JPH04518B2 - - Google Patents
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Description
[産業上の利用分野]
本発明は動力伝達用潤滑油組成物に関し、詳し
くは耐久性に優れ、しかも高いトラクシヨン係数
を有しており、トラクシヨンドライブ機構を有す
る動力伝達装置用の潤滑油として実用上有効に利
用することができる潤滑油組成物に関する。 [従来の技術および発明が解決しようとする問題
点] 近年、自動車用無段変速機、産業用無段変速機
としてトラクシヨンドライブ(転がり接触による
摩擦駆動装置)が採用されている。このようなト
ラクシヨンドライブに用いる流体としてはトラク
シヨン係数が高く、動力伝達効率の高いものが要
求されている。 そこで、この動力伝達効率の高いトラクシヨン
ドライブ用流体を得るべく種々の提案がなされて
いる(例えば、特公昭46−338号、同46−339号、
同47−35763号、同53−36105号、同58−27838号、
特開昭55−40726号、同55−43108号、同55−
60596号、同55−78089号、同55−78095号、同57
−155295号、同57−155296号、同57−162795号な
ど)。 ところで、このようなトラクシヨンドライブは
実際には同一系内に歯車機構、油圧機構、転がり
軸受等を含む動力伝達装置として構成されている
ため、これら全ての潤滑を同一油剤で行なうこと
が必要である。 しかも、このような動力伝達装置用の潤滑油と
してはトラクシヨンドライブ機構および歯車、軸
受等を構成する金属材料に耐久性を付与しなけれ
ば実用可能性がない。ここで耐久性を付与するた
めには、金属材料に対する耐荷重能、耐摩耗性に
優れ、その上で金属材料の疲労寿命を長くするこ
とが必須であり、さらに潤滑油の酸化安定性が良
いこと、特にスラツジの発生がないことが必要で
ある。しかもこれら性能を妨げることなく、錆止
め性に優れていることが好ましい。 しかしながら、上記に例示した如き従来のトラ
クシヨンドライブ用流体は、動力伝達効率は改良
されているものの、トラクシヨンドライブ機構、
歯車、軸受等を構成する金属材料の耐久性を著し
く低下させ、焼付、摩耗あるいは疲労損傷を起し
て使用不能にしたり、潤滑油の熱酸化安定性が悪
く、特にスラツジが多量に生成して作動不良を起
して実用に充分耐えられるものでなかつた。 そこで、このような問題を解消するため上記に
例示した如きトラクシヨンドライブ用流体に極圧
剤、耐摩耗剤、酸化防止剤等を配合することが考
えられる。 しかしながら、これらトラクシヨンドライブ用
流体に極圧剤等の添加剤を単に配合すると、トラ
クシヨンドライブ機構そのものの疲労寿命を短く
したり、動力伝達効率を著しく低下させてしまつ
たり、或いは腐食を生じてしまうなどの問題があ
り、これら全ての性状を満足し、実用上充分に満
足しうるものは得られていない。 本発明は上記従来の問題点を解消し、トラクシ
ヨン係数に優れていて動力伝達効率が高く、かつ
トラクシヨンドライブ機構等を構成する金属材料
自体に耐摩耗性、耐荷重能および耐疲労寿命を付
与して耐久性を向上させ、さらに酸化安定性、錆
止め性にも優れていてトラクシヨンドライブ機構
を有する動力伝達装置の潤滑に実用上有効に利用
することのできる動力伝達用潤滑油組成物の提供
を目的とするものである。 [問題点を解決するための手段] すなわち本発明は第1に、(A)縮合環および/ま
たは非縮合環の飽和炭化水素を主成分とする基
油、(B)一般式 [式中、R1、R2、R3およびR4は炭素数3〜30の
第1級アルキル基、炭素数3〜30の第2級アルキ
ル基あるいは炭素数6〜30のアリール基またはア
ルキル基置換アリール基を示す。但し、R1、R2、
R3およびR4は各々同一であつても異なつていて
も良い。] で表わされる1種または2種以上のジチオリン酸
亜鉛であり、かつ全ジチオリン酸亜鉛中、R1〜
R4が炭素数3〜30の第1級アルキル基であるジ
チオリン酸亜鉛が全ジチオリン酸亜鉛中30重量%
以上であるジチオリン酸亜鉛および(C)リン酸エス
テル、亜リン酸エステルおよびそれらのアミン塩
のうちの少なくとも1種の化合物からなる動力伝
達用潤滑油組成物を提供するものである。 また本発明は第2に、上記本発明の第1にさら
に(D)成分として防錆剤を配合してなる動力伝達用
潤滑油組成物を提供するものである。 本発明においては(A)成分として縮合環および/
または非縮合環の飽和炭化水素を主成分とする基
油を用いる。このような飽和炭化水素としては
様々なものが挙げられるが、特にシクロヘキシル
基および/またはデカリル基を有する飽和炭化水
素であつて、炭化数10〜40のものが好ましい。こ
こでシクロヘキシル基および/またはデカリル基
を有する飽和炭化水素として具体的には次の如き
ものを挙げることができる。 すなわち、例えば 式 で表わされる2−メチル−2,4−ジシクロヘキ
シルブタン、 式 で表わされる1−デカリル−1−シクロヘキシル
エタン、 式 で表わされる2−メチル−2,4−ジシクロヘキ
シルペンタン、 式 (式中、R9は炭素数10〜30のアルキル基を示
す。)で表わされるアルキルシクロヘキサンが挙
げられる。このものとして具体的にはイソドデシ
ルシクロヘキサン、イソペンタデシルシクロヘキ
サンなどを挙げることができる。 その他、本発明における(A)成分である縮合環お
よび/または非縮合環の飽和炭化水素としてはさ
