JP5771532B2 - 潤滑油組成物 - Google Patents
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Description
そこで、本発明は、金属間の耐摩耗性に優れると共に電気絶縁性にも優れる潤滑油組成物を提供することを目的とする。
すなわち、本発明の潤滑油組成物は、鉱物系潤滑油基油および合成系潤滑油基油からなる群から選択される少なくとも一つの潤滑油基油を含む、ハイブリッド自動車または電気自動車における電動モーターの冷却および歯車の潤滑のために用いられる潤滑油組成物であって、下記の(a)成分、(b)成分および(c)成分を配合してなり、
(a)中性リン系化合物
(b)酸性リン酸エステルアミン塩および下記一般式(2)で表される酸性亜リン酸エステルからなる群から選択される少なくとも一つの酸性リン系化合物であって、前記酸性リン酸エステルアミン塩は、ジ−2−エチルヘキシルアシッドホスフェートアミン塩、ジラウリルアシッドホスフェートアミン塩、ジオレイルアシッドホスフェートアミン塩、ジフェニルアシッドホスフェートアミン塩、ジクレジルアシッドホスフェートアミン塩、S-オクチルチオエチルアシッドホスフェートアミン塩、およびS−ドデシルチオエチルアシッドホスフェートアミン塩からなる群から選択される少なくとも1種である
(c)チアジアゾール化合物およびポリスルフィド化合物から選択される少なくとも1種の硫黄系化合物
JIS C2101に記載の方法に準拠して、測定温度80℃、印加電圧250V、測定時間1分間の試験条件において、当該潤滑油組成物の体積抵抗率を測定したとき、体積抵抗率が5×10 10 Ωm以上であることを特徴とするものである。
本組成物に用いる潤滑油基油(以下、単に「基油」ともいう)としては、鉱物系潤滑油基油でも合成系潤滑油基油でもよい。これらの潤滑油基油の種類については特に制限はなく、従来、自動車用変速機用潤滑油の基油として使用されている鉱油や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。
鉱物系潤滑油基油としては、例えば、パラフィン基系鉱油、中間基系鉱油、ナフテン基系鉱油などが挙げられる。また、合成系潤滑油基油としては、例えば、ポリブテン、ポリオレフィン[α-オレフィン単独重合体や共重合体(例えばエチレン-α-オレフィン共重合体)など]、各種のエステル(例えば、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、リン酸エステルなど)、各種のエーテル(例えば、ポリフェニルエーテルなど)、ポリグリコール、アルキルベンゼン、アルキルナフタレンなどが挙げられる。
本発明においては、前記基油として、前記鉱物系潤滑油基油を1種用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、前記合成系潤滑油基油を1種用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。さらには、前記鉱物系潤滑油基油1種以上と前記合成系潤滑油基油1種以上とを組み合わせて用いてもよい。
前記基油の粘度については特に制限はなく、潤滑油組成物の用途に応じて異なるが、温度100℃における動粘度が3〜8mm2/sであることが好ましい。100℃における動粘度が3mm2/s以上であれば蒸発損失が少なく、一方8mm2/s以下であれば、粘性抵抗による動力損失が小さく、燃費改善効果が得られる。
%CAが、3.0以下で、硫黄分が50質量ppm以下の潤滑油基油は、良好な酸化安定性を有し、酸価の上昇やスラッジの生成を抑制し得ると共に、金属に対する腐食性の少ない潤滑油組成物を提供することができる。より好ましい%CAは1.0以下、さらには、0.5以下であり、またより好ましい硫黄分は30質量ppm以下である。
さらに、前記基油の粘度指数は、70以上が好ましく、より好ましくは100以上、さらに好ましくは120以上である。このような粘度指数が前記上限以上の基油は、温度の変化による粘度変化が小さく、低い温度においても燃費改善効果が得られる。
本発明で用いる(a)成分は、中性リン系化合物である。このような中性リン系化合物としては、例えば、下記一般式(3)および(4)で表される化合物が挙げられる。
本組成物で用いる(b)成分は、下記一般式(1)で表される酸性リン酸エステルアミン塩および下記一般式(2)で表される酸性亜リン酸エステルからなる群から選択される少なくとも一つの酸性リン系化合物である。
