特許ウォッチ

公開番号2025166770
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-06
出願番号2024101626
出願日2024-06-25
発明の名称ギア流体及び湿式ブレーキ用潤滑組成物
出願人アフトン・ケミカル・コーポレーション,Afton Chemical Corporation
代理人弁理士法人特許事務所サイクス
主分類C10M 169/04 20060101AFI20251029BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】極圧、摩擦、及び銅腐食に対して改善された特性を有する、湿式ブレーキ、ギア、及び差動装置に好適な単一潤滑組成物を提供する。
【解決手段】潤滑粘度の1つ以上の基油、1.5重量%超～3重量%以下の硫黄を付与する、極圧剤、第1のリン含有成分、第2のリン含有成分、第3のリン含有成分、チアジアゾール又はその誘導体、及びヒドロカルビルアミン化合物を含む、潤滑組成物であり、前記潤滑組成物が、前記第2のリン含有成分、前記第3のリン含有成分、及び前記ヒドロカルビルアミン化合物から提供される約0.1～約0.5重量%の全アミン化合物を含み、かつ前記全アミン化合物の約15～約25重量%が、前記ヒドロカルビルアミン化合物によって提供され、前記全アミン化合物の50重量%超が、前記第2のリン含有成分によって提供され、前記全アミン化合物の約20～約30重量%が、前記第3のリン含有成分によって提供される、潤滑組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
潤滑組成物であって、
潤滑粘度の１つ以上の基油、
１．５重量％超～３重量％以下の硫黄を付与する、極圧剤、
ヒドロカルビルホスホン酸モノエステルを含む、第１のリン含有成分、ジアルキル水素チオホスファイトのアミン塩を含む、第２のリン含有成分、並びに第３のリン含有成分であって、ジアルキルホスホロジチオ酸をエチレン及び／又はプロピレンオキシドと反応させて、第１の反応生成物を提供し、前記第１の反応生成物を五酸化リンと更に反応させて、第２の反応生成物を提供し、前記第２の反応生成物を１つ以上の脂肪族一級アミンで中和して、前記第３のリン含有成分を提供することによって調製される、第３のリン含有成分、
モノヒドロカルビルチオール置換チアジアゾール、ビスヒドロカルビルチオール置換チアジアゾール、又はこれらの組み合わせから選択される、チアジアゾール又はその誘導体、
ヒドロカルビルアミン化合物であって、ほんの約０．１重量％未満の前記ヒドロカルビルアミン化合物である、ヒドロカルビルアミン化合物、を含み、
前記潤滑組成物が、前記第２のリン含有成分、前記第３のリン含有成分、及び前記ヒドロカルビルアミン化合物から提供される約０．１～約０．５重量％の全アミン化合物を含み、かつ
前記全アミン化合物の約１５～約２５重量％が、前記ヒドロカルビルアミン化合物によって提供され、前記全アミン化合物の５０重量％超が、前記第２のリン含有成分によって提供され、前記全アミン化合物の約２０～約３０重量％が、前記第３のリン含有成分によって提供される、潤滑組成物。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第１の反応生成物が、Ｏ，Ｏ’－ジ（４－メチル－２－ペンタニル）ホスホロジチオ酸をエチレン及び／又はプロピレンオキシドと反応させることにより調製される、請求項１に記載の潤滑組成物。
【請求項３】
前記ヒドロカルビルホスホン酸モノエステルと前記全アミン化合物との重量比が、約０．７：１～約１．８：１である、請求項１に記載の潤滑組成物。