らに次の如きものを挙げることができる。 すなわち、 式 で表わされる1,2−ジ(ジメチルシクロヘキシ
ル)プロパン, 式 で表わされる2,3−ジ(メチルシクロヘキシ
ル)−2−メチルブタン、 式 で表わされる1,2−ジ(メチルシクロヘキシ
ル)−2−メチルプロパン、 式 で表わされる2,4−ジシクロヘキシルペンタ
ン、 式 で表わされるシクロヘキシルメチルデカリン、 式 および で表わされる1−(メチルデカリル)−1−シクロ
ヘキシルエタン、 式 および で表わされる1−(ジメチルデカリル)−1−シク
ロヘキシルエタン、 式 で表わされる2−デカリル−2−シクロヘキシル
プロパン、 式 で表わされるシクロヘキシルメチルパーヒドロフ
ルオレン、 式 で表わされる1−パーヒドロフルオレニル−1−
シクロヘキシルエタン、 式 で表わされるシクロヘキシルメチルパーヒドロア
セフテン、 式 で表わされる1,1,2−トリシクロヘキシルエ
タン、 式 で表わされるビスデカリン、 式 で表わされる2,4,6−トリシクロヘキシル−
2−メチルヘキサン、 式 で表わされる2−(2−デカリル)−2,4,6−
トリメチルノナン、 式 で表わされる1,1−ジデカリルエタン、 式 で表わされるターシクロヘキシル、 式 で表わされる1,1,3−トリメチル−3−シク
ロヘキシルヒドリンダン、 式 で表わされる2−メチル−1,2−ジデカリルプ
ロロパンなどが挙げられ、これらを単独で若しく
は2種類以上を組合せて用いることができる。 これらの中でも特に式 で表わされる1−デカリル−1−シクロヘキシル
エタンが好ましい。また、このものとしてはcis
構造化合物量が多いほど好ましく、特に50%以上
であるものが好適である。 本発明における(A)成分は上記の縮合環および/
または非縮合環の飽和炭化水素を主成分とする基
油であり、この他に50%以下の割合で鉱油、特に
ナフテン系鉱油やポリブテン、アルキルベンゼン
などの合成油を含んだものであつても良い。 次に、本発明においては(B)成分として上記一般
式[]で表わされる1種または2種以上のジチ
オリン酸亜鉛であり、かつ全ジチオリン酸亜鉛
中、R1〜R4が炭素数3〜30の第1級アルキル基
であるジチオリン酸亜鉛が全ジチオリン酸亜鉛中
30重量%以上であるジチオリン酸亜鉛を用いる。 ここで上記一般式[]で表わされるジチオリ
ン酸亜鉛は、式中のR1〜R4のすべての置換基が
同一であるものからそれぞれ異なるものまで各種
のものがあり、それらを単独であるいは二種以上
混合して使用される。通常はR1〜R4の置換基が
すべて同一のジチオリン酸亜鉛を二種あるいはそ
れ以上混合して用いる。しかし、単独で用いるこ
ともできるし、またR1〜R4がそれぞれ異なる置
換基であるジチオリン酸亜鉛を単独で、あるいは
これらとR1〜R4がすべて同一であるジチオリン
酸亜鉛を適宜混合して用いることも可能である。
ただし、いずれの場合においても、用いる全ジチ
オリン酸亜鉛中、炭素数3〜30の第1級アルキル
基のジチオリン酸亜鉛が30重量%以上存在するも
のであることが必要であり、特に50重量%以上に
存在するものであることが好ましい。 このように、全ジチオリン酸亜鉛中のR1〜R4
の合計量に対して、炭素数3〜30の第1級アルキ
ル基のジチオリン酸亜鉛が30重量%以上存在する
ものを用いることにより、耐摩耗性、耐荷重能が
より向上し、疲労寿命を伸長させてさらに耐久性
の向上したものとなる。 このようなジチオリン酸亜鉛としては既に市販
されているものを用いればよく、例えば日本ルブ
リゾール社のLubrizol 1097(R1〜R4が第1級オ
クチル基を主成分とするもの)、同1395(R1〜R4
が第1級のブチル基とアミル基を主成分とするも
の);カロナイト化学社のOLDA 267(R1〜R4が
第1級ヘキシル基を主成分とするもの);日本ク
ーパー社のHitec E 682(R1〜R4が第1級ヘキ
シル基を主成分とするもの);アモコケミカル社
のAmoco 198(R1〜R4が第1級のブチル基とア
ミル基を主成分とするもの)などを単独で、また
は適宜混合して用い、さらに置換基R1〜R4が第
1級アルキル基であるジチオリン酸亜鉛の割合が
30重量%以上、特に好ましくは50重量%以上とな
るように調整して用いればよい。 上記本発明の(B)の成分である一般式[]で表
わされる1種または2種以上のジチオリン酸亜鉛
であり、かつ全ジチオリン酸亜鉛中、R1〜R4が
炭素数3〜30の第1級アルキル基であるジチオリ
ン酸亜鉛が全ジチオリン酸亜鉛中30重量%以上で
あるジチオリン酸亜鉛は、極圧剤(耐荷重性、耐
摩耗性改善)などとしての機能を有する化合物で
あり、その配合割合は、組成物全体に対して0.05
〜5.0重量%の範囲、好ましくは0.1〜2.0重量%、
より好ましくは0.2〜1.5重量%である。ここで配
合割合が0.05重量%未満では充分な添加効果が現
われず、一方、5.0重量%を越えて配合しても効
果の著しい増大は期待できず、逆に効果が減少す
る傾向を示す。 また、本発明においては(C)成分としてリン酸エ
ステル類、即ちリン酸エステル、亜リン酸エステ
ルおよびそれらのアミン塩のうちの少なくとも1
種の化合物を用いる。 ここでリン酸エステル類は次の一般式[]お
よび[]で表わされるものが特に好ましい。 上記式[]および[]において、R7、R8
およびR9は水素原子または炭素数4〜30のアル
キル基、アリール基、アルキル置換アリール基な
どを示すもので、R7、R8およびR9は同一でも異