本組成物で用いる(c)成分は、硫黄系化合物である。このような硫黄系化合物としては、適宜公知のものが使用可能であるが、具体的には、チアジアゾール系化合物、ポリサルファイド系化合物、チオカーバメイト系化合物、硫化油脂系化合物、硫化オレフィン系化合物などが挙げられる。これらの硫黄系化合物の中でも、金属の耐焼付き性および金属間の耐摩耗性の観点から、チアジアゾール系化合物、ポリサルファイド系化合物が好ましい。これらの硫黄系化合物は単独で使用してもよく、二種類以上を組み合わせて使用してもよい。
R8−(S)Y−R9 ・・・(6)
前記一般式(6)において、R8およびR9は、それぞれ炭素数1〜20のアルキル基または炭素数3〜20のアリール基、炭素数7〜20のアルキルアリール基を示す。また、R8およびR9は同一でもよく、異なってもよい。また、Yは2〜8の整数を示し、硫黄原子の数を示す。R8およびR9で表される基としては、フェニル基、ナフチル基、ベンジル基、トリル基、キシル基などのアリール基;メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基などのアルキル基が挙げられる。これらの基は直鎖状でもよく分岐状でもよい。また、これらの基は、単独で使用してもよいし、二種類以上を組み合わせて使用してもよい。前記一般式(6)で表されるポリサルファイド系化合物の中でも、ジベンジルポリサルファイド、ジ−tert−ノニルポリサルファイド、ジドデシルポリサルファイド、ジ−tert−ブチルポリサルファイド、ジオクチルポリサルファイド、ジフェニルポリサルファイド、ジシクロヘキシルポリサルファイドなどがより好ましく、これらのジサルファイドが特に好ましい。
本発明の潤滑油組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じてさらに他の添加剤、例えば、酸化防止剤、粘度指数向上剤、防錆剤、銅不活性化剤、消泡剤および無灰系分散剤などを配合してもよい。
粘度指数向上剤としては、例えば、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など)、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など)などが挙げられる。粘度指数向上剤の好ましい配合量は、配合効果の点から、組成物全量基準で、0.5質量%以上、15質量%以下程度である。
銅不活性化剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾール誘導体、トリアゾール、トリアゾール誘導体、イミダゾール、イミダゾール誘導体などが挙げられる。銅不活性化剤の好ましい配合量は、組成物全量基準で0.01質量%以上、5質量%以下程度である。
無灰系分散剤としては、例えば、コハク酸イミド化合物、ホウ素系イミド化合物、酸アミド系化合物などが挙げられる。無灰系分散剤の好ましい配合量は、組成物全量基準で、0.1質量%以上、20質量%以下程度である。
(1)体積抵抗率
JIS C2101に記載の方法に準拠して、測定温度80℃、印加電圧250V、測定時間1分間の試験条件において、試料油の体積抵抗率を測定した。なお、試料油の体積抵抗率が5×1010Ωm以上であれば体積抵抗率が十分に高いと判定できる。
(2)金属間の耐摩耗性
(i)シェル四球摩耗試験
ASTM D4172に記載の方法に準拠して、回転数1800rpm、試験温度75℃、荷重392N、試験時間60分間の試験条件における摩耗痕径を測定することにより、金属間の耐摩耗性を評価した。なお、摩耗痕径が小さいほど金属間の耐摩耗性が優れており、摩耗痕径が0.6mm以下であれば金属間の耐摩耗性が良好であると判定できる。
(ii)シェル四球極圧試験
ASTM D2783に記載の方法に準拠して、回転数1800rpmの試験条件における荷重−摩耗指数(LWI)を測定することにより、金属間の耐摩耗性を評価した。なお、LWIが大きいほど金属間の耐摩耗性が優れており、LWIが350N以上であれば金属間の耐摩耗性が良好であると判定できる。
(3)溶解性
試料油を温度−5℃にて10日間放置した後の外観を目視にて観察することにより、潤滑油基油への化合物の溶解性を評価した。なお、試料油のくもりの有無に基づいて溶解性を評価することができ、試料油にくもりが無い場合には溶解性が良好であると判定できる。
以下に示す潤滑油基油、各種高分子化合物および添加剤を用いて、表1、表2および表3に示す組成にしたがって変速機用潤滑油組成物(試料油)を調製した。調製した試料油は前記した方法で各性能を評価し、結果を表1、表2および表3に示す。
