JPH0637629B2 - Gear oil composition - Google Patents
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- JPH0637629B2 JPH0637629B2 JP63249077A JP24907788A JPH0637629B2 JP H0637629 B2 JPH0637629 B2 JP H0637629B2 JP 63249077 A JP63249077 A JP 63249077A JP 24907788 A JP24907788 A JP 24907788A JP H0637629 B2 JPH0637629 B2 JP H0637629B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は工業用高粘度ギヤ油に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a high-viscosity industrial gear oil.
現在各種ギヤ油として代表的なものに鉱油系ギヤ油があ
る。At present, mineral oil type gear oils are representative of various gear oils.
しかし近年、省エネルギーや油および機械の長寿命化の
ニーズに伴って、各種合成油の使用が波及しつつある。However, in recent years, the use of various synthetic oils has been spreading due to the needs for energy saving and longer life of oils and machines.
合成油のなかでも特にコスト、耐水性、パッキン耐性等
の点で従来の設備のままで使用可能なこと、また従来の
鉱油に使用している添加剤が使用可能であることなどの
条件から、ポリαオレフィン水素化物（以下ＰＡＯと略
称する）の使用が波及しつつある。Among the synthetic oils, the cost, water resistance, packing resistance, etc. can be used with conventional equipment, and the additives used in conventional mineral oil can be used. The use of poly-α-olefin hydrides (hereinafter abbreviated as PAO) is spreading.
一般に鉱油系ギヤ油は鉱油に酸化防止剤、防錆剤、極圧
添加剤、消泡剤、金属不活性剤が添加され、場合によっ
ては粘度指数向上剤や流動点降下剤等の添加剤が添加さ
れている。In general, mineral oil-based gear oils are added with antioxidants, rust preventives, extreme pressure additives, defoamers, metal deactivators, and in some cases additives such as viscosity index improvers and pour point depressants. Has been added.
工業用ギヤ油についてはメーカー各社により組成に違い
があるが、現在市販されているギヤ油は大略第１表に示
すような配合割合になっている。Although the composition of industrial gear oils varies depending on the manufacturer, the gear oils currently on the market generally have the compounding ratios shown in Table 1.
一般にギヤ油は潤滑油の中では粘度範囲が最も広く、高
粘度油の使用が多い。たとえばＪＩＳの分類でも４０℃
の粘度で６８センチストークスから１０００センチスト
ークス以上のものまである。鉱油の場合、２２０センチ
ストークスより高粘度のものは基油単体での対応は難し
く、これを解決するため、一般に増粘剤として高分子の
ポリメタアクリレートやオレフィンコポリマーを用い、
場合によってはポリブタジエンを用いるのが普通であ
る。 Generally, gear oil has the widest viscosity range among lubricating oils, and high-viscosity oil is often used. For example, JIS classification is 40 ℃
The viscosity is from 68 centistokes to more than 1000 centistokes. In the case of mineral oil, if the viscosity is higher than 220 centistokes, it is difficult to deal with the base oil alone, and in order to solve this, generally, a high molecular weight polymethacrylate or olefin copolymer is used as a thickener,
In some cases it is common to use polybutadiene.
これらの増粘剤は一般に分子量５０００から１００００
０程度の高分子ポリマーであるため、使用中に剪断を受
け、粘度低下を来し、一旦剪断されると永久的に回復し
ない。These thickeners generally have a molecular weight of 5,000 to 10,000.
Since it is a high molecular weight polymer of about 0, it undergoes shearing during use, resulting in a decrease in viscosity, and once sheared, it does not permanently recover.
また一般には剪断と同時に粘度指数の低下および流動点
の上昇を来す場合が多い。Further, in general, shearing often causes a decrease in viscosity index and an increase in pour point.
またこれらポリマーは高分子であるため、ギヤ油の潤滑
領域である弾性潤滑領域への侵入が難しく、ポリマーで
増粘させたギヤ油の潤滑特性は十分ではないと言われて
いる。Further, since these polymers are polymers, it is said that it is difficult for the gear oil to enter the elastic lubrication region, which is the lubrication region, and the lubrication characteristics of the gear oil thickened by the polymer are not sufficient.