なつていてもよい。 リン酸エステル類の具体例としては、トリフエ
ニルホスフエート、トリクレジルホスフエート、
トリキシレニルホスフエート、トリ(イソプロピ
ルフエニル)ホスフエート、ブチルアシツドホス
フエート、2−エチルヘキシルアシツドホスフエ
ート、ラウリルアシツドホスフエート、オレイル
アシツドホスフエート、ステアリルアシツドホス
フエート、ジブチルハイドロゲンホスフアイト、
ジオクチルハイドロゲンホスフアイト、ジラウリ
ルアイドロゲンホスフアイト、ジオレイルハイド
ロゲンホスフアイト、ジステアリルハイドロゲン
ホスフアイトなどのリン酸エステルまたは亜リン
酸エスル、およびこれらのラウリルアミン塩、オ
レイルアミン塩、ココナツツアミン塩、牛脂アミ
ン塩などのアミン塩が挙げられる。 これらの中でも特にトリクレジルホスフエート
が好ましい。 この(C)成分であるリン酸エステル類は組成物全
体に対して0.01〜5.0重量%、好ましくは0.1〜1.5
重量%、より好ましくは0.2〜1.0重量%の割合で
配合される。ここで配合割合が0.01未満であると
耐摩耗性が低下し疲労寿命も悪化し、また、5.0
重量%を超えても添加効果の向上は認められず、
逆に摩耗を助長するので好ましくない。 本発明の第1の動力伝達用潤滑油組成物は上記
(A),(B)および(C)の3成分よりなるものである。 また、本発明の第2の動力伝達用潤滑油組成物
はこの本発明の第1にさらに(D)成分として防錆剤
を配合してなるものである。 ここで防錆剤としては様々なのを挙げることが
できる。例えばカルシウムスルホネート、バリウ
ムスルホネート、ナトリウムスルホネートなどの
他、アルキルまたはアルケニルコハク酸、その誘
導体、トリ−n−ブチルアミン、n−オクチルア
ミン、トリ−n−オクチルアミン、シクロヘキシ
ルアミンなどのアルキルアミンや炭素数6〜20の
脂肪酸、含芳香族カルボン酸、炭素数2〜20の二
塩基酸などのカルボン酸類の上記アルキルアミン
塩もしくはアンモニウム塩、さらには上記各種カ
ルボン酸とアミンとの縮合物などを挙げることが
できる。これらの中でもカルシウムスルホネート
またはバリウムスルホネートを用いることが好ま
しい。 この(D)成分である防錆剤は、組成物全体に対し
て0.01〜5.0重量%、好ましくは0.05〜1.0重量%、
より好ましくは0.1〜0.5重量%の割合で配合され
る。ここで配合割合が0.01重量%未満では錆を防
止することができず、また5.0重量%を超えて配
合しても錆止め効果の向上は期待できず、逆に耐
摩耗性を低下させる傾向を示すので好ましくな
い。 本発明の動力伝達用潤滑油組成物は上記(A)、(B)
および(C)成分、あるいは(A)、(B)、(C)および(D)成分
からなるものであるが、さらに必要に応じて各種
添加剤を適宜加えることができる。例えば、2,
6−ジターシヤリーブチル−p−クレゾール、
4,4′−メチレンビス(2,6−ジターシヤリー
ブチルフエノール)などのフエノール系酸化防止
剤がある。また、流動点降下剤あるいは粘度指数
向上剤としてポリメタアクリレートが挙げられ、
特に数平均分子量1万〜10万のものが好ましい。
その他、エチレン・プロピレン共重合体、スチレ
ン・プロピレン共重合体などのオレフインコポリ
マーを用いることもできる。これらフエノール系
酸化防止剤や流動点降下剤あるいは粘度指数向上
剤は前記(A)成分に予め加えておいてもよい。流動
点降下剤あるいは粘度指数向上剤は通常、組成物
全体に対して0.1〜10.0重量%添加される。 その他、消泡剤、極圧剤、油性剤、腐食防止
剤、疲労寿命改良剤などを適宜添加することがで
きる。 [発明の効果] 叙上の如き成分組成からなる本発明の潤滑油組
成物は特にトラクシヨンドライブ機構や歯車、軸
受等の金属材料の耐久性を向上させて、実際に使
用できる性能を有したものである。 すなわち、本発明の潤滑油組成物はトラクシヨ
ンドライブ機構を構成する金属材料の耐摩耗性、
耐荷重能に優れるとともに、耐疲労寿命も延長す
る効果を有する。しかも、本発明の潤滑油組成物
は酸化安定性、錆止め性に優れており、スラツジ
が発生したり、腐食が生ずるなどの問題もない。 勿論本発明の潤滑油組成物はトラクシヨ係数が
高く、動力伝達効率の高いものである。 したがつて、本発明の潤滑組成物は、トラクシ
ヨンドライブ単独に対してはもちろん、特に同一
系内に歯車機構、油圧機構、転がり軸受等を含む
トラクシヨンドライブ機構、換言すればトラクシ
ヨンドライブ機構を有する動力伝達装置の潤滑に
極めて有効に用いることができる。 [実施例] 次に、本発明を実施例により説明する。 調整例 (基油A,Bの調整) 3のガラス製フラスコにテトラリン1000gと
濃硫酸300gを入れ、氷浴にてフラスコ内温度を
0℃に冷却した。次いでこの中に撹拌しながらス
チレン400gを3時間かけてゆつくり滴下し、さ
らに1時間撹拌して反応を完結させた。その後撹
拌を止め、静置して油層を分離し、この油層を1
規定の水酸化ナトリウム水溶液500c.c.と飽和食塩
水500c.c.でそれぞれ3回ずつ洗浄した後、無水硫
酸ナトリウムで乾燥させた、続いて蒸留により未
反応のテトラリンを留去した後、減圧蒸留を行な
つて沸点135〜148℃/0.17mmHg留分750gを得
た。この留分を分析した結果、1−(1−テトラ
リル)−1−フエニルエタンと1−(2−テトラリ
ル)−1−フエニルエタンの混合物であることが
確認された。 次に上記留分500c.c.を1のオートクレーブに
入れ、さらに活性下した水添用のニツケル触媒
