JP7555820B2 - 潤滑油組成物 - Google Patents
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Description
[1]潤滑油基油と、(A)トリアゾール系金属不活性化剤を、組成物全量基準で窒素量として0.005~0.03質量%と、(B1)下記一般式(1)で表されるコハク酸イミド化合物を、組成物全量基準で窒素量として0.0005~0.02質量%とを含有することを特徴とする、潤滑油組成物。
前記(E)成分は、炭素数40~400のアルキル若しくはアルケニル基を有するアルキル若しくはアルケニルコハク酸若しくはその無水物と、ポリアミンとの縮合反応生成物、若しくはその誘導体、又はそれらの組み合わせである、[1]~[5]のいずれかに記載の潤滑油組成物。
本発明の潤滑油組成物(以下において「潤滑油組成物」又は単に「組成物」ということがある。)における潤滑油基油としては、1種以上の鉱油系基油、もしくは1種以上の合成系基油、またはそれらの混合基油を用いることができる。一の実施形態において、API基油分類のグループII基油、グループIII基油、グループIV基油、若しくはグループV基油、又はそれらの混合基油を好ましく用いることができる。APIグループII基油は、硫黄分が0.03質量%以下、飽和分が90質量%以上、且つ粘度指数が80以上120未満の鉱油系基油である。APIグループIII基油は、硫黄分が0.03質量%以下、飽和分が90質量%以上、且つ粘度指数が120以上の鉱油系基油である。APIグループIV基油はポリα-オレフィン基油である。APIグループV基油は上記グループI~IV以外の基油であって、その好ましい例としてはエステル系基油を挙げることができる。
本発明の潤滑油組成物は、(A)トリアゾール系金属不活性化剤(以下において「(A)成分」ということがある。)を含有する。(A)成分としては、潤滑油において用いられるトリルトリアゾール系金属不活性化剤および/またはベンゾトリアゾール系金属不活性化剤を特に制限なく用いることができる。(A)成分としては1種の化合物を単独で用いてもよく、2種以上の化合物を組み合わせて用いてもよい。
一の実施形態において、潤滑油組成物は、窒素を含有する油性剤系摩擦調整剤(以下において単に「(B)成分」ということがある。)を含み得る。窒素を含有する油性剤系摩擦調整剤の例としては、後述する(B1)コハク酸イミド系摩擦調整剤のほか、アミン系摩擦調整剤、アミド系摩擦調整剤等の油性剤系摩擦調整剤を挙げることができる。(B)成分は、炭素数8~36の脂肪族ヒドロカルビル基を有する脂肪族アミン化合物であってコハク酸イミド系無灰分散剤((E)成分)およびアミン系酸化防止剤((F)成分)以外の化合物、並びに、炭素数8~36の脂肪族ヒドロカルビル又は脂肪族ヒドロカルビルカルボニル基とアミド結合とを有する化合物であってコハク酸イミド系無灰分散剤((E)成分)およびアミン系酸化防止剤((F)成分)以外の化合物を包含する。
脂肪酸アミド摩擦調整剤の例としては、ラウリン酸アミド、ミリスチン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、ヤシ油脂肪酸アミド、炭素数12~13の合成混合脂肪酸アミド、等を挙げることができる。
本発明の潤滑油組成物は、(B1)一般式(1)で表されるコハク酸イミド化合物(以下において「コハク酸イミド系摩擦調整剤」又は単に「(B1)成分」ということがある。)を含有する。(B1)成分としては1種の化合物を単独で用いてもよく、2種以上の化合物を組み合わせて用いてもよい。
一の好ましい実施形態において、潤滑油組成物は、(C)カルシウムサリシレート清浄剤(以下において単に「(C)成分」ということがある。)をさらに含み得る。(C)成分としては、カルシウムサリシレートまたはその塩基性塩もしくは過塩基性塩を用いることができる。(C)成分としては1種のカルシウムサリシレート清浄剤を単独で用いてもよく、2種以上のカルシウムサリシレート清浄剤を組み合わせて用いてもよい。カルシウムサリシレートの例としては、以下の一般式(2)で表される化合物を挙げることができる。
