JP2010514880A - 潤滑油組成物 - Google Patents

Abstract

ポリα−オレフィンとエステル化合物との混合物を、潤滑油組成物の全量に対し７５〜９０重量％含有し、ＳＡＥ粘度グレードが７５ＳＷ−８５であり、ＡＰＩギアオイル表示でＧＬ−５を満足し、かつ粘度指数が１６０以上である潤滑油組成物。好ましくは該ポリα−オレフィンは、１００℃での粘度が３〜６ｍｍ^２／ｓの低粘度ポリα−オレフィンと、１００℃での粘度が３５〜４５ｍｍ^２／ｓの高粘度ポリα−オレフィンとの混合物である。
【選択図】なし

Description

本発明は潤滑油組成物に関し、特に自動車ギアオイルとして、又は自動車ハイポイドギアオイルとして使用される潤滑油組成物に関する。

近年、自動車用ギアオイルに必要な耐荷重性能については、自動車の出力増大の結果として、ＡＰＩ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）（米国石油協会）によるギアオイル表示でＧＬ−４〜ＧＬ−５のレベルが必要とされている。

このような耐久性を必要とするギアオイルでは、歯車の側面に油膜を維持する目的で、ＳＡＥ（自動車技術者協会）により定義された粘度Ｎｏ．９０（１３．５〜２４．０ｍｍ^２／ｓ（１００℃））のオイルを使用するのが普通である。

しかし、一方では燃料消費量の節約も必要で、これを実現するには、撹拌抵抗を低下させねばならないし、またこれを達成するには粘度を低下させなければならない。

これら２つの要件、即ち、歯車の側面に油膜の形成を維持する作用及び粘度を低下させる作用に適合させるため、従来技術が低粘度の基油への極圧添加剤の添加量を増加させることを使用していれば、極圧添加剤として使用される燐又は硫黄系添加剤は銅成分を含有する部品の腐蝕を増大させ、これにより装置の寿命を短縮する悪影響を与えるかも知れないという高い危険性がある。したがって、このような銅又は銅合金の腐蝕を低下できるギアオイル用添加剤組成物が提案されている。特開２００４−３２３８５０号公報参照。

本発明は、高出力自動車等の高出力及び高回転速度ギア機構にギアオイルとして適用できるＡＰＩ−ＧＬ−５のレベルの優れた耐久性、耐焼付き性及び安定性を維持しながら、微振動による侵食性磨耗の発生を防止すると共に、燃料消費量の節約を実現できる自動車用ギアオイル又はハイポイドギアオイルに適用可能の潤滑油組成物を提供することを目的とする。

本発明によれば、ＳＡＥ粘度グレードが７５ＳＷ−８５であり、ＡＰＩギアオイル表示でＧＬ−５を満足し、かつ粘度指数（ＡＳＴＭ Ｄ２２７０による）が１６０以上である、ポリα−オレフィンとエステル化合物との混合物を用いることにより、潤滑油組成物が得られる。

ポリα−オレフィン及びエステル化合物の両者の混合物は、組成物の全量に対し好ましくは７５〜９０重量％の量で使用される。

このポリα−オレフィンは、１００℃での動力学粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５による）が３〜６ｍｍ^２／ｓのポリα−オレフィンと、１００℃での粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５による）が３５〜４５ｍｍ^２／ｓのポリα−オレフィンとの混合物であることが好ましい。この低粘度ポリα−オレフィンは、全体のポリα−オレフィンの半分を超える量で含まれることが好ましい。

前記エステル化合物は、１００℃での動力学粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５による）が３〜６ｍｍ^２／ｓのエステル化合物であることが好ましく、かつ組成物の全量に対し２０重量％以下の量で含まれることが好ましい。

本発明により、高出力自動車のような高出力及び高回転速度ギア機構にギアオイルとして適用でき、しかも微振動による侵食性磨耗の発生を防止すると共に、優れた耐久性を得ることを可能にし、かつ燃料消費量の節約を達成しながら、ＡＰＩ−ＧＬ−５の高レベルの耐焼付き性及び安定性を維持できる潤滑油組成物が得られる。したがって、この潤滑油組成物は、自動車ギアオイル又はハイポイドギアオイル等として効果的に使用できる。

ギア機構に関する燃料消費量の節約は、主として（１）他の金属部材との接触で起こるギア側面間の滑りの低下、（２）回転するギアホイールによる潤滑油の攪拌に必要なエネルギーの低下、及び（３）ギア側面とこれら側面間に挿入された潤滑油膜との間で起こる高圧条件下での滑り摩擦の低下；を慎重にバランスさせれば達成される。

このようなバランスを達成するため普通に考えられる手段は、前記（１）の目的で添加した油性（ｏｉｌｙ）剤の効果的な利用により、摩擦係数を低下させること、前記（２）の目的で低粘度基油を選択して、粘度を低下させること、又は前記（３）の目的で、剪断力の小さい基油を選択して、トラクション係数を低下させることである。

耐荷重性能を向上するには、例えば（４）極圧添加剤を使用してギア側面に強靭な金属被覆を形成すること、又は（５）金属−金属の接触を阻止するように油膜を形成することが望ましい。

燃料消費量の節約及び耐荷重性能の両方を達成するための重要な点は、まず、潤滑油組成物の主構成材料を選択することである。特に構成材料は、低温では低粘度であるが、高温で生じる極圧状態では高粘度のため、撹拌抵抗が低いものが好ましい。