(日揮化学(株)製、商品名N−113触媒)50gを添加
し、水素圧20Kg/cm2、反応温度150℃の条件にて
4時間水素化処理を行なつた。冷却後、反応液を
過して触媒を分離した。続いて液から軽質分
をストリツピングした後、分析したところ水素化
率99.9%以上であり、またこのものは1−(1−
デカリル)−1−シクロヘキシルエタンと1−(2
−デカリル)−1−シクロヘキシルエタンの混合
物であることが確認された。得られた混合物の比
重は0.94(15/4℃)であり、動粘度は4.4cSt
(100℃)であり、また屈折率n20 Dは1.5032であり、
cis比率63%であつた。これを基油Aとした。次
に上記と同様の方法で水素化処理の条件を5%ル
テニウム−カーボン触媒、水素圧20Kg/cm2、反応
温度120℃に変更して得られたものを基油Bとし
て用いた。基油Bは比重0.94(15/4℃)、動粘度
4.9cSt(100℃)、屈折率n20 D1.5048でcis比率88%で
あつた。 実施例1〜8および比較例1〜8 調整例で得られた基油A、基油Bまたは基油C
として鉱油を用い、この基油((A)成分)に第1表
に示す成分を所定割合で加えて潤滑油組成物を調
整し、得られた潤滑油組成物に対して各種試験を
行なつた。結果を第1表に示す。なお、試験方法
は下記の如くである。 試験方法 耐久試験 無段変速機による台上耐久試験を次の装置を
用い、次の条件にて行ない、下記の如く評価し
た。 装置:コーン・ローラー トロイダル型無段変
速機 ASME 83−WA/DSC−33に記憶された装
置 [電子制御コーン・ローラー トロイダル型
自動変速機」(“Electro−Hydraulic Digital
Control of Cone−Roller Toroidal Drive
AutomaticPower Transmission”……H.
TANAKA and T.ISHIHARA)] 条件:入力軸回転数 3000rpm 入力トルク 3.0Kgf−m 速度比 1:1 油 温 90℃ 評価:転動面剥離発生までの総接触回数で評価
した。また、備考には途中(106回後または
剥離発生時)での油および転動面の観察結果
を示した。 疲労寿命試験 JIS K−2519の四球試験機で4個の鋼球を表
面粗さRnax1.5μmのものを用い、次の条件で試
験を行なつた。 油 温 80℃ 回転数 1500rpm ヘルツ圧 711Kgf/mm2 シエル四球試験 ASTM D−2785による。なお、第1表中、
CL、LWIおよびWPはそれぞれ次の意である。 CL(Corrected Load)=修正荷重 LWI(Load−Wear Index)=荷重−摩耗指
数 WP(Weld Point)=融着荷重 耐摩耗性 ASTM D−4172のシエル四球試験を次の条
件で行ない、摩耗量(mm)で評価した。 条件:回転数 1800rpm 荷 重 30Kg・f 時 間 2時間 油 温 120℃ 内燃機関用潤滑油酸化安定度試験(ISOT) JIS K 2514の3.1に準じて行ない(150×96
時間)、シリンダー壁面のスラツジの有無と銅
触媒の変化で評価した。 錆止め性 JIS K 2246に準拠して行なつた。 トラクシヨン係数 2円筒型転がり摩擦試験機にて行なつた。す
なわち、曲率を有する円筒A(直径52mm、曲率
半径10mm)と平面をする円筒B(直径52mm)と
を7000gfで接触させ、円筒Aを一定速度
(1500rpm)で、円筒Bを1500rpmから昇速さ
せてスリツプ率5%のときの両円筒間に発生す
るトラクシヨン力を測定して、トラクシヨン係
数を求めた。 ここで2つの円筒の材質は軸受銅SUJ−2
で、表面はアルミナ(0.03μ)によりバフ仕上
げされており、表面あらさはRnax0.1μ以下であ
り、ヘルツ接触圧は112Kgf/mm2であつた。な
お、供試油は温度調節により100℃に保つて測
定した。
くは耐久性に優れ、しかも高いトラクシヨン係数
を有しており、トラクシヨンドライブ機構を有す
る動力伝達装置用の潤滑油として実用上有効に利
用することができる潤滑油組成物に関する。 [従来の技術および発明が解決しようとする問題
点] 近年、自動車用無段変速機、産業用無段変速機
としてトラクシヨンドライブ(転がり接触による
摩擦駆動装置)が採用されている。このようなト
ラクシヨンドライブに用いる流体としてはトラク
シヨン係数が高く、動力伝達効率の高いものが要
求されている。 そこで、この動力伝達効率の高いトラクシヨン
ドライブ用流体を得るべく種々の提案がなされて
いる(例えば、特公昭46−338号、同46−339号、
同47−35763号、同53−36105号、同58−27838号、
特開昭55−40726号、同55−43108号、同55−
60596号、同55−78089号、同55−78095号、同57
−155295号、同57−155296号、同57−162795号な
ど)。 ところで、このようなトラクシヨンドライブは
実際には同一系内に歯車機構、油圧機構、転がり
軸受等を含む動力伝達装置として構成されている
ため、これら全ての潤滑を同一油剤で行なうこと
が必要である。 しかも、このような動力伝達装置用の潤滑油と
してはトラクシヨンドライブ機構および歯車、軸
受等を構成する金属材料に耐久性を付与しなけれ
ば実用可能性がない。ここで耐久性を付与するた
めには、金属材料に対する耐荷重能、耐摩耗性に
優れ、その上で金属材料の疲労寿命を長くするこ
とが必須であり、さらに潤滑油の酸化安定性が良