基油:基油A(鉱物油、温度40℃における動粘度:20mm2/s、温度100℃における動粘度:4.2mm2/s)と基油B(鉱物油、温度40℃における動粘度:10mm2/s、温度100℃における動粘度:2.7mm2/s)とを、潤滑油組成物の温度100℃における動粘度が5mm2/sとなるように混合した混合油
芳香族中性リン酸エステル:トリクレジルホスフェート
アルキルホスフェートアミン塩:ジオレイルアシッドホスフェートアミン塩
アルキルホスファイト:ジオレイルハイドロゲンホスファイト
アルキルチアジアゾール:2,5−ビス(1,1,3,3−テトラメチルブタンジチオ)−1,3,4−チアジアゾール
ジベンジルポリサルファイド:ジベンジルジサルファイド
アルキルホスフェート:ジオレイルアシッドホスフェート
ジアルキルジチオリン酸亜鉛(ZnDTP):炭素数が8〜12の第1級アルキル基を有するジアルキルジチオリン酸亜鉛
その他添加剤:酸化防止剤、防錆剤、銅不活性化剤および消泡剤
オートマチックトランスミッションフルード(ATF):日産ATFマチックフルードJ
無段変速式トランスミッションフルード(CVTF):日産CVTフルードNS−2
表1〜表3に示した結果から明らかなように、本発明の潤滑油組成物(実施例1〜実施例11)は、潤滑油基油に、前記中性リン系化合物と、前記酸性リン酸エステルアミン塩および前記酸性亜リン酸エステルのうちの少なくともいずれか一つと、前記硫黄系化合物とを配合してなるため、金属間の耐摩耗性に優れると共に電気絶縁性にも優れるものとなる。
一方、比較例1〜比較例9の潤滑油組成物は、金属間の耐摩耗性および体積抵抗率の双方の特性を満足することができなかった。例えば、前記中性リン系化合物を配合していない比較例1および比較例2の潤滑油組成物は、体積抵抗率が不十分なものであった。また、前記酸性リン酸エステルアミン塩および前記酸性亜リン酸エステルをいずれも配合していない比較例3の潤滑油組成物は、金属間の耐摩耗性が不十分なものであった。さらに、前記酸性リン酸エステルアミン塩および前記酸性亜リン酸エステルをいずれも配合していない場合には、前記中性リン系化合物の配合量を多くしたとしても、比較例4で示すように潤滑油組成物にくもりが生じてしまうことが確認された。また、前記硫黄系化合物を配合していない比較例5の潤滑油組成物は、金属間の耐摩耗性が不十分なものであった。
Claims (5)
- 鉱物系潤滑油基油および合成系潤滑油基油からなる群から選択される少なくとも一つの潤滑油基油を含む、ハイブリッド自動車または電気自動車における電動モーターの冷却および歯車の潤滑のために用いられる潤滑油組成物であって、
下記の(a)成分、(b)成分および(c)成分を配合してなり、
(a)中性リン系化合物
(b)酸性リン酸エステルアミン塩および下記一般式(2)で表される酸性亜リン酸エステルからなる群から選択される少なくとも一つの酸性リン系化合物であって、前記酸性リン酸エステルアミン塩は、ジ−2−エチルヘキシルアシッドホスフェートアミン塩、ジラウリルアシッドホスフェートアミン塩、ジオレイルアシッドホスフェートアミン塩、ジフェニルアシッドホスフェートアミン塩、ジクレジルアシッドホスフェートアミン塩、S-オクチルチオエチルアシッドホスフェートアミン塩、およびS−ドデシルチオエチルアシッドホスフェートアミン塩からなる群から選択される少なくとも1種である
(c)チアジアゾール化合物およびポリスルフィド化合物から選択される少なくとも1種の硫黄系化合物
JIS C2101に記載の方法に準拠して、測定温度80℃、印加電圧250V、測定時間1分間の試験条件において、当該潤滑油組成物の体積抵抗率を測定したとき、体積抵抗率が5×10 10 Ωm以上である
ことを特徴とする潤滑油組成物。
- 前記(a)成分の配合量が組成物全量基準におけるリン量換算で100質量ppm以上であり2000質量ppm以下であることを特徴とする請求項1に記載の潤滑油組成物。
- 前記(b)成分の配合量が組成物全量基準におけるリン量換算で50質量ppm以上であり400質量ppm以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の潤滑油組成物。
- 前記(c)成分の配合量が組成物全量基準における硫黄量換算で125質量ppm以上であり1000質量ppm以下であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物。
- モーター、インバーター、エンジンおよび電池の少なくともいずれかである前記機器の冷却のために用いられるものであることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物。
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