JPS6142594A - 黒鉛配合ギヤ油組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｃｆｒｉ業上の利用分野〕 この発明は、工業的に使用され、ギヤのＢ擦や一部を低
減して省エネルギーを図るためのギヤ油組成物に関する
。

〔従来の技術〕

近年、産業界で使用される種々の改械装置が大型化し、
また、高速化するに伴い、動力値１１ｔとして使用され
る軸及び軸受、歯車等の機械要素は次第に高速高負荷で
使用されるようになり、このような歯車装置に使用され
るギヤ油についても、高価な歯車や軸受の損傷を防止し
、歯車表面の平滑化、摩耗防止、性能向上や摩擦係数の
数倍を図って省エネルギーに゛符与することがより−Ｆ
Ｍ　ｆｌｉ要祝されるようになってきた。

このような目的で使用されるギヤ油としては、硫黄系、
リン系、鉛セッケンー活性硫黄系、硫黄−塩索一リン系
、硫黄−塩素−リン−亜鉛系、硫黄−リン系等の添加剤
あるいはこれらの一部同志の混合物を添加したものが提
案され、また、高負荷機械装置用どして二硫化モリブデ
ンを一部添加したギヤ油も提案されている。

ところで、今日では、これらのうち特に硫黄−リン系の
添加剤を添加したものが最も一般的に使用されており、
また、これに黒鉛を添加した黒鉛配合ギヤ油も提案され
ている（特開昭筒５８−９６６９７号公報）。

また、上記各ギヤ油とは別に、極圧剤及び耐摩耗剤とし
て双方の効果を充分に発揮するものとして、有様錫化合
物を配合した潤滑油組成物も１２案されている（特開昭
筒５７−３８９４号、同第５７−３８９５Ｍ及び同第５
７−３８９５号の各公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記各ギヤ油、特に硫黄−リン系添加剤
を添加したギヤ油は、熱安定性、酸化安定性、水分離性
、低毒性及び耐腐蝕性において満足し得る性能を発揮す
るものではあるが、高速高負荷の特に厳しい条件下で運
転される歯車に使用されるギヤ油において要求される性
能、ずなわち歯車の摩耗の軽減防止、荒れた歯車表面の
平滑化、低摩擦等の性能についてみると、上記いずれの
ギヤ油において・ｂ未だにその性能が不十分であり、今
日の産業界で使用される秤々の機械装置の動力伝達機構
に適したギヤ油の開発が強く要請されるようになった。

〔問題点を解決Ｊるための手段〕

本発明は、かかる観点に鑑み、従来の硫黄−リン系添加
剤を添加したギヤ油が有する熱安定性、水分離性、低温
性及び耐腐蝕性等の性能を生かしつつ、高速高負荷の機
械装置に対応し得るギヤ油を提供するもので、基油に硫
黄化合物、リン化合物、黒鉛及び有機錫化合物を配合し
てなる黒鉛配合ギヤ油組成物である。

本発明にＪ３いて、基油として使用されるものは、鉱油
又は鉱油を主成分とするもので、必要に応じてポリスチ
レン系、ポリイソブチレン系、ポリブテン系、ポリメタ
アクリレート系等のごとき潤滑油によく使用される増粘
剤を添加し、混合してその粘度を調整してもよい。また
、必要に応じて適当な流動点降下剤を配合したものでも
よい。工業用のギヤ油においては、通常、４０℃での動
粘度が約３０〜４，０ＯＯｃＳｔ　（センチストークス
）であるので、上記鉱油についてもこの範囲の動粘度を
示すものであればよく、また、これに補助的に使用する
公知のポリ−α−オレフィン系、合成エステル系等を混
合して基油としたものでもよい。

上記基油に配合される硫黄化合物としては、例えば、オ
レフィン系重合体を硫化ざゼて）りられたもので硫黄含
有量が通常１０〜５Ｃ１♀％の硫化オレフィン類、硫化
油脂や硫化エステル等を挙げることができる。これらの
硫黄化合物は、単独で使用してもよく、また、２種以上
を組合せて使用してもよい。上記硫黄化合物の使用量に
ついては、基油１００重Ｒ部に対して通常硫黄分０．３
〜３！１２爪部、好ましくは０．３〜２重足部である。

