JP4142060B2 - 自動変速機用潤滑油組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、自動変速機用潤滑油組成物に関し、詳しくは低粘度であっても疲労寿命が長く、シャダー防止維持性能、低温粘度特性、酸化安定性及び摩擦特性の耐久性の全てにバランス良く優れ、特に自動車用等として有用な自動変速機用潤滑油組成物に関する。
近年、炭酸ガス排出量の削減など、環境問題への対応から自動車の省エネルギー化、すなわち、省燃費化が急務となっており、エンジンや自動変速機には省エネルギーへの寄与が強く求められている。そのため、これらに使用される潤滑油には、従来に比べより攪拌抵抗や摩擦抵抗を減少することが求められている。
自動変速機の省燃費化手段のひとつとして、潤滑油の低粘度化が挙げられる。例えば、自動車用自動変速機は、トルクコンバータ、湿式クラッチ、歯車軸受機構、オイルポンプ、油圧制御機構等を有しており、これらに使用される潤滑油をより低粘度化することによって、攪拌抵抗及び摩擦抵抗が低減され、動力の伝達効率が向上することで自動車の燃費の向上が可能となる。
しかしながら、これらに使用される潤滑油を低粘度化すると疲労寿命が大幅に低下し、焼付きなどが生じて変速機等に不具合が生じることがある。特に低粘度油の極圧性を向上させるためにリン系極圧剤を配合した場合には、疲労寿命が著しく悪化してしまうため低粘度化することは一般に困難である。また、硫黄系極圧剤は、潤滑油の疲労寿命を改善できるが、酸化安定性が悪化することになり、酸化防止剤の多量配合が必要となる。
従来の自動車用変速機油としては、変速特性等の各種性能を長期間維持できるものとして、例えば、特許文献１〜４に、合成油及び／又は鉱油系の潤滑油基油、摩耗防止剤、極圧剤、金属系清浄剤、無灰分散剤、摩擦調整剤、粘度指数向上剤等を最適化して配合したものが報告されている。
しかしながら、これらの組成物はいずれも燃費向上を目的としたものではないためその動粘度は高く、潤滑油を低粘度化した場合の疲労寿命への影響については全く検討されていない。従って、そのような課題を解決しうる組成物についてはこれまでに十分検討されていない。また、近年、例えば、特許文献５〜７において、潤滑油を低粘度化した自動変速機油が提案されている。しかし、いずれもシャダー防止維持性能、低温粘度特性及び酸化安定性には優れるものの、摩擦特性の耐久性並びに省燃費性とギヤの疲労防止性能の全てにバランス良く優れたものを得るには未だ改善の余地がある。
特開平３−３９３９９号公報 特開平７−２６８３７５号公報 特開２０００−６３８６９号公報 特開２００１−２６２１７６号公報 特開２００４−１６９０２５号公報 特開２００４−１５５９２４号公報 特開２００４−１５５８７３号公報
本発明は、このような実情に鑑みなされたものであり、その目的は、シャダー防止維持性能、低温粘度特性及び酸化安定性に優れ、摩擦特性の耐久性並びに省燃費性とギヤの疲労寿命の全てにバランス良く優れた自動変速機用潤滑油組成物、特に自動車用の自動変速機に好適な、省燃費性能とギヤの疲労寿命を兼ね備えた自動変速機用潤滑油組成物を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の基油及び特定の添加剤を組み合わせた低粘度の変速機用潤滑油組成物が、上記課題を解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、(Ａ１)１００℃における動粘度が２．５〜４．５ｍｍ2／ｓの潤滑油基油及び、(Ａ２)１００℃における動粘度が１０〜４０ｍｍ2／ｓの潤滑油基油からなる、
１００℃における動粘度が３．７〜４．１ｍｍ2／ｓの潤滑油基油(Ａ)に、(Ｂ)重量平均分子量が１．５万〜３．０万のポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤(以下、(Ｂ)成分と略す場合がある)を組成物全量基準で１〜２０質量％と、(Ｃ)炭素数８〜３０の炭化水素基を有するイミド系摩擦調整剤(以下、(Ｃ)成分と略す場合がある)を組成物全量基準で２〜４質量％と、(Ｄ)リン系極圧剤(以下、(Ｄ)成分と略す場合がある)を組成物全量基準でリン量として０．０１〜０．０４質量％と、(Ｅ)数平均分子量が２０００以上のアルキル基又はアルケニル基を少なくとも１つ有する無灰分散剤(以下、(Ｅ)成分と略す場合がある)を組成物全量基準で窒素含有量として０．０１〜０．０４質量％とを少なくとも配合した、１００℃における動粘度が５．６〜５．８ｍｍ2／ｓであることを特徴とする自動変速機用潤滑油組成物(以下、本発明の組成物と略す場合がある)にある。