いこと、特にスラツジの発生がないことが必要で
ある。しかもこれら性能を妨げることなく、錆止
め性に優れていることが好ましい。 しかしながら、上記に例示した如き従来のトラ
クシヨンドライブ用流体は、動力伝達効率は改良
されているものの、トラクシヨンドライブ機構、
歯車、軸受等を構成する金属材料の耐久性を著し
く低下させ、焼付、摩耗あるいは疲労損傷を起し
て使用不能にしたり、潤滑油の熱酸化安定性が悪
く、特にスラツジが多量に生成して作動不良を起
して実用に充分耐えられるものでなかつた。 そこで、このような問題を解消するため上記に
例示した如きトラクシヨンドライブ用流体に極圧
剤、耐摩耗剤、酸化防止剤等を配合することが考
えられる。 しかしながら、これらトラクシヨンドライブ用
流体に極圧剤等の添加剤を単に配合すると、トラ
クシヨンドライブ機構そのものの疲労寿命を短く
したり、動力伝達効率を著しく低下させてしまつ
たり、或いは腐食を生じてしまうなどの問題があ
り、これら全ての性状を満足し、実用上充分に満
足しうるものは得られていない。 本発明は上記従来の問題点を解消し、トラクシ
ヨン係数に優れていて動力伝達効率が高く、かつ
トラクシヨンドライブ機構等を構成する金属材料
自体に耐摩耗性、耐荷重能および耐疲労寿命を付
与して耐久性を向上させ、さらに酸化安定性、錆
止め性にも優れていてトラクシヨンドライブ機構
を有する動力伝達装置の潤滑に実用上有効に利用
することのできる動力伝達用潤滑油組成物の提供
を目的とするものである。 [問題点を解決するための手段] すなわち本発明は第1に、(A)縮合環および/ま
たは非縮合環の飽和炭化水素を主成分とする基
油、(B)一般式 [式中、R1、R2、R3およびR4は炭素数3〜30の
第1級アルキル基、炭素数3〜30の第2級アルキ
ル基あるいは炭素数6〜30のアリール基またはア
ルキル基置換アリール基を示す。但し、R1、R2、
R3およびR4は各々同一であつても異なつていて
も良い。] で表わされる1種または2種以上のジチオリン酸
亜鉛であり、かつ全ジチオリン酸亜鉛中、R1〜
R4が炭素数3〜30の第1級アルキル基であるジ
チオリン酸亜鉛が全ジチオリン酸亜鉛中30重量%
以上であるジチオリン酸亜鉛および(C)リン酸エス
テル、亜リン酸エステルおよびそれらのアミン塩
のうちの少なくとも1種の化合物からなる動力伝
達用潤滑油組成物を提供するものである。 また本発明は第2に、上記本発明の第1にさら
に(D)成分として防錆剤を配合してなる動力伝達用
潤滑油組成物を提供するものである。 本発明においては(A)成分として縮合環および/
または非縮合環の飽和炭化水素を主成分とする基
油を用いる。このような飽和炭化水素としては
様々なものが挙げられるが、特にシクロヘキシル
基および/またはデカリル基を有する飽和炭化水
素であつて、炭化数10〜40のものが好ましい。こ
こでシクロヘキシル基および/またはデカリル基
を有する飽和炭化水素として具体的には次の如き
ものを挙げることができる。 すなわち、例えば 式 で表わされる2−メチル−2,4−ジシクロヘキ
シルブタン、 式 で表わされる1−デカリル−1−シクロヘキシル
エタン、 式 で表わされる2−メチル−2,4−ジシクロヘキ
シルペンタン、 式 (式中、R9は炭素数10〜30のアルキル基を示
す。)で表わされるアルキルシクロヘキサンが挙
げられる。このものとして具体的にはイソドデシ
ルシクロヘキサン、イソペンタデシルシクロヘキ
サンなどを挙げることができる。 その他、本発明における(A)成分である縮合環お
よび/または非縮合環の飽和炭化水素としてはさ
らに次の如きものを挙げることができる。 すなわち、 式 で表わされる1,2−ジ(ジメチルシクロヘキシ
ル)プロパン, 式 で表わされる2,3−ジ(メチルシクロヘキシ
ル)−2−メチルブタン、 式 で表わされる1,2−ジ(メチルシクロヘキシ
ル)−2−メチルプロパン、 式 で表わされる2,4−ジシクロヘキシルペンタ
ン、 式 で表わされるシクロヘキシルメチルデカリン、 式 および で表わされる1−(メチルデカリル)−1−シクロ
ヘキシルエタン、 式 および で表わされる1−(ジメチルデカリル)−1−シク
ロヘキシルエタン、 式 で表わされる2−デカリル−2−シクロヘキシル
プロパン、 式 で表わされるシクロヘキシルメチルパーヒドロフ
ルオレン、 式 で表わされる1−パーヒドロフルオレニル−1−
シクロヘキシルエタン、 式 で表わされるシクロヘキシルメチルパーヒドロア
セフテン、 式 で表わされる1,1,2−トリシクロヘキシルエ
タン、 式 で表わされるビスデカリン、 式 で表わされる2,4,6−トリシクロヘキシル−
2−メチルヘキサン、 式 で表わされる2−(2−デカリル)−2,4,6−
トリメチルノナン、 式 で表わされる1,1−ジデカリルエタン、 式 で表わされるターシクロヘキシル、 式 で表わされる1,1,3−トリメチル−3−シク
ロヘキシルヒドリンダン、 式 で表わされる2−メチル−1,2−ジデカリルプ
ロロパンなどが挙げられ、これらを単独で若しく
は2種類以上を組合せて用いることができる。 これらの中でも特に式 で表わされる1−デカリル−1−シクロヘキシル
エタンが好ましい。また、このものとしてはcis
構造化合物量が多いほど好ましく、特に50%以上
であるものが好適である。 本発明における(A)成分は上記の縮合環および/
または非縮合環の飽和炭化水素を主成分とする基
油であり、この他に50%以下の割合で鉱油、特に