このような所望の組成物に近い組成物は、温度による粘度変化を殆ど示さない高粘度指数（ＶＩ）を有する。このＶＩ値は１４０以上、好ましくは１５０以上、特に好ましくは１６０以上である。
このようなＶＩの向上方法に関する種々の研究及びテストの結果、本発明者等はＶＩ向上を達成する効果的な手段として低粘度のポリα−オレフィンと高粘度のポリα−オレフィンとの混合物を使用することであることを見出した。

各種組成物について油膜厚及びトラクション係数を測定すると、（５）パラフィン系鉱油の場合、油膜厚は約５０〜２３０ｍｍ（ｎｍ）、トラクション係数は約０．０３〜０．０４４であること、及び（６）ナフテン系鉱油の場合、油膜厚は約１００〜３８０nｍ、トラクション係数は約０．０１９〜０．０２８であること、及び（７）パラフィン系合成油及びエステル合成油の場合、油膜厚は約７０〜３２０nｍ、トラクション係数は約０．００７〜０．０１４であることが見出された。以上から、低トラクションを得るには、前記（７）のバラフィン系合成油及びエステル化合物（エステル合成油）を使用するのが好ましいことが見出された。

３グループの化合物、即ち、ポリα−オレフィン、ＧＴＬ（即ち、フィッシャー・トロプシュ誘導）油及びエステル化合物は、前記（７）のパラフィン系合成油及びエステル化合物の候補者として選択できる。
このグループのうち、エステル化合物を用いると、最低のトラクション係数を示し、しかも油性効果が得られることから、最も効果的であることを見出した。

しかし、これらエステル化合物は加水分解しやすく、極圧添加剤により金属表面に対し競争的吸着を生じることを見出した。したがって、エステル化合物は潤滑油組成物に多量に含有できず、最大で約４０重量％、好ましくは約５〜２０重量％である。

こうして、潤滑油組成物の構成材料としてポリα−オレフィンとエステル化合物との混合物を使用するのが最も効果的であることが見出された。このポリα−オレフィンとエステル化合物との混合物は、潤滑油組成物の全量に対し、約７５〜９０重量％の範囲が好ましい。

また前記ポリα−オレフィンについては、ＶＩの向上には、１００℃での動力学粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５による）が３〜６ｍｍ^２／ｓのポリα−オレフィンと、１００℃での動力学粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５による）が３５〜４５ｍｍ^２／ｓのポリα−オレフィンとの混合物を使用することが効果的である。更に、前記低粘度のポリα−オレフィンは、ポリα−オレフィン全量の半分を超える量で使用することが好ましい。

前記ポリα−オレフィン（ＰＡＯ）には各種のα−オレフィン重合体又はその水素化物が含まれる。いかなる所望のα−オレフィンを使用してもよい。具体例としては、エチレン、プロピレン、又はブテンのような炭素数５〜１９のα−オレフィンが挙げられる。ポリα−オレフィンの製造については、前記α−オレフィンが単一種類で又は２種以上組合わせて使用できる。

使用するα−オレフィンの種類及び重合度によって種々異なる粘度のポリα−オレフィンが得られるので、前記低粘度のポリα−オレフィン及び高粘度のポリα−オレフィンは、組合わせて使用される。

前記２種のポリα−オレフィンを組合わせて使用する場合、低粘度ポリα−オレフィンの使用量は、高粘度ポリα−オレフィンの使用量よりも多い。この方法で、効果的な燃料消費量の節約及び耐荷重能力が得られる。
前記エステル化合物としては、好ましくはポリオールエステル、ジエステル又はそれらの組合わせが使用される。

エステル化合物としては、ジエステル及び／又はポリオールエステルが都合良く使用される。ジエステルの例としては、二塩基酸（例えば蓚酸、マロン酸、琥珀酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、及びセバシン酸）、及びモノヒドロキシ直鎖又は分岐鎖炭化水素型アルコール（例えばエタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール及びデカノール）がある。例えばＤＯＳ（ジオクチルセバケート）は市販のジエステルである。

好適なポリオールエステルとしては、２〜４価のネオペンチルポリオール及びそれらのエチレンオキシド付加体、並びに炭素数４〜１２の脂肪酸の群から選ばれた少なくとも１種から得られる脂肪酸エステルがある。以下に原子価２〜４のネオペンチルポリオール及びそれらのエチレンオキシド付加体について順次説明する。

ポリオールの具体例としては、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，２−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，７−ヘプタンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１１−ウンデカンジオール及び１，１２−ドデカンジオールのようなジオールが挙げられる。

３つ以上のヒドロキシド基を有するポリオールの具体例としては、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ジ（トリメチロールプロパン）、トリ（トリメチロールプロパン）、ペンタエリスリトール、ジ（ペンタエリスリトール）、トリ（ペンタエリスリトール）、グリセリン、ポリグリセリン（２〜２０グリセリンモノマー）、１，３，５−ペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール及びマンニトール又は同様な多価アルコール；及びキシロース、アラビノース、リボース、ラムノース、グルコース、フラクトース、ガラクトース、マンノース、ソルボース、セロビオース、マルトース、イソマルトース、トレハロース、蔗糖、ラフィノース、ゲンチアノース及びメレジトースのような糖類；及び部分エーテル化合物及びこれらのグルコシド（グリコシド）が挙げられる。