この硫黄化合物と共に基油に配合されるリン化合物とし
ては、亜リン酸ジエステル、亜リン酸トリエステル、ホ
スホン酸エステル、正リン酸エステル、ピロリン酸エス
テル、酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステルアミン
塩等のアルキル又はアリールリン酸エステル化合物類、
炭素ａ１〜１８のアルキル基を右づるアルキルチオフォ
スフェート、酸性チオリン酸エステルのリン酸エステル
化合物、あるいはこれらのアルキルアミン完全中和塩又
は部分中和塩等のアルキルチオリン酸エステル類、炭素
数１〜１８のアルキル基を有するアルキルチオフォスフ
ェート、酸性ジチオリン酸エステルのリン酸エステル化
合物又はチオリン酸エステル化合物、あるいはこれらの
アルキル）ノミン完全中和塩又は部分中和塩等のアルキ
ルチオリン酸エステル類、炭素数１〜１８のアルキル基
２個を有する酸性ジヂオリン酸エステルのリン酸エステ
ル化合物又はチオリン酸エステル化合物、あるいはこれ
らのアル４；ルアジン完全中８］ｆＡ又は部分中和塩等
のシアル：１ニルジチオリン酸エステル類等を挙げるこ
とかできる。これらのリン化合物は、単独で使用しても
よ（、また、２種以上を組合せて使用してもよい。また
、上記リン化合物の使用量については、基油１００重但
部に対して通常リン分０．０２〜０．３重量部、好まし
くは０．０２〜０．１重量部である。

また、本発明で使用する黒鉛としては、平均稽径３μｍ
以下、好ましくは１．５μ肌以下のものであり、分散安
定性や抗乳化性の点からしてより好ましくは、黒鉛の表
面にビニル系モノマーをグラフト重合してｔ７られた黒
鉛−ｇ４脂グラフト手合複金粉である。この黒鉛の使用
量については、基油１ｏｏｉａ部に対して通常０．１〜
２０車母部。

好ましくは０．１〜５重の部である。

さらに、上記黒鉛と共に使用される有機錫化合物とは化
合物中に錫を含有する有線化合物であり、好ましくは基
油に可溶な化合物である。このような有機錫化合物とし
ては、下記一般式（１）ル基又は−（ＣＨ）　　ＧＯＯ
Ｒ基を示し、ｎ Ｒ３はアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、
アルコキシアルキル基又はベンジル基を示し、ｍは１〜
３の整数を示し、また、ｎは１又１．ｔ２を示す。〕で
示されるアルキル錫化合物や、下記一般式（ａ）及び（
ｂ）で示される少なくとも１つの原子団を有し、 Ｒ−８ｎ−８Ｒ０−Ｐ−−−・−（ａ）下記一般式（２
）〜（１６） ％式％） 〔上記一般式（ａ）、（ｂ）及び（２）〜（１６）中、
Ｒ１及びＲ３はアルキル錫を示し、Ｒ２及びＲ４はアル
キレンを示し、Ｘは酸素原子又は硫黄原子を示し、Ｒ５
−Ｒ１３は水素、アルキル基、アルケニル基、シクロア
ルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリール
アルキル基、又はこれらの炭素原子に結合する水素原子
がフルコキシ扮で置換された置換基を示す。）で示され
る有様錫亜リン酸エステル化合物又は有機錫リン酸ニス
テール化合物や、 下記一般式（Ｃ）で示される原子団を有し、Ｒ−３ｎ−
３ｌｌ　　０−８−　−・−（ｃ）下記一般式（１１）
〜（２７） ％式％） 〔上記一般式（ｃ）及び（１１）〜（２７）中、Ｒ１は
アルキル基を示し、Ｒ２はアルキレン基を示し、ＯＲ３
〜ＯＲ８は水酸基、アルキルオキシ基、アルケニルオキ
シ基又はシクロアルキルオキシ基並びにこれらの炭素原
子に結合する水素原子が水酸基、メルカプト基、アルキ
ルオキシ オキシ基、ヒドロキシアルキル基、アリール基又はアル
キルアリール基で置換された置換基を示し、また、Ｙ　
及びＹ２は酸素又はアルキレンジオキシ基を示す。〕で
示される有機錫ホウ酸エステル化合物を挙げることがで
き、ざら・に、ジブチルジチオリン酸銀、ジー２−エチ
ルへキシルジチオリン酸銀、ジフェニルジチオリン酸銀
、ジブチル錫ジヂオリン酸ジブチルエステル、ジー２−
エチルヘキシル錫ジチオリン酸ジー２−エチルヘキシル
エステル、ジフェニル錫ジヂオリン酸ジフェニルエステ
ルの如きジアルキルあるいはジアリールジチオリン酸銀
や、ジブチルジチオｊＪルバミン酸銀、ジー２−エチル
へキシルジチオカルバミン酸錫、ジブチル錫ジチオカル
バミン酸ジブチル、ジー２−エチルヘキシル錫ジヂオカ
ルバミン故ジー２〜エチルヘキシルの如きシアルギル メイト等があり、化合物中に錫を含有する有機化合物の
全てを使用することができる。