【請求項４】
前記潤滑組成物が、約１．３～約３重量％の全硫黄を含み、前記全硫黄の少なくとも約９０重量％が、前記極圧剤を提供する有機硫化物化合物のブレンドによって提供され、前記ブレンドが、Ｓ
２
部分を有する約１０～約１５重量％の有機硫化物化合物、Ｓ
３
部分を有する約６０～約７０重量％の有機硫化物化合物、及びＳ
４
部分を有する約１２～約２０重量％の有機硫化物化合物を有する、請求項１に記載の潤滑組成物。
【請求項５】
前記有機硫化物化合物のブレンドが、第１の有機硫化物反応生成物及び第２の有機硫化物反応生成物によって提供される、請求項４に記載の潤滑組成物。
【請求項６】
前記潤滑組成物が、約１．５～約２．８重量％の前記第１の有機硫化物反応生成物及び約１．５～約２．８重量％の前記第２の有機硫化物反応生成物を含む、請求項５に記載の潤滑組成物。
【請求項７】
前記潤滑組成物が、約０．８：１～約１：０．８の前記第１の有機硫化物反応生成物と前記第２の有機硫化物反応生成物との重量比を含む、請求項５に記載の潤滑組成物。
【請求項８】
前記ブレンド中の各有機硫化物化合物が、独立して、式Ｒ
１
－Ｓ
ｘ
－Ｒ
２
の構造を有し、式中、Ｒ
１
及びＲ
２
は、独立して、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、又はこれらの組み合わせから選択され、ｘは、２～６の整数である、請求項４に記載の潤滑組成物。
【請求項９】
前記ヒドロカルビルアミン化合物が、アルキル基中に４～２０個の炭素原子を有する三級脂肪族一級アミンである、請求項１に記載の潤滑組成物。
【請求項１０】
前記ヒドロカルビルアミン化合物が、三級ブチルアミン、三級ヘキシル一級アミン、１－メチル－１－アミノ－シクロヘキサン、三級オクチル一級アミン、三級デシル一級アミン、三級ドデシル一級アミン、三級テトラデシル一級アミン、三級ヘキサデシル一級アミン、三級オクタデシル一級アミン、三級テトラコサニル一級アミン、三級オクタコサニル一級アミン、三級オレイルアミン、又はこれらの組み合わせのうちの１つ以上から選択される、請求項１に記載の潤滑組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、極圧、摩擦、及び銅腐食に対して改善された特性を有する、湿式ブレーキ、ギア、及び差動装置に好適な単一潤滑組成物に関する。
続きを表示（約 5,600 文字）【背景技術】
【０００２】
高負荷用途又は工業用途では、湿式ブレーキ、ギア、差動装置、及び車軸は、ギア、変速機、及び車軸を潤滑するための極圧要件を満たさなければならないが、クラッチ及び／又は湿式ブレーキの摩擦要件も満たさなければならない、単一のリザーバを介して提供される共通流体から潤滑されることが多い。例えば、高負荷用途又は産業用途における車軸、トランスファーケース、及び／又は差動装置は、例えば、入力ピニオンギアから車軸シャフトの対向するホイールへの動力及び／又はトルク伝達を提供するための様々な機構を有する。典型的には、そのような用途のための潤滑剤は、機器が受ける高負荷荷重に好適な適切な極圧性能及び好適な銅腐食性能を流体が有することを必要とする。所望の極圧性能を達成するために、いくつかの添加剤が潤滑剤に含まれ得る。例えば、そのような潤滑剤は、多くの場合、ギア及び他の構成要素を摩耗及びスコーリングから保護するために硫化添加剤を含み得る。しかしながら、硫化添加剤は、所望の用途に対して良好な極圧及び摩耗・傷跡性能を提供することができるが、従来の硫化添加剤は、銅及び銅合金に対して有害である傾向があり、許容できない銅腐食及び摩擦をもたらす。