一の好ましい実施形態において、潤滑油組成物は、下記一般式(3)で表される亜リン酸エステル化合物(以下において「(D)成分」ということがある。)をさらに含み得る。(D)成分としては1種の亜リン酸エステル化合物を単独で用いてもよく、2種以上の亜リン酸エステル化合物を組み合わせて用いてもよい。
一の好ましい実施形態において、潤滑油組成物は、(E)コハク酸イミド系無灰分散剤(以下において「(E)成分」ということがある。)を更に含み得る。(E)成分としては、ホウ素化コハク酸イミド系無灰分散剤を用いてもよく、非ホウ素化コハク酸イミド系無灰分散剤を用いてもよく、両者を組み合わせて用いてもよい。ただし酸化劣化油の電気絶縁性をさらに高める観点からは、(E)成分はホウ素化コハク酸イミド系無灰分散剤を含むことが好ましい。
一般式(5)及び(6)におけるアルキル基またはアルケニル基(R8~R10)の好適な数平均分子量は1000~3500、より好ましくは800~3500である。
一の好ましい実施形態において、潤滑油組成物は、(F)酸化防止剤(以下において「(F)成分」ということがある。)を更に含み得る。(F)成分としては1種の化合物を単独で用いてもよく、2種以上の化合物を組み合わせて用いても良い。(F)成分としては、アミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤等の公知の酸化防止剤を特に制限なく用いることができる。(F)成分としては、1種以上のアミン系酸化防止剤を用いてもよく、1種以上のフェノール系酸化防止剤を用いてもよく、それらを組み合わせて用いてもよい。
潤滑油組成物が(F)成分としてフェノール系酸化防止剤を含有する場合、その含有量は、潤滑油組成物全量基準で、好ましくは0質量%超1.5質量%以下であり、一の実施形態において0質量%超1.0質量%以下であり得る。フェノール系酸化防止剤の含有量が上記上限値以下であることにより、新油の電気絶縁性、および酸化劣化後の組成物の電気絶縁性をさらに高めることが可能になる。フェノール系酸化防止剤の含有量の下限値は特に制限されるものではないが、一の実施形態において0.1質量%以上であり得る。
一の実施形態において、潤滑油組成物は、粘度指数向上剤、流動点降下剤、(D)成分以外の摩耗防止剤または極圧剤、(B)成分以外の摩擦調整剤、(A)成分以外の腐食防止剤、(A)成分以外の金属不活性化剤、防錆剤、抗乳化剤、消泡剤、及び着色剤から選ばれる1種以上の添加剤をさらに含み得る。
また潤滑油組成物は(D)成分以外のリン含有添加剤を含有してもよく、含有しなくてもよいが、潤滑油組成物中の全リン含有量が組成物全量基準で0.06質量%以下であることが好ましい。潤滑油組成物中の全リン含有量が上記上限値以下であることにより、新油の電気絶縁性および酸化劣化後の組成物の電気絶縁性をさらに高めることが可能になる。一の実施形態において、潤滑油組成物中の(D)成分以外のリン含有添加剤の総含有量は、組成物全量基準でリン分として好ましくは0~0.05質量%、より好ましくは0~0.03質量%である。(D)成分以外のリン含有添加剤の総含有量が上記上限値以下であることにより、新油の電気絶縁性、および酸化劣化後の組成物の電気絶縁性をさらに高めることが可能になる。
潤滑油組成物は、金属系清浄剤以外の金属含有添加剤(例えば有機モリブデン化合物やジアルキルジチオリン酸亜鉛等。)を含有してもよく、含有しなくてもよいが、潤滑油組成物中の金属元素の総含有量は、組成物全量基準で金属量として0.03質量%以下であることが好ましい。潤滑油組成物中の金属元素の総含有量が上記上限値以下であることにより、新油の電気絶縁性、および酸化劣化後の組成物の電気絶縁性をさらに高めることが可能になる。一の実施形態において、潤滑油組成物中の金属系清浄剤以外の金属含有添加剤の総含有量は、組成物全量基準で金属量として好ましくは0.010質量%以下、より好ましくは0.0075質量%以下、さらに好ましくは0.0050質量%以下である。金属系清浄剤以外の金属含有添加剤の総含有量が上記上限値以下であることにより、新油の電気絶縁性、および酸化劣化後の組成物の電気絶縁性をさらに高めることが可能になる。
潤滑油組成物の100℃における動粘度は、好ましくは1.8~4.0mm2/sである。組成物の100℃における動粘度が上記上限値以下であることにより、省燃費性を高めることが可能になる。また組成物の100℃における動粘度が上記下限値以上であることにより、耐焼付き性、耐摩耗性、耐疲労性、新油の電気絶縁性、および酸化劣化後の組成物の電気絶縁性をさらに高めることが可能になる。