ナフテン系鉱油やポリブテン、アルキルベンゼン
などの合成油を含んだものであつても良い。 次に、本発明においては(B)成分として上記一般
式[]で表わされる1種または2種以上のジチ
オリン酸亜鉛であり、かつ全ジチオリン酸亜鉛
中、R1〜R4が炭素数3〜30の第1級アルキル基
であるジチオリン酸亜鉛が全ジチオリン酸亜鉛中
30重量%以上であるジチオリン酸亜鉛を用いる。 ここで上記一般式[]で表わされるジチオリ
ン酸亜鉛は、式中のR1〜R4のすべての置換基が
同一であるものからそれぞれ異なるものまで各種
のものがあり、それらを単独であるいは二種以上
混合して使用される。通常はR1〜R4の置換基が
すべて同一のジチオリン酸亜鉛を二種あるいはそ
れ以上混合して用いる。しかし、単独で用いるこ
ともできるし、またR1〜R4がそれぞれ異なる置
換基であるジチオリン酸亜鉛を単独で、あるいは
これらとR1〜R4がすべて同一であるジチオリン
酸亜鉛を適宜混合して用いることも可能である。
ただし、いずれの場合においても、用いる全ジチ
オリン酸亜鉛中、炭素数3〜30の第1級アルキル
基のジチオリン酸亜鉛が30重量%以上存在するも
のであることが必要であり、特に50重量%以上に
存在するものであることが好ましい。 このように、全ジチオリン酸亜鉛中のR1〜R4
の合計量に対して、炭素数3〜30の第1級アルキ
ル基のジチオリン酸亜鉛が30重量%以上存在する
ものを用いることにより、耐摩耗性、耐荷重能が
より向上し、疲労寿命を伸長させてさらに耐久性
の向上したものとなる。 このようなジチオリン酸亜鉛としては既に市販
されているものを用いればよく、例えば日本ルブ
リゾール社のLubrizol 1097(R1〜R4が第1級オ
クチル基を主成分とするもの)、同1395(R1〜R4
が第1級のブチル基とアミル基を主成分とするも
の);カロナイト化学社のOLDA 267(R1〜R4が
第1級ヘキシル基を主成分とするもの);日本ク
ーパー社のHitec E 682(R1〜R4が第1級ヘキ
シル基を主成分とするもの);アモコケミカル社
のAmoco 198(R1〜R4が第1級のブチル基とア
ミル基を主成分とするもの)などを単独で、また
は適宜混合して用い、さらに置換基R1〜R4が第
1級アルキル基であるジチオリン酸亜鉛の割合が
30重量%以上、特に好ましくは50重量%以上とな
るように調整して用いればよい。 上記本発明の(B)の成分である一般式[]で表
わされる1種または2種以上のジチオリン酸亜鉛
であり、かつ全ジチオリン酸亜鉛中、R1〜R4が
炭素数3〜30の第1級アルキル基であるジチオリ
ン酸亜鉛が全ジチオリン酸亜鉛中30重量%以上で
あるジチオリン酸亜鉛は、極圧剤(耐荷重性、耐
摩耗性改善)などとしての機能を有する化合物で
あり、その配合割合は、組成物全体に対して0.05
〜5.0重量%の範囲、好ましくは0.1〜2.0重量%、
より好ましくは0.2〜1.5重量%である。ここで配
合割合が0.05重量%未満では充分な添加効果が現
われず、一方、5.0重量%を越えて配合しても効
果の著しい増大は期待できず、逆に効果が減少す
る傾向を示す。 また、本発明においては(C)成分としてリン酸エ
ステル類、即ちリン酸エステル、亜リン酸エステ
ルおよびそれらのアミン塩のうちの少なくとも1
種の化合物を用いる。 ここでリン酸エステル類は次の一般式[]お
よび[]で表わされるものが特に好ましい。 上記式[]および[]において、R7、R8
およびR9は水素原子または炭素数4〜30のアル
キル基、アリール基、アルキル置換アリール基な
どを示すもので、R7、R8およびR9は同一でも異
なつていてもよい。 リン酸エステル類の具体例としては、トリフエ
ニルホスフエート、トリクレジルホスフエート、
トリキシレニルホスフエート、トリ(イソプロピ
ルフエニル)ホスフエート、ブチルアシツドホス
フエート、2−エチルヘキシルアシツドホスフエ
ート、ラウリルアシツドホスフエート、オレイル
アシツドホスフエート、ステアリルアシツドホス
フエート、ジブチルハイドロゲンホスフアイト、
ジオクチルハイドロゲンホスフアイト、ジラウリ
ルアイドロゲンホスフアイト、ジオレイルハイド
ロゲンホスフアイト、ジステアリルハイドロゲン
ホスフアイトなどのリン酸エステルまたは亜リン
酸エスル、およびこれらのラウリルアミン塩、オ
レイルアミン塩、ココナツツアミン塩、牛脂アミ
ン塩などのアミン塩が挙げられる。 これらの中でも特にトリクレジルホスフエート
が好ましい。 この(C)成分であるリン酸エステル類は組成物全
体に対して0.01〜5.0重量%、好ましくは0.1〜1.5
重量%、より好ましくは0.2〜1.0重量%の割合で
配合される。ここで配合割合が0.01未満であると
耐摩耗性が低下し疲労寿命も悪化し、また、5.0
重量%を超えても添加効果の向上は認められず、
逆に摩耗を助長するので好ましくない。 本発明の第1の動力伝達用潤滑油組成物は上記
(A),(B)および(C)の3成分よりなるものである。 また、本発明の第2の動力伝達用潤滑油組成物
はこの本発明の第1にさらに(D)成分として防錆剤
を配合してなるものである。 ここで防錆剤としては様々なのを挙げることが
できる。例えばカルシウムスルホネート、バリウ
ムスルホネート、ナトリウムスルホネートなどの
他、アルキルまたはアルケニルコハク酸、その誘
導体、トリ−n−ブチルアミン、n−オクチルア
ミン、トリ−n−オクチルアミン、シクロヘキシ
ルアミンなどのアルキルアミンや炭素数6〜20の
脂肪酸、含芳香族カルボン酸、炭素数2〜20の二