【０００３】
高負荷及び産業用機器はまた、湿式クラッチ及び／又は湿式ブレーキを使用する場合があり、ギア及び車軸を潤滑するために使用される同じ流体が、湿式クラッチ又はブレーキシステムにおいても使用される場合がある。湿式クラッチ又はブレーキシステムでは、摩擦性能は制御されなければならず、極圧及び一般的な潤滑に好適な添加剤は、改善された摩擦性能に常に好適なわけではない。
【０００４】
しかしながら、非常に多くの競合する性能結果の常に挑戦的な要件により、全ての性能属性を達成するために組成添加剤をバランスさせる挑戦が存在する傾向がある。多くの状況において、例えば、性能特性を改善するために潤滑剤組成物内の１つの成分を変動させるか、又は追加の成分を添加することは、１つ以上の他の性能特徴に悪影響を及ぼす傾向がある。したがって、制限された潤滑剤添加剤を用いて全ての競合する性能要求をバランスさせることは困難になる。
【発明の概要】
【０００５】
１つのアプローチ又は実施形態では、潤滑組成物であって、潤滑粘度の１つ以上の基油と、極圧剤によって提供される最大約３重量％の硫黄と、ヒドロカルビルホスホン酸モノエステルを含む第１のリン含有成分であって、いくつかの実施形態では、第１のリン含有成分が、実質的にアミンを含まないか、又は実質的にアミンを含まない（例えば、約０．０５重量％未満のアミン成分、約０．０２重量％未満のアミン成分、約０．０１重量％未満のアミン成分、若しくは機能量（functional level）ではない任意のアミン成分）、第１のリン含有成分と、ジアルキル水素チオホスファイトのアミン塩を含む、第２のリン含有成分と、ジアルキルホスホロジチオ酸（好ましくは、Ｏ，Ｏ’－ジ（４－メチル－２－ペンタニル）ホスホロジチオ酸）をエチレン及び／又はプロピレンオキシドと反応させて、第１の反応生成物を提供し、上記第１の反応生成物を五酸化リンと更に反応させて、第２の反応生成物を提供し、上記第２の反応生成物を１つ以上の脂肪族一級アミン（好ましくは三級脂肪族一級アミン）で中和して、第３のアミン含有リン成分を提供することによって、調製される、第３のリン含有成分と、ヒドロカルビルアミン化合物であって、ほんの約０．１重量％未満のヒドロカルビルアミン化合物である、ヒドロカルビルアミン化合物と、モノヒドロカルビルチオール置換チアジアゾール、ビスヒドロカルビルチオール置換チアジアゾール、若しくはこれらの組み合わせから選択される、チアジアゾール又はその誘導体と、を含み、潤滑組成物が、第２のリン含有成分、第３のリン含有成分、及びヒドロカルビルアミン化合物から提供される約０．１～約０．５重量％の全アミン化合物を含み、かつ全アミン化合物の約１５～約２５重量％が、ヒドロカルビルアミン化合物によって提供され、全アミン化合物の５０重量％超が、第２のリン含有成分によって提供され、全アミン化合物の約２０～約３０重量％が、第３のリン含有成分によって提供される、潤滑組成物。他の実施形態では、極圧剤は、約１．５～約３重量％の硫黄を提供し、実施形態では、有機硫化物化合物のブレンドによって提供され、ブレンド中の各有機硫化物化合物は、独立して、式Ｒ
１
－Ｓ
ｘ
－Ｒ
２
の構造を有し、式中、Ｒ
１
及びＲ
２
は、独立して、Ｃ２～Ｃ２０ヒドロカルビル基であり、ｘは、２～６の整数であり、有機硫化物化合物のブレンドは、有機硫化物化合物中に、Ｓ
２
及びＳ
３
部分を有する有機硫化物化合物から約１４，０００ｐｐｍ～約１６，０００ｐｐｍの硫黄を提供し、Ｓ
４
、Ｓ
５
、及び／又はＳ
６
部分を有する有機硫化物化合物から約３，０００ｐｐｍ以下の硫黄を提供する。
【０００６】