ＰＡＯを基油の一成分としてギヤ油を製造する場合、低
粘度油の場合は、ポリマーの添加も少ないため、ＰＡＯ
の特色を活したギヤ油を製造することは比較的容易であ
る。When gear oil is produced by using PAO as one component of base oil, in the case of low-viscosity oil, the addition of polymer is small,
It is relatively easy to produce a gear oil that takes advantage of the above characteristics.
しかしながら高粘度油を製造する場合は、ポリマーの添
加量を多くする必要があるため、添加剤の溶解生、永久
粘度低下、潤滑特性等を損なわずに製造することは極め
て難しい。However, when producing a high-viscosity oil, it is necessary to increase the amount of the polymer added, and therefore it is extremely difficult to produce an oil without impairing the solubility of additives, the decrease in permanent viscosity, the lubricating characteristics, and the like.
高粘度ＰＡＯおよびエチレンとαオレフィンとのコポリ
マー水素化物（以下ＰＥＡＯと略称する。）は、低粘度
ＰＡＯよりさらに各種添加剤の溶解性に劣るため、同量
の添加剤を配合した場合、添加剤の分離・沈殿を来し、
著しく性能の低下を来すことが多い。High-viscosity PAO and copolymer hydride of ethylene and α-olefin (hereinafter abbreviated as PEAO) have poorer solubility of various additives than low-viscosity PAO. Therefore, when the same amount of additive is blended, the additive is added. The separation and precipitation of
In many cases, the performance is significantly deteriorated.
これら溶解性の問題を解決する方法としては、エステル
類を５〜３０％程度添加する方法が知られているが、エ
ステルの加水分解が懸念されるため、水混入の恐れがあ
る鉄鋼設備等の機器では注意を要する。（潤滑通信８
８、６月号、ｐ４４） また前述したように、ポリマーで増粘させたギヤ油の潤
滑特性は劣るため、分子量６００〜１０００程度のＰＡ
Ｏ、またはＰＥＡＯを使用する場合があるが、これらは
一般にコスト的に高く、各種添加剤の溶解性が悪いた
め、使用時に添加剤の析出を生じることが多い。As a method of solving these solubility problems, a method of adding about 5 to 30% of esters is known, but there is concern about hydrolysis of the ester, so that there is a risk of water contamination such as steel equipment. Be careful with the equipment. (Lubrication communication 8
(August, June issue, p44) As described above, since the lubricating properties of the gear oil thickened by the polymer are inferior, the PA having a molecular weight of about 600 to 1000 is used.
O or PEAO may be used, but these are generally high in cost and have poor solubility of various additives, so that precipitation of the additives often occurs during use.
本発明の目的は、ＰＡＯの優れた特性を損なうことな
く、鉱油系に使用されている添加剤を使用して、使用中
に添加剤の分離がなく、潤滑特性のすぐれた高粘度ギヤ
油を提供することである。An object of the present invention is to provide a high-viscosity gear oil having excellent lubrication characteristics by using additives used in a mineral oil system without impairing the excellent properties of PAO, and eliminating the separation of the additives during use. Is to provide.
本発明は平均分子量４００〜６００のポリαオレフィン
水素化物（ＰＡＯ）と平均分子量１３００〜１６００の
ポリαオレフィン水素化物（ＰＡＯ）またはエチレンα
オレフィンとのコポリマー水素化物（ＰＥＡＯ）とを配
合してなり、４０℃で２２０センチストークスから１０
００センチストークスまでの粘度を有するギヤ油組成物
である。The present invention relates to a poly-α-olefin hydride (PAO) having an average molecular weight of 400 to 600 and a poly-α-olefin hydride (PAO) having an average molecular weight of 1300 to 1600 or ethylene α.
Blended with olefin copolymer hydride (PEAO), at 40 ° C from 220 centistokes to 10
A gear oil composition having a viscosity of up to 00 centistokes.
本発明で基油の一成分として使用するＰＡＯは平均分子
量４００〜６００、好ましくは４５０〜５５０のもので
あり、デセン−１，イソブテン等をルイス酸コンプレッ
クスあるいは塩化アルミニウム触媒等で重合させて得ら
れた重合物を水素化することにより得られる。The PAO used as one component of the base oil in the present invention has an average molecular weight of 400 to 600, preferably 450 to 550, and is obtained by polymerizing decene-1, isobutene or the like with a Lewis acid complex or an aluminum chloride catalyst. It is obtained by hydrogenating the polymer.
