X)nXmR3のものまたはその塩であり得、ここで各Xは独立して、酸素原子または硫黄原子であり、nは、0または1であり、mは、0または1であり、m+nは、1または2であり、そしてR-1、R2、およびR3は、水素またはヒドロカルビル基であり、そして好ましくは、R1、R2、またはR3のうちの少なくとも1つは、水素である。従って、この成分は、リンの酸およびリン酸、チオリンの酸およびチオリン酸、ならびに亜リン酸エステル、リン酸エステル、チオ亜リン酸エステル、およびチオリン酸エステルを含む。これらの物質のうちの特定のものは、互変異性形態で存在し得ること、およびこのような互変異性体の全ては、上記式により包含され、本発明の範囲内に含まれることが意図されることが、留意される。例えば、リンの酸および特定の亜リン酸エステルは、水素の位置のみが異なる少なくとも2つの様式:
本発明の潤滑剤組成物は、ジメルカプトチアジアゾールをさらに含有し得る。1つの実施形態において、上記腐食防止剤は、ジメルカプトチアジアゾールまたはジメルカプトチアジアゾール誘導体である。適切なチアジアゾールの例としては、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾールまたはヒドロカルビル置換された2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾールまたはヒドロカルビルチオ置換された2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾールが挙げられる。いくつかの実施形態において、ヒドロカルビル置換基上の炭素原子の数は、1個〜30個、2個〜25個、4個〜20個、または6個〜16個を含む。適切な2,5−ビス(アルキル−ジチオ)−1,3,4−チアジアゾールの例としては、2,5−ビス(tert−オクチルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(tert−ノニルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(tert-−デシルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(tert−ウンデシルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(tert−ドデシルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(tert−トリデシルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(tert−テトラデシルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(tert−ペンタ-デシルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(tert−ヘキサデシルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(tert−ヘプタデシルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(tert−オクタデシル-ジチオ)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(tert−ノナデシルジチオ)−1,3,4−チアジアゾールまたは2,5−ビス(tert−エイコシルジチオ)−1,3,4−チアジアゾールが挙げられる。さらに、ジメルカプトチアジアゾールまたはその誘導体は、油溶性分散剤とジメルカプトチアジアゾールとの組み合わせによって提供され得る。別の実施形態において、上記腐食防止剤は、ホルムアルデヒドを使用して2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール(このチアジアゾールは、インサイチュで生成する)とカップリングされたヘプチルフェノール;20%油、17.75%S、5.5%Nである。
上記潤滑剤組成物は、摩擦調整剤をさらに含有し得る。摩擦調整剤は、当業者に周知である。摩擦調整剤の有用なリストは、米国特許第4,792,410号に含まれている。米国特許第5,110,488号は、摩擦調整剤として有用な、脂肪酸の金属塩、特に、亜鉛塩を開示する。摩擦調整剤のリストは、以下を含む:ホウ酸化脂肪エポキシド、脂肪エポキシド、ホウ酸化アルコキシ化脂肪アミン、アルコキシ化脂肪アミン、脂肪アミン、ホウ酸化グリセロールエステル、ポリオールエステル、グリセロールエステル、脂肪酸の金属塩、脂肪酸アミド、脂肪イミダゾリン、カルボン酸とポリアルキレン−ポリアミンとの縮合生成物、硫化オレフィン、リン酸の部分エステルのアミン塩、亜リン酸ジアルキル、サリチル酸アルキルの金属塩、リン酸長鎖アルキルのエステル、長鎖アミノエーテルおよびにそのアルコキシ化バージョン、長鎖アルコキシ化アルコール、有機モリブデン化合物、またはこれらの混合物。
R1R2NR3