これらの有機錫化合物は、単独゛で使用してもＪ：く、
また、２種１ストを組合せて使用してもよい。

また、上記有別錫１ヒ合物の使用量については、基油１
００重用部にλ・１して通常０．１〜１０項ｍ部、好ま
しくは０．１〜５重量部である。これらの有機錫化合物
は上記黒鉛と共存することにより、特に耐摩耗性の向上
及びＩ！ｉ！擦低減特性を発揮する。

本発明のギヤ油組成物においては、上記硫黄化合物、リ
ン化合物、黒鉛及び有機錫化合物以外に、ギヤ油として
必要な特性を向上させる目的で種々の第３添加剤を配合
することができる。

この目的で使用される第３添加剤としては、例えば、金
属不活性剤、防錆剤、抗乳化剤、消泡剤等を挙げること
ができる。上記金属不活性剤としては例えばベンゾ１〜
リアゾール系誘導体を基油１００重予部に対して通常０
．０１〜１重量部、好ましくは０．０５〜０．５重量部
を使用し、上記防錆剤としては例えばスルフォネート光
読導体やコハク酸エステル系誘導体を基油１００！Ｉｎ
部に対して通常０．０５〜１重間部、好ましくは０。

０５〜０．５！ｕｆｌｔ部を使用し、上記抗乳化剤とし
ては例えばアニオン、カチオン、ノニオン系界面活性剤
を基油１００重量部に対して通常Ｏ、００３〜２重量部
、好ましくは０．００３〜１重量部を使用し、また、消
泡剤としては例えばシリコン系読導体を基油１００重量
部に対して通常０，００１〜Ｏ．”ｌｆｆｌｌ、好まし
くは０．００２〜０。

０５重量部を使用することができる。

〔実施例〕

以下、代表的な実施例に基づいて本発明を具体的に説明
する。

〔実施例１〜４及び比較！Ｉ４１〜８ギヤ油の調製〕実
施例１ 第１表に示す性状の潤滑油、５００ニユートラル油とブ
ライトストック油とを，５０：５０の重は比で混合した
ものを基油とした。

この基油１００重ｈ）部に対し、ポリラウリルメータク
リレート１重量％グラフト化黒鉛０．５重９部と、含硫
黄系アルキル錫化合物（Ａ）としてジオクヂル錫ビス（
　−ｆ−　Ａグリコール酸オクチル）１。

０重量部と、硫化オレフィンを硫黄分として１。

０１部と、リン酸ニスデルをリン分として０。

０６重量部とをそれぞれ添加混゛合し、実施ＩＷ１ギヤ
油を得た。得られた実施例１ギヤ油の性状を第２表に示
す。

第１表 実施例２ 上記実施例１で使用したポリラウリルメタクリレート１
ｌｆｆ１％グラフト化黒鉛に変えて市販黒鉛（日本アチ
ソン■製布品名：５ＬＡ−１２５５＞を使用し、実施例
１と同様にして実施例２ギヤ油を得た。得られた実施例
２ギヤ油の性状を第２表に示す。

実施例３ 上記実施例１で使用した含硫黄系アルキル錫化合物（Ａ
）に変えて同種のジラウリル錫ビス（チオグリコール酸
ラウリル）を使用し、実施例１と同様にして実施例３ギ
ヤ油を得た。得られた実施例３ギＡ７油の性状を第２表
に示す。

実施例４ 上記実施例１で使用した含硫黄系アルキル錫化合物（Ａ
）に変えてアルキル錫ホウ酸エステルを使用し、実施例
１と同様にし、て実施例４ギヤ油を得た。得られた実施
例４ギヤ油の性状を第２表に示す。

比較例１ 上記実施例１で使用した基油１００重舟部に対し、ポリ
ラウリルメタクリレート１重量％グラフト化黒鉛０．５
手ｉｕ部と、１が【化オレフィンを硫黄分どして１．Ｏ
ｉｌＹｍ部と、リン酸エステルをリン分として０．０６
重ｉｎ部とをそれぞれ添加混合し、比較例１ギヤ油を１
７ｋ。胃られた比較例１ギヤ油の性状を第２表に示す。

比較例２ 上記実施例１で使用した基油１００圧蛋部に対し、含硫
黄系アルキル錫化合物＜Ａ）１．０重量部と、硫化オレ
フィンを硫黄分として１．０重量部と、リン酸エステル
をリン分と、して０．０６１ｍ部とをそれぞれ添加混合
し、比較例２ギヤ油を得た。得られた比較例２ギヤ油の
性状を第２表に示ず。