前記ネオペンチルポリオールエチレンオキシド付加体は、ネオペンチルポリオールにエチレンオキシドを１〜４モル比、好ましくは１〜２モル比で添加して得られる。好ましい例は、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン又はペンタエリスリトールのエチレンオキシド付加体である。付加モル数が４モルを超えると、得られる脂肪酸エステルの耐熱性に悪影響を与える。

前記２〜４価のネオペンチルポリオールとそれらのエチレンオキシド付加体は、単独でも２種以上の混合物としても使用できる。
前述のように、本発明で使用される脂肪酸は、炭素数４〜１２、好ましくは５〜１０の脂肪酸である。炭素数が３以下の脂肪酸を用いると、得られるエステルの耐摩耗性が不十分となる可能性がある。これに対し、炭素数が１２を超える脂肪酸を用いると、得られるエステルの低温流動性が劣る可能性がある。

これらの脂肪酸は、使用されるネオペンチルグリコール又はそのエチレンオキシド付加体の分子中のヒドロキシル基の数に応じて、得られる脂肪酸エステルの一分子中の脂肪酸に由来する全炭素数が１０〜２２となるような前記炭素数の範囲で選択できる。

前記脂肪酸及び不飽和脂肪酸について特別の制約はなく、不飽和脂肪酸及びこれらの混合物等を使用してよい。更にこれらの脂肪酸は、直鎖脂肪酸でも分岐鎖脂肪酸でも或いはこれらの混合物であってもよい。飽和脂肪酸の具体例としては、直鎖飽和脂肪酸を５０モル％以上含有する飽和脂肪酸、又は分岐鎖飽和脂肪酸を５０モル％以上含有する飽和脂肪酸が挙げられる。直鎖飽和脂肪酸は、通常、高温安定性で、かつ潤滑油等として使用するのに好適な高粘度指数を有する脂肪酸エステルが得られるので、好ましい。

単一種類の脂肪酸を単独で使用してもよいし、或いは２種以上の脂肪酸の混合物を使用してもよい。
前記直鎖飽和脂肪酸の具体例としては、乳酸、ペンタン酸、カプロン酸、ヘプタン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸及びラウリン酸が挙げられる。

本発明組成物の一成分として使用される脂肪酸エステルは、脂肪酸と、前記２〜４価のネオペンチルグリコール及びそれらのエチレンオキシド付加体よりなる群から選ばれた少なくとも１種とをいかなる所望比で反応させても得られる。脂肪酸エステルは、脂肪酸を、ネオペンチルグリコール又はその付加体１モルに対し、好ましくは約２〜６モル、更に好ましくは約２．１〜５モルの比で反応させて得られる。

前記脂肪酸エステルにおいて、該脂肪酸エステルの５０重量％以上、好ましくは６０重量％以上は、脂肪酸に由来する炭素原子数が１分子当たり合計１０〜２２の脂肪酸エステルである。このような組成を有する脂肪酸エステルは、耐摩耗作用及び耐熱性、並びに高粘度指数及び優れたせん断安定性を有する。脂肪酸に由来する炭素原子数が１分子当たり合計１０未満の脂肪酸エステルの場合は、耐摩耗作用及び耐熱性が劣り、脂肪酸に由来する炭素原子数が１分子当たり合計２２を超える脂肪酸エステルの場合は、せん断安定性が劣る可能性がある上、高粘度指数を得ることが困難かも知れない。

本発明では前記エステル化合物から、１００℃での粘度が３〜６ｍｍ^２／ｓのエステル化合物が選択され、組成物の全量に対し２０重量％以下の量で使用される。

以上の条件とは別に、更に性能を向上するため、必要に応じて、各種添加剤を好適に選択してよい。これら添加剤の例としては、極圧剤、粘度指数向上剤、酸化防止剤、金属不活性化剤、又は油性向上剤、消泡剤、流動点降下剤、清浄分散剤、腐蝕防止剤、乳化防止剤等、及びその他、既知の潤滑油添加剤が挙げられる。

極圧剤としては、硫黄系極圧剤、燐化合物又はこれらの組合せ、或いはホスホロチオネート等が使用できる。

硫黄系極圧剤としては、下記一般式（１）で示される炭化水素硫化物、テルペン硫化物、及び油／脂肪と硫黄との反応生成物である油／脂肪硫化物等が使用できる。
Ｒ_１−Ｓｙ−（Ｒ_３−Ｓｙ）ｎ−Ｒ_２ （１）
一般式（１）中、Ｒ_１、Ｒ_２は、同一でも異なってもよい１価炭化水素基、Ｒ_３は２価炭化水素基、ｙは１以上、好ましくは１〜８の整数であり、かつｙはそれぞれの繰り返し単位中で同一でも異なってもよく、ｎは０又は１以上であってよい整数である。

１価炭化水素基Ｒ_１及びＲ_２の例としては、直鎖又は分岐鎖で飽和又は不飽和の炭素数２〜２０の脂肪族炭化水素基（例えばアルキル基又はアルケニル基）、又は炭素数６〜２６の芳香族炭化水素基、例えばエチル、プロピル、ブチル、ノニル、ドデシル、プロペニル、ブテニル、ベンジル、フェニル、トシル又はヘキシルフェニル基が挙げられる。