更に他のアプローチ又は実施形態では、前段落に記載される潤滑組成物は、任意の組み合わせで、他の特徴又は実施形態を含み得る。これらの他の特徴又は実施形態は、以下のうちの１つ以上を含み得る：ヒドロカルビルホスホン酸モノエステルと全アミン化合物との重量比は、約０．７：１約１．８：１であり、かつ／又は潤滑組成物は、約１．３～約３重量％の全硫黄を含み、全硫黄の少なくとも約９０重量％は、極圧剤によって有機硫化物化合物のブレンドとして提供され、ブレンドは、Ｓ
２
部分を有する約１０～約１５重量％の有機硫化物化合物、Ｓ
３
部分を有する約６０～約７０重量％の化合物、及びＳ
４
部分を有する約１２～約２０重量％の化合物を有し、かつ／又は有機硫化物化合物のブレンドは、第１の有機硫化物反応生成物及び第２の有機硫化物反応生成物によって提供され、かつ／又はヒドロカルビルアミン化合物は、アルキル基中に４～２０個の炭素原子を有する三級脂肪族一級アミンであり、かつ／又はヒドロカルビルアミン化合物は、三級ブチルアミン、三級ヘキシル一級アミン、１－メチル－１－アミノ－シクロヘキサン、三級オクチル一級アミン、三級デシル一級アミン、三級ドデシル一級アミン、三級テトラデシル一級アミン、三級ヘキサデシル一級アミン、三級オクタデシル一級アミン、三級テトラコサニル一級アミン、三級オクタコサニル一級アミン、三級オレイルアミン、若しくはこれらの組み合わせのうちの１つ以上から選択され、かつ／又は潤滑組成物は、約１．５～約２．８重量％の第１の有機硫化物反応生成物及び約１．５～約２．８重量％の第２の有機硫化物反応生成物を含み、かつ／又は潤滑組成物は、約０．８：１～約１：０．８の第１の有機硫化物反応生成物と第２の有機硫化物反応生成物との重量比を含み、かつ／又はＲ
１
及びＲ
２
は、独立して、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、若しくはこれらの組み合わせから選択され、かつ／又は（ａ）ヒドロカルビルホスホン酸モノエステルは、式ＩＩの構造を有し、
【０００７】
JPEG
2025166770000001.jpg
24
128
式中、Ｒ
５
は、Ｃ
１２
～Ｃ
３０
ヒドロカルビル基であり、Ｒ
６
は、Ｃ１～Ｃ４アルキル基であり、Ｒ
’
は、水素若しくはアルキル基であり、かつ／又は潤滑組成物は、約０．１重量％～約０．８重量％のヒドロカルビルホスホン酸モノエステルを含み、かつ／又は潤滑組成物は、モノヒドロカルビルチオール置換チアジアゾール、ビスヒドロカルビルチオール置換チアジアゾール、若しくはこれらの組み合わせから選択される、チアジアゾール若しくはその誘導体を更に含み、かつ／又はチアジアゾールは、１，３，４－チアジアゾール若しくはその誘導体であり、かつ／又は潤滑組成物は、約１重量％以下のチアジアゾール若しくはその誘導体を含み、かつ／又はチアジアゾール若しくはその誘導体は、式Ｉの構造を有する１つ以上の化合物を含み、
【０００８】
JPEG
2025166770000002.jpg
22
128
各Ｒ
３
は、独立して、水素又は硫黄であり、各Ｒ
４
は、独立して、アルキル基であり、ｎは、０又は１の整数であり、Ｒ
３
が、水素である場合、隣接するＲ
４
部分の整数ｎは、０であり、Ｒ
３
が、硫黄である場合、隣接するＲ
４
部分のｎは、１であり、少なくとも１つのＲ
３
は、硫黄であり、かつ／又は潤滑組成物は、基準流体と比較した場合に、９０℃で負荷段階９以上のＦＺＧスプラング試験（FZG sprung test）において約１００ｍｍ
２