本発明の潤滑油組成物は、酸化劣化後の電気絶縁性および銅腐食防止の長期安定性が高められているので、電動モーター油、変速機油、電動モーターと変速機(歯車機構)との共通潤滑油、または電動モーターと変速機(歯車機構)とを備える電動ドライブモジュールの潤滑油として好ましく用いることができる。一の実施形態において、本発明の潤滑油組成物は、電動モーターを備える自動車において、電動モーターの潤滑に好ましく用いることができる。他の一の実施形態において、本発明の潤滑油組成物は、電動モーター及び変速機(歯車機構)を備える自動車において、電動モーター及び変速機(歯車機構)の潤滑に好ましく用いることができる。
表1~4に示されるように、本発明の潤滑油組成物(実施例1~18)、及び比較用の潤滑油組成物(比較例1~3)をそれぞれ調製した。表中、基油について「mass%」は基油全量基準での(基油の全量を100質量%とする)質量%を意味し、他の成分について「mass%」は組成物全量基準での(組成物の全量を100質量%とする)質量%を意味し、「mass ppm」は組成物全量基準での質量ppmを意味する。成分の詳細は次の通りである。
O-1:水素化精製鉱油(Group II、動粘度(40℃):7.7mm2/s、動粘度(100℃):2.3mm2/s、粘度指数:118、硫黄分:1質量ppm未満)
O-2:水素化精製鉱油(Group III、動粘度(40℃):19.5mm2/s、動粘度(100℃):4.2mm2/s、粘度指数:125、硫黄分:1質量ppm未満)
O-3:ワックス異性化基油(Group III、動粘度(40℃):9.3mm2/s、動粘度(100℃):2.7mm2/s、粘度指数:125、硫黄分:1質量ppm未満)
O-4:ワックス異性化基油(Group III、動粘度(40℃):15.7mm2/s、動粘度(100℃):3.8mm2/s、粘度指数:143、硫黄分:1質量ppm未満)
O-5:ポリα-オレフィン(Group IV、動粘度(40℃):5.0mm2/s、動粘度(100℃):1.7mm2/s)
O-6:ポリα-オレフィン(Group IV、動粘度(40℃):18.4mm2/s、動粘度(100℃):4.1mm2/s、粘度指数:124)
O-7:モノエステル基油(Group V、動粘度(40℃):8.5mm2/s、動粘度(100℃):2.7mm2/s、粘度指数:177)
A-1:トリルトリアゾール系金属不活性化剤
A-2:ベンゾトリアゾール系金属不活性化剤
B-1:一般式(1)で表されるコハク酸イミド化合物(一般式(1)においてR1及びR2がオクタデセニル基)
B-2*:ポリイソブテニルコハク酸イミド化合物(一般式(1)においてR1及びR2がポリイソブテニル基、ポリイソブテニル基の平均炭素数:192.8)
C-1:カルシウムサリシレート清浄剤、塩基価325mgKOH/g
D-1:ビス(3-チアウンデシル)ハイドロジェンホスファイト
E-1:ホウ素化コハク酸イミド無灰分散剤(重量平均分子量:9000)
F-1:芳香族アミン系酸化防止剤
F-2:フェノール系酸化防止剤
潤滑油組成物のそれぞれについて、新油の銅腐食防止性、及び、空気中で常温にて150時間静置した後の組成物の銅腐食防止性を評価した。新油、または、新油を空気中で常温にて150時間静置した後の潤滑油組成物を試料油として用いた。試料油に銅板を入れ、150℃の恒温槽内で96時間静置した後、試料油中の銅濃度を測定した。試料油中の銅濃度は、JPI-5S-44-2011に準拠して、誘導結合プラズマ(ICP)発光分光分析法により測定した。結果を表1~4に示している。本試験において、新油について測定される銅濃度が低いほど、新油の銅腐食防止性が良好であることを意味し、150時間常温静置後の潤滑油組成物について測定される銅濃度が低いほど、銅腐食防止性が長期にわたって良好であることを意味する。
潤滑油組成物のそれぞれについて、新油の体積抵抗率、及び、酸化劣化油の体積抵抗率を測定した。酸化劣化油は、JIS K2514-1に準拠してISOT(Indiana Stirring Oxidation Test)法により油温165℃で150時間、新油を酸化処理することにより得た。新油および酸化劣化油のそれぞれについて、体積抵抗率の測定は、JIS C2101に規定の体積抵抗率試験に準拠し、油温80℃で行った。結果を表1~4に示している。本試験において80℃における体積抵抗率が高いほど、電気絶縁性が良好であることを意味する。本試験における酸化劣化油の80℃における体積抵抗率は1.0×109Ω・cm以上であることが好ましい。