２価炭化水素基Ｒ_３の例としては、直鎖又は分岐鎖で飽和又は不飽和の炭素数２〜２０の脂肪族炭化水素基又は炭素数６〜２６の芳香族炭化水素基、例えばエチレン基、プロピレン基、ブチレン基、又はフェニレン基が挙げられる。

前記一般式（１）で表される炭化水素硫化物の通常例としては、硫黄オレフィン及び一般式（２）：
Ｒ_１−Ｓｙ−Ｒ_２ （２）
で表されるポリスルフィド化合物が挙げられる。
一般式（２）中、Ｒ１、Ｒ２は、一般式（１）の場合と同じであり、ｙは２以上の整数である。

これら硫化物の具体例としては、硫黄ジイソブチルジスルフィド、ジオクチルポリスルフィド、ジ−ｔ−ノニルポリスルフィド、ジ−ｔ−ブチルポリスルフィド、ジ−ｔ−ベンジルポリスルフィド、又はポリイソブチレン又はテルペンのようなオレフィンを硫化剤で硫化して得られるオレフィンスルフィドが挙げられる。

前記ホスホロチオネートの具体例としては、トリブチルホスホロチオネート、トリフェニルホスホロチオネート、トリヘキシルホスホロチオネート、トリヘプチルホスホロチオネート、トリオクチルホスホロチオネート、トリノニルホスホロチオネート、トリデシルホスホロチオネート、トリウンデシルホスホロチオネート、トリドデシルホスホロチオネート、トリトリデシルホスホロチオネート、トリテトラデシルホスホロチオネート、トリペンタデシルホスホロチオネート、トリヘキサデシルホスホロチオネート、トリヘプタデシルホスホロチオネート、トリオクタデシルホスホロチオネート、トリオレイルホスホロチオネート、トリフェニルホスホロチオネート、トリクレジルホスホロチオネート、トリキシレニルホスホロチオネート、クレジルジフェニルホスホロチオネート、キシレニルジフェニルホスホロチオネート、トリス（ｎ−プロピルフェニル）ホスホロチオネート、トリス（イソプロピルフェニル）ホスホロチオネート、トリス（ｎ−ブチルフェニル）ホスホロチオネート、トリス（イソブチルフェニル）ホスホロチオネート、トリス（ｓ−ブチルフェニル）ホスホロチオネート又はトリス（ｔ−ブチルフェニル）ホスホロチオネートが挙げられる。

また極圧性能又は耐磨耗性能を付与するため、燐化合物を使用してもよい。本発明に適用できる燐化合物の具体例としては、燐酸エステル、酸性（ａｃｉｄ）燐酸エステル、酸性燐酸エステルのアミン塩、塩素化燐酸エステル、亜燐酸エステル、ホスホロチオネート、ジチオ燐酸亜鉛、ジチオ燐酸のエステル、及びアルカノール型又はポリエーテル型アルコール及びその誘導体、燐含有カルボン酸、又は燐含有カルボン酸エステルが挙げられる。

前記燐酸エステルの具体例としては、トリブチルホスフェート、トリペンチルホスフェート、トリヘキシルホスフェート、トリヘプチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリノニルホスフェート、トリデシルホスフェート、トリウンデシルホスフェート、トリドデシルホスフェート、トリトリデシルホスフェート、トリテトラデシルホスフェート、トリペンタデシルホスフェート、トリヘキサデシルホスフェート、トリヘプタデシルホスフェート、トリオクタデシルホスフェート、トリオレイルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリアリルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート又はキシレニルジフェニルホスフェートが挙げられる。

前記酸性燐酸エステルの具体例としては、モノブチル酸性ホスフェート、モノペンチル酸性ホスフェート、モノヘキシル酸性ホスフェート、モノヘプチル酸性ホスフェート、モノオクチル酸性ホスフェート、モノノニル酸性ホスフェート、モノデシル酸性ホスフェート、モノウンデシル酸性ホスフェート、モノドデシル酸性ホスフェート、モノトリデシル酸性ホスフェート、モノテトラデシル酸性ホスフェート、モノペンタデシル酸性ホスフェート、モノヘキサデシル酸性ホスフェート、モノヘプタデシル酸性ホスフェート、モノオクタデシル酸性ホスフェート、モノオレイル酸性ホスフェート、ジブチル酸性ホスフェート、ジペンチル酸性ホスフェート、ジヘキシル酸性ホスフェート、ジヘプチル酸性ホスフェート、ジオクチル酸性ホスフェート、ジノニル酸性ホスフェート、ジデシル酸性ホスフェート、ジウンデシル酸性ホスフェート、ジドデシル酸性ホスフェート、ジトリデシル酸性ホスフェート、ジテトラデシル酸性ホスフェート、ジペンタデシル酸性ホスフェート、ジヘキサデシル酸性ホスフェート、ジヘプタデシル酸性ホスフェート、ジオクタデシル酸性ホスフェート又はジオレイル酸性ホスフェートが挙げられる。

酸性燐酸エステルのアミン塩としては、前記酸性燐酸エステルのアミンとの塩、例えばメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン及びトリオクチルアミンとの塩が挙げられる。