以下の損傷、及びＡＳＴＭＤ１３０に従って、１つ以上の基油に可溶化されたヒドロカルビルホスホン酸モノエステルで、約２００ｍｇ以下の銅腐食を呈し、かつ／又は第２のリン含有成分は、チオリン酸ジブチル水素のアミン塩である。
【０００９】
本開示の更に他の実施形態及びアプローチでは、この発明の概要の潤滑組成物の任意の実施形態の使用は、基準流体と比較した場合に、９０℃で負荷段階９以上のＦＺＧスプラング試験において約１００ｍｍ
２
以下の損傷、及びＡＳＴＭＤ１３０に従って、１つ以上の基油に可溶化されたヒドロカルビルホスホン酸モノエステルで、約２００ｍｇ以下の銅腐食を達成するために記載され、特に、潤滑組成物であって、極圧剤からの最大約３重量％の硫黄と、ヒドロカルビルホスホン酸モノエステルを含む第１のリン含有成分であって、第１のリン含有成分が、上述のように、好ましくは実質的にアミンを含まないか、又はアミンを含まない、第１のリン含有成分と、ジアルキル水素チオホスファイトのアミン塩を含む、第２のリン含有成分と、ジアルキルホスホロジチオ酸（好ましくは、Ｏ，Ｏ’－ジ（４－メチル－２－ペンタニル）ホスホロジチオ酸）をエチレン及び／又はプロピレンオキシドと反応させて、第１の反応生成物を提供し、上記第１の反応生成物を五酸化リンと更に反応させて、第２の反応生成物を提供し、上記第２の反応生成物を１つ以上の脂肪族一級アミン（好ましくは三級脂肪族一級アミン）で中和して、第３のアミン含有リン成分を提供することによって、調製される、第３のリン含有成分、チアジアゾール成分、ヒドロカルビルアミン化合物であって、ほんの約０．１重量％未満のヒドロカルビルアミン化合物である、ヒドロカルビルアミン化合物、を含み、潤滑組成物が、第２のリン含有成分、第３のリン含有成分、及びヒドロカルビルアミン化合物から提供される約０．１～約０．５重量％の全アミン化合物を含み、かつ全アミン化合物の約１５～約２５重量％が、ヒドロカルビルアミン化合物によって提供され、全アミン化合物の５０重量％超が、第２のリン含有成分によって提供され、全アミン化合物の約２０～約３０重量％が、第３のリン含有成分によって提供されて、基準流体と比較した場合に、９０℃で負荷段階９以上のＦＺＧスプラング試験において約１００ｍｍ
２
以下の損傷、及びＡＳＴＭＤ１３０に従って、１つ以上の基油に可溶化されたヒドロカルビルホスホン酸モノエステルで、約２００ｍｇ以下の銅腐食を達成する、潤滑組成物の使用。他のアプローチでは、極圧剤は、有機硫化物化合物のブレンドを含み、ブレンド中の各有機硫化物化合物は、独立して、式Ｒ
１
－Ｓ
ｘ
－Ｒ
２
の構造を有し、式中、Ｒ
１
及びＲ
２
は、独立して、Ｃ２～Ｃ２０ヒドロカルビル基であり、ｘは、２～６の整数であり、有機硫化物化合物のブレンドは、有機硫化物化合物中に、Ｓ
２
及びＳ
３
部分を有する有機硫化物化合物から約１４，０００ｐｐｍ～約１６，０００ｐｐｍの硫黄を提供し、Ｓ
４
、Ｓ
５
、及び／又はＳ
６
部分を有する有機硫化物化合物から約３０００ｐｐｍ以下の硫黄を提供する。
【００１０】
本明細書では、この発明の概要の潤滑組成物の任意の実施形態から全て潤滑されるギア、差動装置、及び湿式ブレーキのシステムを含む、他のアプローチ又は実施形態を更に記載し、潤滑組成物は、共通の流体リザーバ、タンク、及び／又はサンプから提供される。更に他の実施形態では、本明細書では、この発明の概要の潤滑組成物の任意の実施形態を用いて、ギア、差動装置、及び／又は湿式ブレーキを潤滑する方法を記載し、潤滑組成物は、共通の流体リザーバ、タンク、及び／又はサンプから提供される。
（【００１１】以降は省略されています）

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