塩基酸などのカルボン酸類の上記アルキルアミン
塩もしくはアンモニウム塩、さらには上記各種カ
ルボン酸とアミンとの縮合物などを挙げることが
できる。これらの中でもカルシウムスルホネート
またはバリウムスルホネートを用いることが好ま
しい。 この(D)成分である防錆剤は、組成物全体に対し
て0.01〜5.0重量%、好ましくは0.05〜1.0重量%、
より好ましくは0.1〜0.5重量%の割合で配合され
る。ここで配合割合が0.01重量%未満では錆を防
止することができず、また5.0重量%を超えて配
合しても錆止め効果の向上は期待できず、逆に耐
摩耗性を低下させる傾向を示すので好ましくな
い。 本発明の動力伝達用潤滑油組成物は上記(A)、(B)
および(C)成分、あるいは(A)、(B)、(C)および(D)成分
からなるものであるが、さらに必要に応じて各種
添加剤を適宜加えることができる。例えば、2,
6−ジターシヤリーブチル−p−クレゾール、
4,4′−メチレンビス(2,6−ジターシヤリー
ブチルフエノール)などのフエノール系酸化防止
剤がある。また、流動点降下剤あるいは粘度指数
向上剤としてポリメタアクリレートが挙げられ、
特に数平均分子量1万〜10万のものが好ましい。
その他、エチレン・プロピレン共重合体、スチレ
ン・プロピレン共重合体などのオレフインコポリ
マーを用いることもできる。これらフエノール系
酸化防止剤や流動点降下剤あるいは粘度指数向上
剤は前記(A)成分に予め加えておいてもよい。流動
点降下剤あるいは粘度指数向上剤は通常、組成物
全体に対して0.1〜10.0重量%添加される。 その他、消泡剤、極圧剤、油性剤、腐食防止
剤、疲労寿命改良剤などを適宜添加することがで
きる。 [発明の効果] 叙上の如き成分組成からなる本発明の潤滑油組
成物は特にトラクシヨンドライブ機構や歯車、軸
受等の金属材料の耐久性を向上させて、実際に使
用できる性能を有したものである。 すなわち、本発明の潤滑油組成物はトラクシヨ
ンドライブ機構を構成する金属材料の耐摩耗性、
耐荷重能に優れるとともに、耐疲労寿命も延長す
る効果を有する。しかも、本発明の潤滑油組成物
は酸化安定性、錆止め性に優れており、スラツジ
が発生したり、腐食が生ずるなどの問題もない。 勿論本発明の潤滑油組成物はトラクシヨ係数が
高く、動力伝達効率の高いものである。 したがつて、本発明の潤滑組成物は、トラクシ
ヨンドライブ単独に対してはもちろん、特に同一
系内に歯車機構、油圧機構、転がり軸受等を含む
トラクシヨンドライブ機構、換言すればトラクシ
ヨンドライブ機構を有する動力伝達装置の潤滑に
極めて有効に用いることができる。 [実施例] 次に、本発明を実施例により説明する。 調整例 (基油A,Bの調整) 3のガラス製フラスコにテトラリン1000gと
濃硫酸300gを入れ、氷浴にてフラスコ内温度を
0℃に冷却した。次いでこの中に撹拌しながらス
チレン400gを3時間かけてゆつくり滴下し、さ
らに1時間撹拌して反応を完結させた。その後撹
拌を止め、静置して油層を分離し、この油層を1
規定の水酸化ナトリウム水溶液500c.c.と飽和食塩
水500c.c.でそれぞれ3回ずつ洗浄した後、無水硫
酸ナトリウムで乾燥させた、続いて蒸留により未
反応のテトラリンを留去した後、減圧蒸留を行な
つて沸点135〜148℃/0.17mmHg留分750gを得
た。この留分を分析した結果、1−(1−テトラ
リル)−1−フエニルエタンと1−(2−テトラリ
ル)−1−フエニルエタンの混合物であることが
確認された。 次に上記留分500c.c.を1のオートクレーブに
入れ、さらに活性下した水添用のニツケル触媒
(日揮化学(株)製、商品名N−113触媒)50gを添加
し、水素圧20Kg/cm2、反応温度150℃の条件にて
4時間水素化処理を行なつた。冷却後、反応液を
過して触媒を分離した。続いて液から軽質分
をストリツピングした後、分析したところ水素化
率99.9%以上であり、またこのものは1−(1−
デカリル)−1−シクロヘキシルエタンと1−(2
−デカリル)−1−シクロヘキシルエタンの混合
物であることが確認された。得られた混合物の比
重は0.94(15/4℃)であり、動粘度は4.4cSt
(100℃)であり、また屈折率n20 Dは1.5032であり、
cis比率63%であつた。これを基油Aとした。次
に上記と同様の方法で水素化処理の条件を5%ル
テニウム−カーボン触媒、水素圧20Kg/cm2、反応
温度120℃に変更して得られたものを基油Bとし
て用いた。基油Bは比重0.94(15/4℃)、動粘度
4.9cSt(100℃)、屈折率n20 D1.5048でcis比率88%で
あつた。 実施例1〜8および比較例1〜8 調整例で得られた基油A、基油Bまたは基油C
として鉱油を用い、この基油((A)成分)に第1表
に示す成分を所定割合で加えて潤滑油組成物を調
整し、得られた潤滑油組成物に対して各種試験を
行なつた。結果を第1表に示す。なお、試験方法
は下記の如くである。 試験方法 耐久試験 無段変速機による台上耐久試験を次の装置を
用い、次の条件にて行ない、下記の如く評価し
た。 装置:コーン・ローラー トロイダル型無段変
速機 ASME 83−WA/DSC−33に記憶された装
置 [電子制御コーン・ローラー トロイダル型
自動変速機」(“Electro−Hydraulic Digital
Control of Cone−Roller Toroidal Drive
AutomaticPower Transmission”……H.