比較例３ 上記実施例１で使用した基油１００重０１部に対し、鉛
ジアルキルジチオカーバメイト１．５ｆ１部と、硫化オ
レフィンを硫黄分として１．０重量部と、リン酸エステ
ルをリン分としてＯ，０（１１！ｍ部とをそれぞれ添加
混合し、比較例３ギヤ油を得た。１りられた比較例３ギ
ヤ油の性状を第２表に示ず。

比較例４ 市販のＳＰ系ギヤ油（ｆｌ！ｉ度グレード■５ＯＶＧ　
　２２０＞を比較例４ギヤ油とした。この比較例４ギヤ
油の性状を第２表に示す。

比較例５ 市販の黒鉛入りギヤ油（粘度グレードｌ５ＯＶＧ　　２
２０）を比較例５ギヤ油とした。この比較例５ギヤ油の
性状を第２表に示す。

比較例６ 上記実施例１で使用した含硫黄系アルキル錫化合物＜Ａ
）に変えてジー２−エチルへキシルジチオリン酸亜鉛を
使用し、比較例６ギヤ油をｆｙ７た。

得られた比較例６ギヤ油の性状を第２表に承り“。

比較例７ 上記実施例１で使用した含硫黄系アル４ニル錫化合物（
Ａ）に変えて０．５’ｆ’［ｉｍ％の有線モリブデン化
合物を使用し、比較例７・ギヤ油を１７１だ。１′：Ｉ
られた比較例７ギ１７油の性状を第２表に示ず。

比較例８ 上記実施例１で使用した含硫黄系アルキル錫化合物（Ａ
）に変えて１重量％のホウ素化合物を使用し、比較例８
ギＸ？油を得た。）Ｊられた比較例８ギヤ油の性状を第
２表に示す。

〔各実施例及び各比較例のギヤ油の性能試験〕上記各実
施例及び各比較例のギヤ油について、フッレックス社の
ファレツクス摩擦・摩耗試験機を使用して下記の条件で
摩耗試験を行い、試験中のａ！擦係数、試験終了俊の摩
耗毒及び摺動部の表面粗さをそれぞれ計測した。結果を
第３表及び第４表に示す。

試験条件 テストブロック：八ＩＳＩ　Ｃ−１１３７，ＩＩＲｃ　
２０〜２４テストビン　　：　Ａｌ５Ｉ　　３１３５　
、ＩＩＲＢ　８７〜９１回転＠　　　　　：２９０ｒｐ
ｍ 荷重　　　　　：５００１ｂｆ 試験時間　　　：３０分間 市販の比較例４及び５ギヤ油に比べて低いａ！擦係数を
示した。

また、第４表から明らかなように、各実施例１〜４ギヤ
油は、市販の比較例４及び５ギヤ油と比較すると表面粗
さ及び摩耗ｍのいずれにＪ５いても改善がみられ、また
、比較例１〜３と比較すると、グラファイトを添加した
比較例１ギヤ油の結果からグラファイト添加により耐摩
耗性が向上し、有機錫化合物を添加した比較例２ギヤ油
の結果及び比較例６〜８の結果から有機錫化合物添加に
より平滑性が向上し、実施例１〜４の結果からこれら両
者を添加することにより両者の相乗効果が発揮されてａ
ｔｅ、摩耗の低減と表面平滑性の向上の効果が箸しいこ
とが判明した。

〔発明の効果〕

本発明の黒鉛配合ギヤ油組成物は、従来のギヤ油が有す
る熱安定性、水分離性、低毒性及び耐腐蝕性等の性能を
損うことなく、黒鉛と有機錫化合物とが共存して相乗効
果を発揮し、高速高負荷の歯車に使用されるギヤ油にお
いて要求される性能、すなわち歯車素地金属の損傷防止
、歯車表面の平滑化、耐荷正性能及び低Ｗ、環係数等の
性能についもこれを著しく向上させることができ、今日
の産業界で使用される種々の機械装置の動力伝達機椙゛
に適したギヤ油である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基油に硫黄化合物、リン化合物、黒鉛及び有機錫
   化合物を配合したことを特徴とする黒鉛配合ギヤ油組成
   物。
2. （２）黒鉛が基油１００重量部に対して０．１〜２０重
   量部配合されている特許請求の範囲第１項記載の黒鉛配
   合ギヤ油組成物。
3. （３）黒鉛がその表面にビニル系モノマーをグラフト重
   合して得られた黒鉛−樹脂グラフト重合物である特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の黒鉛配合ギヤ油組成物
   。
4. （４）有機錫化合物が基油１００重量部に対して０．１
   〜１０重量部配合されている特許請求の範囲第１項ない
   し第３項のいずれかに記載の黒鉛配合ギヤ油組成物。