亜燐酸エステルとしては、例えばジブチルホスファイト、ジペンチルホスファイト、ジヘキシルホスファイト、ジヘプチルホスファイト、ジオクチルホスファイト、ジノニルホスファイト、ジデシルホスファイト、ジウンデシルホスファイト、ジドデシルホスファイト、ジオレイルホスファイト、ジフェニルホスファイト、ジクレジルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリペンチルホスファイト、トリヘキシルホスファイト、トリヘプチルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリノニルホスファイト、トリデシルホスファイト、トリウンデシルホスファイト、トリドデシルホスファイト、トリオレイルホスファイト、トリフェニルホスファイト又はトリクレトリルホスファイトが挙げられる。

前記極圧剤は、単独でも或いは好適な混合物の形態でも使用できる。極圧剤は潤滑油組成物の全量に約５〜１５重量％の添加量で使用できる。また、選択した硫黄系化合物と燐系化合物との混合物で構成した極圧添加剤パッケージを使用すると、製品の品質管理に便利である。その具体例としては、Ｌｕｂｒｉｓｏｌ ＩｎｃのＡｎｇｌａｍｏｌ ９９、９８Ａ又は６０４３、及びＡｆｔｏｎ ＩｎｃのＨ３４０シリーズ又はＨ３８０シリーズが挙げられる。

本発明の潤滑油組成物について粘度性能及び低温流動性を向上するため、粘度指数向上剤又は流動点降下剤を添加してよい。

粘度指数向上剤の具体例としては、ポリメタクリレート又はエチレン−プロピレン共重合体；エチレン−ジエン共重合体；ポリイソブチレン、ポリスチレン又は同様のオレフィン重合体のような非分散性粘度指数向上剤；又はこれらと窒素含有モノマーとの共重合により得られる分散性粘度指数向上剤が挙げられる。粘度指数向上剤の使用可能な添加量は、組成物の全量に対し０．５〜１５重量％の範囲である。

また流動点降下剤の具体例はポリメタクリレート系重合体である。これらは潤滑油組成物１００重量％に対し０．０１〜５重量％の範囲の量で使用できる。

本発明で使用される酸化防止剤としては、潤滑油に使用される酸化防止剤が実用的に好ましく、具体例としてはフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤及び硫黄系酸化防止剤が挙げられる。これら酸化防止剤は、単独でも２種以上の組合わせでも潤滑油組成物１００重量％に対し０．０１〜５重量％の範囲の量で使用できる。

アミン系酸化防止剤の具体例としては，ｐ，ｐ’−ジ−α−メチルジオクチルジフェニルアミン（Ｓｅｉｋｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃ製：Ｎｏｎ−ｆｌｅｘ ＯＤ−３）、ｐ，ｐ’−ジ−α−メチルベンジルジフェニルアミン、又はＮ−ｐ−ブチルフェニル−Ｎ−ｐ’−オクチルフェニルアミンのようなジアルキルジフェニルアミン；モノ−ｔ−ブチルジフェニルアミン又はモノオクチルジフェニルアミンのようなモノアルキルジフェニルアミン；ジ（２，４−ジエチルフェニル）アミン、ジ（２−エチル−４−ノニルフェニル）アミンのようなビス（ジアルキルフェニル）アミン；オクチルフェニル−１−ナフチルアミン又はＮ−ｔ−ドデシルフェニル−１−ナフチルアミンのようなアルキルフェニル−１−ナフチルアミン；１−ナフチルアミン、フェニル−１−ナフチルアミン、フェニル−２−ナフチルアミン、Ｎ−ヘキシルフェニル−２−ナフチルアミン又はＮ−オクチルフェニル−２−ナフチルアミンのようなアリールナフチルアミン；Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン又はＮ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミンのようなフェニレンジアミン；又はフェノチアジン（保土ヶ谷化学製フェノチアジン）又は３，７−ジオクチルフェノチアジンのようなフェノチアジンが挙げられる。

硫黄系酸化防止剤の具体例としては、ジドデシルスルフィド又はジオクタデシルスルフィドのようなジアルキルスルフィド；ジドデシルチオジプロピオネート、ジオクタデシルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、又はドデシルオクタデシルチオジプロピオネートのようなチオジプロピオン酸エステル；又は３−メルカプトベンゾイミダゾールが挙げられる。

フェノール系酸化防止剤の具体例としては、２−ｔ−ブチルフェノール、２−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２−ｔ−ブチル−５−メチルフェノール、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２，４−ジ−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール、２−ｔ−ブチル−４−メトキシフェノール、３−ｔ−ブチル−４−メトキシフェノール、２，５−ジ−ｔ−ブチルヒドロキノン（川口化学製Ａｎｔａｇｅ ＤＢＨ）、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール又は２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノールのような２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−アルキルフェノール；或いは２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メトキシフェノール又は２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エトキシフェノールのような２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−アルコキシフェノールが挙げられる。

他の例としては３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルメルカプト−オクチルアセテート、ｎ−オクタデシル−３−（３．５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート（吉富製薬製Ｙｏｓｈｉｎｏｘ ＳＳ）、ｎ−ドデシル−３−（３．５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２’−エチルヘキシル−３−（３．５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネートのようなアルキル−３−（３．５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、又はベンゼンプロパノエート３，５−ビス（１，１−ジメチル−エチル）−４−ヒドロキシ−Ｃ７〜Ｃ９側鎖アルキルエステル（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃ製Ｉｒｇａｎｏｘ Ｌ１３５）、又は２，６−ジ−ｔ−ブチル−α−ジメチルアミノ−ｐ−クレゾール、２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）（川口化学製Ａｎｔａｇｅ Ｗ−４００）又は２，２’−メチレン−ビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）（川口化学製Ａｎｔａｇｅ Ｗ−５００）のような２，２’−メチレン−ビス（４−アルキル−６−ｔ−ブチルフェノール）が挙げられる。