平均分子量４００未満のＰＡＯを使用した場合、引火点
の低下および蒸発量の増大を招くため好ましくない。When PAO having an average molecular weight of less than 400 is used, the flash point is lowered and the evaporation amount is increased, which is not preferable.
また基油のもう一つの成分として使用するＰＡＯ又はＰ
ＥＡＯは平均分子量１３００〜１６００、好ましくは１
４００〜１５００のものであり、ＰＡＯは前記と同様な
方法で分子量を調整することにより得られる。またＰＥ
ＡＯはエチレンと前記のようなαオレフィンを共重合さ
せて得られたものを水素化することによって得られる。PAO or P used as another component of the base oil
EAO has an average molecular weight of 1300 to 1600, preferably 1.
PAO of 400-1500 can be obtained by adjusting the molecular weight in the same manner as described above. PE
AO is obtained by hydrogenating a product obtained by copolymerizing ethylene and the above-mentioned α-olefin.
なお水素化は完全に水素化されなくともよいが、水素化
の程度が低いと劣化し易い。The hydrogenation does not have to be completely hydrogenated, but if the degree of hydrogenation is low, it is likely to deteriorate.
これらの配合割合は、目的とする粘度によって変化する
が、平均分子量４００〜６００のＰＡＯ２０〜８０重量
部に対し、平均分子量１３００〜１６００のＰＡＯおよ
び／またはＰＥＡＯ ８０〜２０重量部の範囲である。Although the blending ratio varies depending on the desired viscosity, it is in the range of 80 to 20 parts by weight of PAO and / or PEAO having an average molecular weight of 1300 to 1600 with respect to 20 to 80 parts by weight of PAO having an average molecular weight of 400 to 600.
本発明のギヤ油には、潤滑剤用酸化防止剤、防錆剤、消
泡剤等を配合することができる。Antioxidants for lubricants, rust preventives, defoamers and the like can be added to the gear oil of the present invention.
また平均分子量６００〜１０００のＰＡＯまたはＰＥＡ
Ｏの単体使用では、各種添加剤の溶解性が低下し、製造
時のみならず、使用時に、これらの添加剤が析出分離
し、製品の特性を著しく低下させ、またコストの上昇を
招く。PAO or PEA having an average molecular weight of 600 to 1000
When O is used alone, the solubility of various additives decreases, and these additives precipitate and separate not only during manufacturing but also during use, resulting in a marked decrease in product characteristics and an increase in cost.
一方、高分子ポリマーの使用は、永久粘度低下を生じた
り、弾性潤滑領域への侵入が困難なため接触面間の潤滑
特性が不充分となるため、分子量は５０００以下、望ま
しくは２０００以下が有効である。On the other hand, the use of a high-molecular weight polymer causes a decrease in permanent viscosity and makes it difficult to penetrate into the elastic lubrication region, resulting in insufficient lubrication characteristics between contact surfaces. Therefore, a molecular weight of 5000 or less, preferably 2000 or less is effective. Is.
以下に実施例により本発明を更に具体的に説明するが、
本発明はこの実施例よって何等限定されるものではな
い。Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples.
The invention is in no way limited by this embodiment.
（実施例１〜２、比較例１〜６） 分子量の異なるＰＡＯおよびＰＥＡＯを第２表に示す割
合で配合することにより、４０℃で粘度４６０センチス
トークスになるようにしたギヤ油基油とした。Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 6 Gear oil base oils having a viscosity of 460 centistokes at 40 ° C. were obtained by blending PAO and PEAO having different molecular weights in the proportions shown in Table 2. .
用いたＰＡＯは低粘度用として平均分子量約４００，５
００のものを、高粘度用として平均分子量１４００のも
のを用いた。なお平均分子量１４００は市販ＰＡＯの最
高粘度グレードである。The PAO used has an average molecular weight of about 400,5 for low viscosity.
No. 00 having a mean molecular weight of 1400 was used for high viscosity. The average molecular weight of 1400 is the highest viscosity grade of commercial PAO.