本発明の組成物は、低粘度であっても疲労寿命が長く、シャダー防止維持性能、低温粘度特性及び酸化安定性に優れ、摩擦特性の耐久性並びに省燃費性とギヤの疲労寿命の全てにバランス良く優れ、特に自動車用の自動変速機に好適な、省燃費性能とギヤの疲労寿命を兼ね備え、自動車の省燃費化を達成しうる。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明の組成物は、特定の潤滑油基油(Ａ)、特定の(Ｂ)〜(Ｅ)成分をバランス良く含み、かつ１００℃における動粘度を５．６〜５．８ｍｍ2／ｓの範囲とすることを特徴とする。
本発明の組成物は、特定組成を有し、かつ動粘度を上記特定範囲とすることで、組成物が低粘度であってもギヤの疲労寿命が長く、シャダー防止維持性能、低温粘度特性、酸化安定性及び摩擦特性の耐久性の全てをバランス良く良好にすることができる。
本発明の組成物の１００℃における動粘度が５．８ｍｍ2／ｓを越える場合は、攪拌抵抗低減による省燃費性能や優れた低温粘度特性を十分に得ることができず、一方、該動粘度が５．６ｍｍ2／ｓ未満では、ギヤの疲労寿命を十分に延長することができない。
本発明において潤滑油基油(Ａ)は、(Ａ１)１００℃における動粘度が２．５〜４．５ｍｍ2／ｓの潤滑油基油(以下、(Ａ１)成分と略すことがある)、即ち、該特定の動粘度を有する、鉱油系基油及び合成油系基油からなる群より選ばれる１種又は２種以上の(Ａ１)潤滑油基油と、(Ａ２)１００℃における動粘度が１０〜４０ｍｍ2／ｓの潤滑油基油(以下、(Ａ２)成分と略すことがある)とを含む。
(Ａ１)成分において、鉱油系基油としては、例えば、原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の精製処理を単独又は二つ以上適宜組み合わせて精製したパラフィン系、ナフテン系等の鉱油系基油や、ノルマルパラフィン、イソパラフィン等が挙げられる。なお、これらの基油は単独でも、２種以上任意の割合で組み合わせて使用してもよい。
好ましい鉱油系基油としては以下の基油を挙げることができる。
(1)パラフィン基系原油及び／又は混合基系原油の常圧蒸留による留出油、
(2)パラフィン基系原油及び／又は混合基系原油の常圧蒸留残渣油の減圧蒸留留出油(ＷＶＧＯ)、
(3)潤滑油脱ろう工程により得られるワックス及び／又はＧＴＬプロセス等により製造されるフィッシャートロプシュワックス、
(4)上記(1)〜(3)の中から選ばれる１種又は２種以上の混合油のマイルドハイドロクラッキング処理油(ＭＨＣ)、
(5)上記(1)〜(4)の中から選ばれる２種以上の油の混合油、
(6)上記(1)、(2)、(3)、(4)又は(5)の脱れき油(ＤＡＯ)、
(7)上記(6)のマイルドハイドロクラッキング処理油(ＭＨＣ)、
(8)上記(1)〜(7)の中から選ばれる２種以上の油の混合油等を原料油とし、この原料油及び／又はこの原料油から回収された潤滑油留分を、通常の精製方法によって精製し、潤滑油留分を回収することによって得られる潤滑油。
ここでいう通常の精製方法とは特に制限されるものではなく、潤滑油基油製造の際に用いられる精製方法を任意に採用することができる。通常の精製方法としては、例えば、(a)水素化分解、水素化仕上げ等の水素化精製、(b)フルフラール溶剤抽出等の溶剤精製、(c)溶剤脱ろうや接触脱ろう等の脱ろう、(d)酸性白土や活性白土等による白土精製、(e)硫酸洗浄、苛性ソーダ洗浄等の薬品(酸またはアルカリ)精製等が挙げられる。本発明ではこれら精製方法を単独で採用しても、２以上を任意の組み合わせ及び任意の順序で採用することもできる。