TANAKA and T.ISHIHARA)] 条件:入力軸回転数 3000rpm 入力トルク 3.0Kgf−m 速度比 1:1 油 温 90℃ 評価:転動面剥離発生までの総接触回数で評価
した。また、備考には途中(106回後または
剥離発生時)での油および転動面の観察結果
を示した。 疲労寿命試験 JIS K−2519の四球試験機で4個の鋼球を表
面粗さRnax1.5μmのものを用い、次の条件で試
験を行なつた。 油 温 80℃ 回転数 1500rpm ヘルツ圧 711Kgf/mm2 シエル四球試験 ASTM D−2785による。なお、第1表中、
CL、LWIおよびWPはそれぞれ次の意である。 CL(Corrected Load)=修正荷重 LWI(Load−Wear Index)=荷重−摩耗指
数 WP(Weld Point)=融着荷重 耐摩耗性 ASTM D−4172のシエル四球試験を次の条
件で行ない、摩耗量(mm)で評価した。 条件:回転数 1800rpm 荷 重 30Kg・f 時 間 2時間 油 温 120℃ 内燃機関用潤滑油酸化安定度試験(ISOT) JIS K 2514の3.1に準じて行ない(150×96
時間)、シリンダー壁面のスラツジの有無と銅
触媒の変化で評価した。 錆止め性 JIS K 2246に準拠して行なつた。 トラクシヨン係数 2円筒型転がり摩擦試験機にて行なつた。す
なわち、曲率を有する円筒A(直径52mm、曲率
半径10mm)と平面をする円筒B(直径52mm)と
を7000gfで接触させ、円筒Aを一定速度
(1500rpm)で、円筒Bを1500rpmから昇速さ
せてスリツプ率5%のときの両円筒間に発生す
るトラクシヨン力を測定して、トラクシヨン係
数を求めた。 ここで2つの円筒の材質は軸受銅SUJ−2
で、表面はアルミナ(0.03μ)によりバフ仕上
げされており、表面あらさはRnax0.1μ以下であ
り、ヘルツ接触圧は112Kgf/mm2であつた。な
お、供試油は温度調節により100℃に保つて測
定した。
【表】
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (A)縮合環および/または非縮合環の飽和炭化
水素を主成分とする基油、(B)一般式 〔式中、R1、R2、R3およびR4は炭素数3〜30の
第1級アルキル基、炭素数3〜30の第2級アルキ
ル基あるいは炭素数6〜30のアリール基またはア
ルキル基置換アリール基を示す。但し、R1、R2、
R3およびR4は各々同一であつても異なつていて
も良い。〕 で表わされる1種または2種以上のジチオリン酸
亜鉛であり、かつ全ジチオリン酸亜鉛中、R1〜
R4が炭素数3〜30の第1級アルキル基であるジ
チオリン酸亜鉛が全ジチオリン酸亜鉛中30重量%
以上であるジチオリン酸亜鉛および(C)リン酸エス
テル、亜リン酸エステルおよびそれらのアミン塩
のうちの少なくとも1種の化合物からなる動力伝
達用潤滑油組成物。 2 縮合環の飽和炭化水素が、デカリル基を有す
る飽和炭化水素である特許請求の範囲第1項記載
の組成物。 3 非縮合環の飽和炭化水素が、シクロヘキシル
基を有する飽和炭化水素である特許請求の範囲第
1項または第2項に記載の組成物。 4 (A)縮合環および/または非縮合環の飽和炭化
水素を主成分とする基油、(B)一般式 〔式中、R1、R2、R3およびR4は炭素数3〜30の
第1級アルキル基、炭素数3〜30の第2級アルキ
ル基あるいは炭素数6〜30のアリール基またはア
ルキル基置換アリール基を示す。但し、R1、R2、
R3およびR4は各々同一であつても異なつていて
も良い。〕 で表わされる1種または2種以上のジチオリン酸
亜鉛であり、かつ全ジチオリン酸亜鉛中、R1〜
R4が炭素数3〜30の第1級アルキル基であるジ
チオリン酸亜鉛が全ジチオリン酸亜鉛中30重量%
以上であるジチオリン酸亜鉛、(C)リン酸エステ
ル、亜リン酸エステルおよびそれらのアミン塩の
うちの少なくとも1種の化合物および(D)防錆剤か
らなる動力伝達用潤滑油組成物。 5 縮合環の飽和炭化水素が、デカリル基を有す
る飽和炭化水素である特許請求の範囲第4項記載
の組成物。 6 非縮合環の飽和炭化水素が、シクロヘキシル
基を有する飽和炭化水素である特許請求の範囲第
4項または第5項に記載の組成物。 7 防錆剤がカルシウムスルホネートまたはバリ
ウムスルホネートである特許請求の範囲第4項記
載の組成物。
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