またＰＥＡＯとしては平均分子量７００，１５００およ
び３６００のものを用いた。オレフィンコポリマー（以
下ＯＣＰと略称する）としては平均分子量５００００の
ものを用いた。ポリメタアクリレート（以下ＰＭＡと略
称する）としては平均分子量５０００，１００００，２
００００の３種類のものを用いた。As PEAO, those having an average molecular weight of 700, 1500 and 3600 were used. An olefin copolymer (hereinafter abbreviated as OCP) having an average molecular weight of 50,000 was used. Polymethacrylate (hereinafter abbreviated as PMA) has an average molecular weight of 5000, 10000, 2
Three kinds of 0000 were used.
第２表に、得られたギヤ油基油の引火点および蒸発量を
示した。このギヤ油基油に第１表で各種の添加剤を第１
表による配合で配合し、ギヤ油組成物とした。この潤滑
油特性を第２表に同時に示した。Table 2 shows the flash point and the evaporation amount of the obtained gear oil base oil. Add various additives to this gear oil base oil in Table 1
A gear oil composition was prepared by blending as shown in the table. The lubricating oil properties are also shown in Table 2.
引火点はＪＩＳＫ−２２６５に規定されているクローズ
カップ法で行った。蒸発量についてはＪＩＳＫ−２５４
０に規定されている容器（潤滑油熱安定度試験）に準拠
し、１６５℃、２４時間後の蒸発原料をｗｔ％で求め
た。The flash point was measured by the closed cup method specified in JIS K-2265. For the amount of evaporation, see JISK-254.
Based on the container (lubricant oil thermal stability test) specified in 0, the evaporation raw material after 165 ° C. and 24 hours was determined in wt%.
潤滑特性試験は、耐焼付性、耐摩耗性および目視による
曇り、濁りについて行った。The lubrication property test was conducted for seizure resistance, abrasion resistance, and visual haze and turbidity.
(1)耐焼付性 Ａ法：チムケン試験機を用い、ＪＩＳＫ ２５１９（潤
滑油耐過重能試験方法）に準拠し試験した。(1) Seizure resistance Method A: Tested in accordance with JIS K 2519 (Lubricant oil overweight resistance test method) using a Timken tester.
試験片としてチムケンカップ径１３．１mmのチムケン社
製ロックウェル硬さＣが６０のものおよびブロック１
２．２mm×１９．３mmを用いて、油温４０℃で試験油を
毎分２．３で潤滑部に滴下しながら、荷重３０ポンド
より試験を開始し、すべり速度２００cm/secで１０分間
試験、その後、テストピースのスコーリングの有無を確
認する。ＯＫならば順次１０ポンドずつ追加し、スコー
リングが発生するまで試験を繰り返し、スコーリングが
発生したら、その荷重より５ポンド低い荷重で試験を行
いスコーリングが発生しなければ、その値をＯＫ荷重
（ポンド）とした。As a test piece, a block with a Rockwell hardness C of 60, made by the Timken company, with a Timken cup diameter of 13.1 mm, and a block 1
Using 2.2 mm x 19.3 mm, the test oil was dropped into the lubrication part at an oil temperature of 40 ° C at 2.3 per minute, the test was started from a load of 30 pounds, and the sliding speed was 200 cm / sec for 10 minutes. , And then check the test piece for scoring. If OK, add 10 pounds each and repeat the test until scoring occurs. If scoring occurs, test with a load 5 pounds lower than that load, and if scoring does not occur, use that value as the OK load. (Pound).
Ｂ法：曽田式四級試験機を用い、ＪＩＳＫ ２５１９
（潤滑油耐過重能試験方法）に従い試験した。Method B: Using a Soda type fourth class tester, JISK 2519
(Lubricant oil overweight resistance test method)
毎分７５０回転（すべり速度１１．４cm／ｓ）で、荷重
を毎分０．５kgf/cm2づつ加重し（ステップ／ステップ
法）、試験油圧毎に規定されている焼付きネジリ目盛を
越えた荷重を求める（焼付限界荷重という。） 焼付限界荷重より０．５kgf/cm2減じた値を合格荷重(kg
f/cm2)とした。At 750 revolutions per minute (sliding speed 11.4 cm / s), the load was applied by 0.5 kgf / cm 2 per minute (step / step method), and the seizure torsion scale specified for each test hydraulic pressure was exceeded. Calculate the load (called seizure limit load) The value obtained by subtracting 0.5 kgf / cm 2 from the seizure limit load is the acceptable load (kg
f / cm 2 ).