更に他の例としては４，４’−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）（川口化学製Ａｎｔａｇｅ Ｗ−３−００）、４，４’−メチレン−ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）（Ｓｈｅｌｌ Ｊａｐａｎ Ｉｎｃ製Ｉｏｎｏｘ ２２０ アH）、４，４’−ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、２，２−（ジ−ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパン（Ｓｈｅｌｌ Ｊａｐａｎ Ｉｎｃ製ビスフェノールＡ）、２，２−ビス（３．５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、４，４’−シクロヘキシリデン−ビス（２，６−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）、ヘキサメチレングリコール−ビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート］（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃ製Ｉｒｇａｎｏｘ Ｌ１０９）、トリエチレングリコール−ビス［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート］（吉富化学製Ｔｏｍｉｎｏｘ ９１７）、２，２’−チオ［ジエチル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃ製Ｉｒｇａｎｏｘ Ｌ１１５）、３，９−ビス｛１，１−ジメチル−２−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］エチル｝２，４、８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン（住友化学：Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＡ８０）又は４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）（川口化学製Ａｎｔａｇｅ ＲＣ）又は２，２’−チオビス（４，６−ジ−ｔ−レゾルシン）のようなビスフェノールが挙げられる。

更に別の例としてテトラキス［メチレン−３−（３、５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシプロピオネート）メタン（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃ製Ｉｒｇａｎｏｘ Ｌ １０１）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン（吉富化学製Ｙｏｓｈｉｎｏｘ ９３０）、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン（Ｓｈｅｌｌ Ｊａｐａｎ Ｉｎｃ製Ｉｏｎｏｘ ３３０）、ビス［３，３’−ビス（４’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチルフェニル）酪酸］グリコールエステル、２−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）メチル−４−（２”，４”−ジ−ｔ−ブチル−３”−ヒドロキシフェニル）メチル−６−ｔ−ブチルフェノール、又は２，６−ビス（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルベンジル）−４−メチルフェノールのようなポリフェノール、又はｐ−ｔ−ブチルフェノールとホルムアルデヒドとの縮合生成物又はｐ−ｔ−ブチルフェノンとアセトアルデヒドとの縮合生成物のようなフェノール／アルデヒド縮合生成物が挙げられる。

前記燐系酸化防止剤の具体例としては、トリフェニルホスファイト又はトリクレジルホスファイトのようなトリアリールホスファイト、トリオクタデシルホスファイト又はトリデシルホスファイト又はトリドデシルトリチオホスファイトのようなトリアルキルホスファイトが挙げられる。

本発明の組成物と併用可能な金属不活性化剤としては、ベンゾトリアゾール、４−メチルベンゾトリアゾール又は４−エチルベンゾトリアゾールのような４−アルキルベンゾトリアゾール、ｓ−メチル−ベンゾトリアゾール又はｓ−エチル−ベンゾトリアゾールのようなｓ−アルキル−ベンゾトリアゾール、１−ジオクチル−アミノメチル−２，３−ベンゾトリアゾールのような１−アルキル−ベンゾトリアゾール、１−ジオクチル−アミノメチル−２，３−トルトリアゾールのような１−トルトリアゾールのようなベンゾトリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール、２−（オクチルジチオ）−ベンゾイミダゾール、２−（デシルジチオ）−ベンゾイミダゾール又は２−（ドデシルジチオ）−ベンゾイミダゾールのような２−（アルキルジチオ）−ベンゾイミダゾール、又は２−（オクチルジチオ）−トルイミダゾール、２−（デシルジチオ）−トルイミダゾール、２−（ドデシルジチオ）−トルイミダゾールのような２−（アルキルジチオ）−トルイミダゾールのようなベンゾイミダゾール誘導体が挙げられる。

別の例としては、４−アルキルインダゾール又は５−アルキルインダゾールのようなトルインダゾールのようなインダゾール又はインダゾール誘導体、ベンゾチアゾール、又は２−メルカプトベンゾチアゾール（千代田化学：Ｔｈｉｏｌｉｔｅ Ｂ−３１００）のようなベンゾチアゾール誘導体、２−（ヘキシルジチオ）ベンゾチアゾール又は２−（オクチルジチオ）ベンゾチアゾールのようなベンゾチアゾール類、２−（ヘキシルジチオ）トルチアゾール又は２−（オクチルジチオ）トルチアゾールのような２−（アルキルジチオ）トルチアゾール、２−（Ｎ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミル）ベンゾチアゾール、２−（Ｎ，Ｎ−ジブチルジチオカルバミル）ベンゾチアゾール又は２−（Ｎ，Ｎ−ジヘキシルジチオカルバミル）ベンゾチアゾールのような２−（Ｎ，Ｎ−ジアルキルジチオカルバミル）ベンゾチアゾール、又は２−（Ｎ，Ｎ−ジブチルジチオカルバミル）トルチアゾール又は２−（Ｎ，Ｎ−ジヘキシルジチオカルバミル）トルチアゾールのような２−（Ｎ，Ｎ−ジアルキルジチオカルバミル）トルチアゾールが挙げられる。