鉱油系基油としては、上記(1)〜(8)から選ばれる基油を、さらに以下の処理を行って得た基油が特に好ましく使用できる。
すなわち、上記(1)〜(8)から選ばれる基油から回収された潤滑油留分を、水素化分解あるいはワックス異性化し、当該生成物をそのまま、もしくはこれから潤滑油留分を回収し、次に溶剤脱ろうや接触脱ろう等の脱ろう処理を行い、その後、溶剤精製処理するか、または、溶剤精製処理した後、溶剤脱ろうや接触脱ろう等の脱ろう処理を行って製造される水素化分解鉱油及び／又はワックス異性化イソパラフィン系基油が好ましく用いられる。この水素化分解鉱油及び／又はワックス異性化イソパラフィン系基油は、鉱油系基油全量基準で好ましくは３０質量％以上、より好ましくは５０質量％以上、特に好ましくは７０質量％以上使用することが望ましい。
(Ａ１)成分において、合成油系基油としては、例えば、ポリα−オレフィン又はその水素化物、イソブテンオリゴマー又はその水素化物、イソパラフィン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン；ジトリデシルグルタレート、ジ−２−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ−２−エチルヘキシルセバケート等のジエステル；、トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトール２−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等ポリオールエステル；ポリオキシアルキレングリコール、ジアルキルジフェニルエーテル、ポリフェニルエーテル等が挙げられる。
前記合成油系基油の中でも、例えば、ポリα−オレフィン又はその水素化物の使用が好ましい。ポリα−オレフィンとしては、通常、炭素数２〜３２、好ましくは６〜１６のα−オレフィンのオリゴマー又はコオリゴマーが挙げられ、具体的には、１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー、エチレン−プロピレンコオリゴマー等やその水素化物が挙げられる。
ポリα−オレフィンの製法は特に制限はなく、例えば、三塩化アルミニウム、三フッ化ホウ素や、三フッ化ホウ素と、水；エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール、カルボン酸、又は酢酸エチル、プロピオン酸エチル等のエステルとの錯体を含むフリーデル・クラフツ触媒のような重合触媒の存在下でのα−オレフィンの重合等が挙げられる。
(Ａ１)成分は、少なくとも１種の鉱油系基油又は合成系基油を含んでいれば良く、例えば、２種以上の鉱油系基油、２種以上の合成油系基油、これらの混合物、少なくとも１種以上の鉱油系基油と少なくとも１種以上の合成油系基油との混合物であっても差し支えない。(Ａ１)成分が混合物の場合には、それぞれの基油の１００℃における動粘度が２．５〜４．５ｍｍ2／ｓであれば、その混合比は、任意に選ぶことができる。
(Ａ１)成分としては、以下の(Ａ１ａ)〜(Ａ１ｃ)の基油から選ばれる１種又は２種以上が好ましく挙げられる。
(Ａ１ａ)１００℃における動粘度が２．５〜３．５ｍｍ2／ｓ、好ましくは２．５〜３．２ｍｍ2／ｓの鉱油系基油、
(Ａ１ｂ)１００℃における動粘度が３．５〜４．５ｍｍ2／ｓ、好ましくは３．８〜４．３ｍｍ2／ｓの鉱油系基油、
(Ａ１ｃ)１００℃における動粘度が２．５〜４．５ｍｍ2／ｓ、好ましくは３．８〜４．３ｍｍ2／ｓのポリα−オレフィン系基油。
(Ａ１ａ)〜(Ａ１ｃ)の基油等の(Ａ１)成分の％ＣAは特に制限はないが、３以下が好ましく、２以下がさらに好ましく、１以下が特に好ましい。(Ａ１)成分、更には潤滑油基油(Ａ)の％ＣAを３以下とすることでより酸化安定性に優れた組成物を得ることができる。
本発明において％ＣAとは、ASTM D 3238−85に準拠した方法により求められる芳香族炭素数の全炭素数に対する百分率を示す。