(2)耐摩耗性 曽田式四級試験機を用い、２００回転ですべり速度１
１．４cm／ｓでまず最初に荷重を毎分０．５kgづつ加重
し（ステップ／ステップ法）５kgまで行う。試験後３つ
の試験球の摩耗痕径の平均値(mm)を求めた。(2) Abrasion resistance Using a Soda-type quaternary tester, a slip speed of 1 at 200 rotations
At 1.4 cm / s, the load is first applied at 0.5 kg / min (step / step method) up to 5 kg. After the test, an average value (mm) of wear scar diameters of three test balls was obtained.
実施例、比較例に用いた合成油は次の通りである。The synthetic oils used in Examples and Comparative Examples are as follows.
ＰＡＯ：デセン−１の重合物の水素化物（シェブロン
（株）商品名シンフルード） ＰＥＡＯ：エチレンとプロピレンの共重合物の水素化物
（三井石油化学（株）商品名ルーカント） ＯＣＰ：オレフィンコポリマーを鉱油で希釈したもの
（三井石油化学（株）商品名オルフィス） ＰＭＡ：ポリメタアクリレート（三洋化成（株）商品名
アクルーブ） 〔発明の効果〕 本発明の高粘度ギヤ油組成物は実施例、比較例によって
明らかな通り、基油として、引火点も高く、蒸発量も少
い、また酸化防止剤、潤滑剤、防錆剤、消泡剤などの各
種添加剤を添加した時の溶解性も良好で曇りや濁りがな
く、潤滑特性として耐焼付性も最も高水準にあり、耐摩
耗性としても摩耗量が最も少ない。PAO: hydride of decene-1 polymer (Chebron Co., Ltd. trade name: Synflude) PEAO: hydride of ethylene and propylene copolymer (Mitsui Petrochemical Co., Ltd. trade name: Lucant) OCP: olefin copolymer is a mineral oil Diluted with (Mitsui Petrochemical Co., Ltd., trade name Orphis) PMA: Polymethacrylate (Sanyo Kasei Co., Ltd., trade name Acluve) [Effects of the Invention] As is clear from Examples and Comparative Examples, the high-viscosity gear oil composition of the present invention has a high flash point and a low evaporation amount as a base oil, and also has an antioxidant, a lubricant, and a rust preventive agent. It has good solubility when various additives such as agents and defoamers are added, has no cloudiness or turbidity, has the highest seizure resistance as a lubricating property, and has the least amount of wear in terms of wear resistance.
合成油を配合した高粘度ギヤ油が求められている時に、
時宜を得た、実用的効果の大きい発明である。When high viscosity gear oil blended with synthetic oil is required,
It is a timely invention with great practical effects.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｎ 40:04 60:02 8217−4Ｈ (72)発明者 土井 宏幸 愛知県東海市東海町５―３ 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内 (72)発明者 松下 征二 愛知県東海市東海町１―１―１─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical indication location C10N 40:04 60:02 8217-4H (72) Inventor Hiroyuki Doi 5 Tokai-cho, Tokai-shi, Aichi Prefecture 3 Nippon Steel Co., Ltd. Inside the Nagoya Works (72) Inventor Seiji Matsushita 1-1-1 Tokai-cho, Tokai-shi, Aichi Prefecture
Claims (1)
ィン水素化物と、平均分子量１３００〜１６００のポリ
αオレフィン水素化物またはエチレンとαオレフィンと
のコポリマー水素化物とを配合してなり、４０℃で２２
０センチストークスから１０００センチストークスまで
の粘度を有するギヤ油組成物。1. A mixture of a poly-α-olefin hydride having an average molecular weight of 400 to 600 and a poly-α-olefin hydride having an average molecular weight of 1300 to 1600 or a copolymer hydride of ethylene and an α-olefin.
A gear oil composition having a viscosity of 0 centistokes to 1000 centistokes.
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| JP63249077A JPH0637629B2 (en) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | Gear oil composition |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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1988
- 1988-10-04 JP JP63249077A patent/JPH0637629B2/en not_active Expired - Lifetime
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