により表される第三級アミンを含有し得、この式において、R1およびR2は、各々独立して、少なくとも約6個の炭素原子(例えば、約8個〜20個の炭素原子、または約10個〜約18個、または約12個〜約16個の炭素原子)のアルキル基であり、そしてR3は、ポリヒドロキシル含有アルキル基またはポリヒドロキシル含有アルコキシアルキル基である。1つの実施形態において、このアミンは、ジ−ココアルキルアミンまたは同族アミンの生成物を含み得る。ジ−ココアルキルアミン(またはジ−ココアミン)とは、上記式におけるR基のうちの2個が主としてヤシ油由来のC12基である、第二級アミンである。1つの実施形態において、R3は、ポリオール含有アルキル基(すなわち、2個以上のヒドロキシ基を含む基)、または1個以上のヒドロキシ基と1個以上のアミン基とを含む基であり得る。例えば、R3は、−CH2−CHOH−CH2OHまたはそのホモログであり得、例えば、約3個〜約8個の炭素原子、または約3個〜約6個の炭素原子、または約3個〜約4個の炭素原子、および2個、3個、4個またはそれより多くのヒドロキシ基(通常、1個の炭素原子あたり1個以下のヒドロキシ基)を含む。従って、代表的な得られる生成物は、式:
R1R2N−CH2−CHOH−CH2OH
またはそのホモログによって表され得、この式において、R1およびR2は、上記のように、独立して、約8個〜約20個の炭素原子のアルキル基であり得る。このような生成物は、ジアルキルアミンと、エポキシド化合物またはハロゲン化ヒドロキシ(例えば、クロロヒドロキシ、ブロモヒドロキシおよび/もしくはヨードヒドロキシ)化合物との反応によって得られ得る。具体的には、第二級アミンとグリシドール(2,3−エポキシ−1−プロパノール)または「クロログリセリン」(すなわち、3−クロロプロパン−1,2−ジオール)との反応は、上記のような条件下で行われ得る。ジココアミンと1モル以上のグリシドールまたはクロログリセリンとの反応に基づくような物質は、摩擦調整性能を提供する際に有用であり得る。反応が、多モルのグリシドールまたはクロログリセリン、あるいは他のエポキシアルカノールまたはクロロジオールを用いる場合、二量体またはオリゴマーのエーテル含有基(すなわち、ヒドロキシル置換されたアルコキシアルキル基)が得られ得る。
上記組成物は、少なくとも1種のさらなる性能添加剤を必要に応じてさらに含有する。さらなる性能添加剤としては、酸化防止剤、清浄剤、腐食防止剤、磨耗防止剤、またはこれらの混合物が挙げられる。
本発明の潤滑組成物は、種々の機械デバイス(自動車、トラックが挙げられる)、および他の設備(例えば、手動変速機、自動変速機、自動化マニュアルトランスミッション(automated manual transmission)、連続可変変速機、デュアルクラッチトランスミッション(dual clutch transmission)、農場用トラクターの変速機、トランスアクスル、ヘビーデューティー動力シフト変速機(heavy duty power−shift transmission)およびウェットブレーキ(wet brake))、ならびに終減速軸伝動システムおよび歯車(例えば、自動車の歯車および農場用トラクターの歯車)における潤滑剤として適切である。
Claims (8)
- 潤滑剤組成物であって、
(a)潤滑粘度の油;
(b)1種以上の分散剤;および
(c)1種以上のリン化合物、
を含有し;
100℃における該潤滑剤組成物の動粘性率は、10mm2/sより大きく;
該分散剤の重量に基づく量は、該リン化合物および必要に応じて存在し得る任意の硫黄化合物の重量に基づく量より大きい、
潤滑剤組成物。 - 前記分散剤が、ホウ素化スクシンイミド分散剤、アミド/エステル分散剤、アミン分散剤、マンニッヒ分散剤、エステル分散剤、ジメルカプトチアジアゾール分散剤、またはこれらの混合物である、請求項1に記載の潤滑剤組成物。
- 前記リン含有化合物が、亜リン酸水素ジブチルである、請求項1に記載の潤滑剤組成物。
- 2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、または2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾールの誘導体をさらに含有する、請求項1に記載の潤滑剤組成物。
- 摩擦調整剤をさらに含有する、請求項1に記載の潤滑剤組成物。
- 前記摩擦調整剤が、ホウ酸化アルキルエポキシド、亜リン酸ジアルキル、モノオレイン酸グリセロール、モノオレイン酸ペンタエリトリトール、リン酸の部分エステルのアミン塩、脂肪酸の亜鉛塩、またはこれらの混合物である、請求項5に記載の潤滑剤組成物。
- 酸化防止剤、清浄剤、腐食防止剤、磨耗防止剤、またはこれらの混合物をさらに含有する、請求項1に記載の潤滑剤組成物。
- 終減速軸伝動システムを潤滑する方法であって、
(a)該歯車に、
(i)潤滑粘度の油;
(ii)1種以上の分散剤;および
(iii)1種以上のリン化合物;
を供給する工程を包含し、
100℃における該潤滑剤組成物の動粘性率が、10mm2/sより大きく;そして
該分散剤の重量に基づく量が、該リン化合物および必要に応じて存在し得る任意の硫黄化合物の重量に基づく量より大きい、
方法。
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