(Ａ１ａ)〜(Ａ１ｃ)の基油等の(Ａ１)成分において、その粘度指数に格別の限定はないが、好ましくは８０以上、より好ましくは９０以上、特に好ましくは１１０以上であり、通常２００以下、より好ましくは１６０以下である。粘度指数を８０以上とすることによって、低温から高温にわたり良好な粘度特性を示す組成物を得ることができ、粘度指数が高すぎると疲労寿命に対する効果が低下する。
(Ａ１ａ)〜(Ａ１ｃ)の基油等の(Ａ１)成分は、その硫黄含有量に格別の限定はないが、(Ａ１)成分全量基準で０．０５質量％以下、特に０．０２質量％以下、更には０．００５質量％以下とすることが好ましい。(Ａ１)成分の硫黄含有量を低減することで酸化安定性により優れた組成物を得ることができる。
(Ａ１ａ)〜(Ａ１ｃ)の基油は、それぞれ単独でも使用することができるが、任意に混合使用することができる。中でも、(Ａ１ａ)の基油と、(Ａ１ｂ)の基油及び／又は(Ａ１ｃ)の基油とを併用することが好ましい。尚、(Ａ１ａ)の基油及び／又は(Ａ１ｂ)の基油と、(Ａ１ｃ)の基油とを併用する場合の(Ａ１ｃ)の基油の含有量は、潤滑油基油(Ａ)全量基準で、好ましくは１〜５０質量％、より好ましくは３〜２０質量％、さらに好ましくは５〜１５質量％である。特に、(Ａ１ｃ)成分を５〜１５質量％程度配合することで、安価かつ効果的に、疲労寿命、低温特性、酸化安定性に優れた組成物を得ることができる。
潤滑油基油(Ａ)において(Ａ２)成分は、ギヤの疲労寿命を更に向上等させる成分であって、例えば、以下の(Ａ２ａ)〜(Ａ２ｃ)の基油から選ばれる１種又は２種以上が挙げられる。
(Ａ２ａ)１００℃における動粘度が１０〜１５ｍｍ2／ｓ、好ましくは１０〜１２ｍｍ2／ｓの鉱油系及び／又は合成系基油、好ましくは鉱油系基油、
(Ａ２ｂ)１００℃における動粘度が１５〜２５ｍｍ2／ｓ、好ましくは１７〜２３ｍｍ2／ｓの鉱油系及び／又は合成系基油、好ましくは鉱油系基油、
(Ａ２ｃ)１００℃における動粘度が２５〜４０ｍｍ2／ｓ、好ましくは２８〜３５ｍｍ2／ｓの鉱油系及び／又は合成系基油、好ましくは鉱油系基油。
(Ａ２ａ)〜(Ａ２ｃ)の基油等の(Ａ２)成分の％ＣAとしては、通常０〜４０であり特に制限はないが、疲労寿命と酸化安定性を両立できる点で、２以上が好ましく、４以上がさらに好ましく、６以上が特に好ましく、また１５以下が好ましく、１０以下がより好ましく、８以下が特に好ましい。
(Ａ２ａ)〜(Ａ２ｃ)の基油等の(Ａ２)成分は、その粘度指数に格別の限定はないが、好ましくは８０以上、より好ましくは９０以上、特に好ましくは９５以上であり、通常２００以下、好ましくは１２０以下、より好ましくは１１０以下、特に好ましくは１００以下である。粘度指数を８０以上とすることによって、低温から高温にわたり良好な粘度特性を示す組成物を得ることができ、粘度指数が高すぎると疲労寿命に対する効果が低下する。
(Ａ２ａ)〜(Ａ２ｃ)の基油等の(Ａ２)成分は、その硫黄含有量に格別の限定はないが、(Ａ２)成分全量基準で、通常０〜２質量％、好ましくは０．０５〜１．５質量％、より好ましくは０．３〜１．２質量％、さらに好ましくは０．５〜１質量％、特に好ましくは０．７〜１．０質量％である。(Ａ２)成分として硫黄分含有量が比較的高いものを使用することで、疲労寿命を高めることができ、好ましくは１．０質量％以下のものを使用することで酸化安定性により優れた組成物を得ることができる。
本発明においては、(Ａ２)成分として、(Ａ２ｂ)又は(Ａ２ｃ)の基油を用いることが疲労寿命向上の点で好ましく、(Ａ２ｂ)の基油を用いることが疲労寿命と酸化安定性を両立できる点で特に好ましい。また、(Ａ１)成分として、(Ａ１ｃ)の基油を用いることで、疲労寿命と酸化安定性及び低温粘度特性に優れた組成物を得ることができる。
潤滑油基油(Ａ)において、(Ａ１)成分及び(Ａ２)成分の配合量は特に制限はないが、潤滑油基油(Ａ)全量基準で、(Ａ１)成分を好ましくは７０〜９７質量％、より好ましくは８５〜９５質量％であり、(Ａ２)成分を好ましくは３〜３０質量％、より好ましくは５〜１５質量％である。