更に別の例としては、２−（オクチルジチオ）ベンゾオキサゾール、２−（デシルジチオ）ベンゾオキサゾール又は２−（ドデシルジチオ）ベンゾオキサゾールのような２−（アルキルジチオ）ベンゾオキサゾール、２−（オクチルジチオ）トルオキサゾール、２−（デシルジチオ）トルオキサゾール又は２−（ドデシルジチオ）トルオキサゾールのような２−（アルキルジチオ）トルオキサゾール、２，５−ビス（ヘプチルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（ノニルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（ドデシルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール又は２，５−ビス（オクタデシルジチオ）−１，３，４−チアジアゾールのような２，５−ビス（アルキルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（（Ｎ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミル）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（（Ｎ，Ｎ−ジブチルジチオカルバミル）−１，３，４−チアジアゾール又は２，５−ビス（（Ｎ，Ｎ−ジオクチルジチオカルバミル）−１，３，４−チアジアゾールのような２，５−ビス（（Ｎ，Ｎ−ジアルキルジチオカルバミル）−１，３，４−チアジアゾール、又は２−Ｎ，Ｎ−ジブチルジチオカルバミル−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール又は２−Ｎ，Ｎ−ジオクチルジチオカルバミル−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、
２−Ｎ，Ｎ−ジアルキルジチオカルバミル−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、又は１−ジ−オクチルアミノメチル−２，４−トリアゾールのような１−アルキル−２，４−トリアゾールのようなトリアゾール誘導体が挙げられる。これら金属不活性化剤は、１種又は２種以上組合わせて、潤滑油組成物１００重量％に対し０．０１〜０．５重量％の範囲の量で使用できる。

また本発明の潤滑油組成物に対し消泡特性を付与するため、消泡剤を添加してよい。本発明で使用するのに好適な消泡剤の例としては、トリメチルポリシロキサン、ジエチルシリケート又はフルオロシリコーンのようなアルカノシロキサン、又はポリアルキルアクリレートのような非シリコーン消泡剤が挙げられる。これらは１種又は２種以上組合わせて、基油１００重量部に対し０．０００１〜０．１重量部の範囲の量で使用できる。

本発明に好適な乳化防止剤の例としては、普通の潤滑油添加剤として使用される既知の乳化防止剤が挙げられる。これらは潤滑油１００重量％に対し０．０００５〜０．５重量％の範囲の量で使用できる。

本発明を以下の実施例及び比較例を参照して具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例だけに限定されるものではない。
実施例及び比較例の製造法には、以下の構成材料を製造した。

１．ポリα−オレフィン（ＰＡＯ）
（１−１）１００℃での動力学粘度が３．９１ｍｍ^２／ｓの低粘度ポリα−オレフィン
（１−２）１００℃での動力学粘度が３８．６ｍｍ^２／ｓの高粘度ポリα−オレフィン

２．エステル化合物：ポリオールエステル
（２−１）１００℃での動力学粘度が４．４２ｍｍ^２／ｓのポリオールエステルＴＭＰ（トリメチロールプロパンのＣ８及びＣ１０アルカン酸エステル）
（２−２）１００℃での動力学粘度が５．６ｍｍ^２／ｓのポリオールエステルＰＥ（ペンタエリスリトールのＣ５、Ｃ７及びＣ９アルカン酸エステル）
（２−３）１００℃での動力学粘度が３．１ｍｍ^２／ｓのジエステルＤＥ（セバシン酸の２−エチルヘキシルアルコールエステル）

３．鉱油：１００℃での動力学粘度が４．２１ｍｍ^２／ｓのＡＰＩグループＩＩＩ鉱油
４．粘度指数向上剤：重量平均分子量１０，０００〜１００，０００のポリメタクリレート
５．硫黄系及び／又は燐系極圧剤：例えば硫酸化オレフィンと酸性燐酸エステルアミン塩とをブレンドした、燐含有量約１．４％、硫黄含有量約２２％の極圧剤パッケージを使用。

実施例１〜２、比較例１〜５
表１及び表２に示す組成に従って前記構成材料を用いて実施例１〜２及び比較例１〜５の潤滑油組成物を製造した。
実施例及び比較例の性能を確認するため、以下の試験を行った。

ＬＦＷ−１試験
ＡＳＴＭ Ｄ２７４１に規定されたＦａｌｅｘブロック−オン−リング試験機（通常表示：ＬＦＷ−１試験機）を用いて試験を行った。試験条件は、試験回転速度：７５０ｒｐｍ、試験荷重：４．５３６ｋｇ（１０ポンド）、試験温度：１３５℃、試験時間：６０分である。
試験終了後、ブロックの摩耗深さ（ｍｍ）を測定して、評価を行った。

実台車（ｃｈａｓｉｓ）評価による耐久性試験
代表例として実施例１及び比較例２を用いて試験を行った。
所定の荷重を加えた３〜４リッターＦＲ型自動車に対しリアディファレンシャルを駆動して試験した。試験条件は、平均回転速度：５０００ｒｐｍ、平均荷重トルク：１５０Ｎｍで、高速度パターン及び加速パターンを１００サイクル繰り返した。評価は試験終了後のリアディファレンシャルの状態を視覚検査して行った。