実施例1~17の潤滑油組成物は、銅腐食防止の長期安定性、及び酸化劣化油の電気絶縁性において良好な結果を示した。
(B)成分(コハク酸イミド系摩擦調整剤B-1)に代えて、(B)成分に該当しないコハク酸イミド化合物(B-2*)を用いた比較例1の潤滑油組成物は、銅腐食防止の長期安定性において劣った結果を示した。
(B)成分を含有しない比較例2の潤滑油組成物は、銅腐食防止の長期安定性において劣った結果を示した。
(B)成分の含有量が過大である比較例3の潤滑油組成物は、酸化劣化油の電気絶縁性において劣った結果を示した。
Claims (10)
- 潤滑油基油と、
(A)トリアゾール系金属不活性化剤を、組成物全量基準で窒素量として0.005~0.03質量%と、
(B1)下記一般式(1)で表されるコハク酸イミド化合物を、組成物全量基準で窒素量として0.0005~0.02質量%と、
(C)カルシウムサリシレート清浄剤を、組成物全量基準でカルシウム量として0.005~0.03質量%と
(D)下記一般式(3)で表される亜リン酸エステル化合物を、組成物全量基準でリン量として0.01~0.06質量%と、
を含有し、
前記組成物をJIS K2514-1に規定のISOT法により150時間酸化処理することにより得られる酸化劣化油の80℃における体積抵抗率が1.0×109Ω・cm以上であることを特徴とする、潤滑油組成物。
(一般式(1)において、R1及びR2はそれぞれ独立に、水素原子、又は、炭素数1~36の直鎖または分岐鎖のアルキル又はアルケニル基を表し、R1及びR2の少なくとも一方は炭素数8~36の直鎖または分岐鎖のアルキル又はアルケニル基であり、nは1~10の整数を表す。)
(一般式(3)において、R 4 及びR 5 はそれぞれ独立に、炭素数1~18の直鎖炭化水素基、又は下記一般式(4)で表される炭素数4~20の基である。)
(一般式(4)において、R 6 は炭素数2~17の直鎖炭化水素基であり、R 7 は炭素数2~17の直鎖炭化水素基であり、X 1 は酸素原子または硫黄原子である。) - 金属系清浄剤の総含有量が、組成物全量基準で金属量として0.005~0.03質量%である、請求項1に記載の潤滑油組成物。
- 金属系清浄剤の全石けん基にサリシレートが占める割合が65質量%以上である、請求項1又は2に記載の潤滑油組成物。
- (E)コハク酸イミド系無灰分散剤を、組成物全量基準で10質量%以下含有するか、又は含有せず、
前記(E)成分は、炭素数40~400のアルキル若しくはアルケニル基を有するアルキル若しくはアルケニルコハク酸若しくはその無水物と、ポリアミンとの縮合反応生成物、若しくはその誘導体、又はそれらの組み合わせである、請求項1~3のいずれかに記載の潤滑油組成物。 - 前記(B1)成分が、炭素数8~30のアルキル若しくはアルケニル基を有するアルキル若しくはアルケニルコハク酸又はその無水物と、ポリアミンとの縮合反応生成物である、請求項1~4のいずれかに記載の潤滑油組成物。
- 前記組成物の100℃における動粘度が1.8~4.0mm2/sである、請求項1~5のいずれかに記載の潤滑油組成物。
- 前記組成物の40℃における動粘度が4~20mm2/sであり、
前記組成物の100℃における動粘度が1.8~4.0mm2/sである、請求項1~5のいずれかに記載の潤滑油組成物。 - 電動モーターを備える自動車において、前記電動モーターの潤滑、又は、前記電動モーター及び変速機の潤滑に用いられる、請求項1~7のいずれかに記載の潤滑油組成物。
- 請求項1~8のいずれかに記載の潤滑油組成物を用いて、電動モーターを備える自動車の前記電動モーターを潤滑することを特徴とする、電動モーターの潤滑方法。
- 請求項1~8のいずれかに記載の潤滑油組成物を用いて、電動モーターを備える自動車の前記電動モーター及び変速機を潤滑することを特徴とする、電動モーター及び変速機の潤滑方法。
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