実台車での油温低下性能試験
代表例として実施例１及び比較例２を用いて試験を行った。
所定の荷重を加えた３〜４リッターＦＲ型自動車に対しリアディファレンシャルを駆動して試験した。試験条件は、平均回転速度：６０００ｒｐｍ、平均荷重トルク：１５０Ｎｍで、評価は１００〜１６０℃（１０℃間隔）の温度でトルク損失を測定して行った。

ＳＲＶ摩擦試験
特定の荷重及び温度下、往復運動中の円盤上でボールを滑らせる。この試験法は潤滑性試験機として周知である。この試験は耐磨耗侵食性能の評価に適している。
試験条件は、荷重１５０Ｎ、幅１ｍｍ、油温８０℃、試験時間２時間である。
試験後、円盤上の摩耗の深さを測定した（単位：μｍ）。

低温粘度
ＡＳＴＭ Ｄ２９８３に従って−４０℃での粘度を測定した。７５Ｗの仕様を満足するには、粘度は１５０Ｐａ・ｓ未満が必要である。
試験結果
試験結果を表１及び表２に示す。

検討
表１及び表２に示す試験結果から明らかなように、実施例１及び実施例２ではＬＦＷ−１試験で殆ど摩耗がなく、具体的には０．３０ｍｍの摩耗を示した。即ち、これらの実施例は、優れた耐摩耗性能を示した。更に実施例１では実写評価による耐久性試験で充分満足する耐久性を発揮し、また実台車での油温低下性能試験では、２０％以上の高温低下速度を発揮した。

これに対し、比較例の場合は、本発明の実施例に比べて種々の欠点が観察された。比較例１では、ＬＦＷ−１試験で殆ど摩耗がなかったが、粘度が高く、このため良好な燃料消費量節約は得られなかった。比較例２の場合は、粘度は比較例１に比べて低かったが、ＬＦＷ−１試験でかなりの摩耗、具体的には０．３５ｍｍの摩耗が現れ、したがって耐久性が不十分であった。比較例３の場合は、比較例２の場合よりも更に粘度が低かったが、ＬＦＷ−１試験で、なおかなりの摩耗、具体的には０．３９ｍｍの摩耗が現れた。比較例４の場合は、ポリオールエステルを含有するので、ＬＦＷ−１試験で摩耗は０．３２ｍｍと若干改良されたが、この比較例は高トラクションの鉱油を含有するので、良好な温度低下性能は得られなかった。比較例５の場合は、低トラクションのＰＡＯを使用したので、良好な温度低下性能は期待できたが、ポリオールエステルは存在しないので、ＬＦＷ−１試験で摩耗は０．３４ｍｍと増大した。

比較例２の場合も実台車での耐久性評価試験でベアリングローラーの端面に摩耗が生じ、またスラストワッシャーで腐蝕性摩耗が生じ、更に実台車での油温低下性能試験では１４％以上の値が得られた。即ち、油温低下に対する希望レベルは達成されなかった。

こうして、本発明の実施例では、比較例に比べてギアオイル、特にハイポイドギアオイルとして優れた性能が達成された。

更に本発明の実施例は、ＳＲＶ摩擦試験の結果から良好な耐腐食性能を有することが見出された。本発明の実施例において４０℃での動力学粘度が比較的低く、かつ１００℃での動力学粘度が比較的高いことは、これらの実施例が良好な低エネルギー消費性能を有することを意味する。また実施例は７５Ｗの要件を満足している。実施例１及び２は、ＬＦＷ−１の試験結果から良好な耐摩耗性能を示す。実施例１は、実機械試験で２１％の温度低下を示し、しかも試験中なんらのトラブルも示さなかった。これに対し、比較例では幾つかの欠点があった。

特開２００４−３２３８５０号公報

Claims (7)

1. ポリα−オレフィンとエステル化合物との混合物を含み、ＳＡＥ粘度グレードが７５ＳＷ−８５であり、ＡＰＩギアオイル表示でＧＬ−５を満足し、かつ粘度指数（ＡＳＴＭ Ｄ２２７０による）が１６０以上である潤滑油組成物。
2. 前記ポリα−オレフィン及びエステル化合物が、混合物として、組成物の全量に対し７５〜９０重量％の量で存在する請求項１に記載の潤滑油組成物。
3. 前記ポリα−オレフィンは、１００℃での動力学粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５による）が３〜６ｍｍ^２／ｓのポリα−オレフィンと、１００℃での粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５による）が３５〜４５ｍｍ^２／ｓのポリα−オレフィンとの混合物である請求項２に記載の潤滑油組成物。
4. 前記動力学粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５による）が３〜６ｍｍ^２／ｓのポリα−オレフィンが、前記ポリα−オレフィンの半分を超える量を構成する請求項３に記載の潤滑油組成物。
5. 前記エステル化合物は、１００℃での動力学粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５による）が３〜６ｍｍ^２／ｓのエステル化合物であり、かつ組成物の全量に対し２０重量％以下の量で存在する請求項１〜４のいずれか１項に記載の潤滑油組成物。
6. 前記エステル化合物が、ポリオールエステル、ジエステル及びそれらの組み合わせから選択される請求項５に記載の潤滑油組成物。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の潤滑油組成物の自動車用ギアオイル、特にハイポイドギアオイルとしての用途。