潤滑油基油(Ａ)は、上述の(Ａ１)成分及び(Ａ２)成分を含む潤滑油基油であるが、その１００℃における動粘度は３．７〜４．１ｍｍ2／ｓ、好ましくは３．９〜４．１ｍｍ2／ｓである。１００℃における動粘度を４．１ｍｍ2／ｓ以下とすることによって、流体抵抗が小さくなるため潤滑箇所での摩擦抵抗がより小さい潤滑油組成物を得ることが可能となり、例えば、−４０℃におけるブルックフィールド粘度が１．５万ｍＰａ・ｓ以下等の低温粘度に優れた組成物とすることができる。また、１００℃における動粘度を３．７ｍｍ2／ｓ以上とすることによって、油膜形成が十分となり、潤滑性、疲労寿命により優れ、また、高温条件下での基油の蒸発損失がより小さい潤滑油組成物を得ることが可能となる。
潤滑油基油(Ａ)の％ＣAは特に制限はないが、３以下が好ましく、２以下がさらに好ましく、１以下が特に好ましく、０．１以上が好ましく、０．５以上がさらに好ましい。潤滑油基油(Ａ)の％ＣAを３以下とすることでより酸化安定性に優れた組成物を得ることができる。
潤滑油基油(Ａ)は、その粘度指数に格別の限定はないが、好ましくは８０以上、より好ましくは９０以上、特に好ましくは１１０以上である。粘度指数を８０以上とすることによって、低温から高温にわたり良好な粘度特性を示す組成物を得ることができる。
潤滑油基油(Ａ)は、その硫黄含有量に格別の限定はないが、好ましくは０〜０．３質量％、より好ましくは０．０３〜０．２質量％、特に好ましくは０．０６〜０．１質量％である。(Ａ)成分の硫黄含有量を上記範囲、特に０．０３〜０．２質量％とすることで、疲労寿命と酸化安定性を両立することができる。
本発明の組成物において(Ｂ)成分は、重量平均分子量が１．５万〜３万のポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤であり、ポリ(メタ)アクリレート系化合物を希釈剤により希釈した粘度指数向上剤である。該ポリ(メタ)アクリレート系化合物の重量平均分子量は、疲労寿命向上効果がより優れる点で、好ましくは１．７万〜２．５万、特に好ましくは１．８万〜２．４万である。
ここで、重量平均分子量は、ウォーターズ社製150−C ALC／GPC装置に東ソー社製のGMHHR−M(7.8mmID×30cm)のカラムを２本直列に使用し、溶媒としてはテトラヒドロフラン、温度２３℃、流速１ｍＬ／分、試料濃度１質量％、試料注入量７５μＬ、検出器示差屈折率計(ＲＩ)で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量を意味する。
(Ｂ)成分を構成するポリ(メタ)アクリレート系化合物のポリ(メタ)アクリレートとしては、式(１)で表される構造単位を有するポリ(メタ)アクリレートが好ましく挙げられる。
Figure 0004142060
式(１)において、Ｒ1は水素原子又はメチル基、好ましくはメチル基、Ｒ2は炭素数１〜３０の炭化水素基又は−(Ｒ)a−Ｅで表される基を示す。ここでＲは炭素数１〜３０のアルキレン基、Ｅは窒素原子を１〜２個、酸素原子を０〜２個含有するアミン残基又は複素環残基を示し、aは０又は１を示す。
Ｒ2で示す炭素数１〜３０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、イコシル基、ドコシル基、テトラコシル基、ヘキサコシル基、オクタコシル基が例示できる。これらアルキル基は直鎖状でも分枝状でもよい。
Ｒで示す炭素数１〜３０のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプタデシレン基、オクタデシレン基が例示できる。これらアルキレン基は直鎖状でも分枝状でもよい。
Ｅで示す前記アミン残基としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、アニリノ基、トルイジノ基、キシリジノ基、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基が例示でき、Ｅで示す前記複素環残基として、モルホリノ基、ピロリル基、ピロリノ基、ピリジル基、メチルピリジル基、ピロリジニル基、ピペリジニル基、キノニル基、ピロリドニル基、ピロリドノ基、イミダゾリノ基、ピラジノ基が例示できる。
式(１)で表される構造単位を有するポリ(メタ)アクリレートとしては、式(１a)で示されるモノマーの１種又は２種以上を重合又は共重合させて得られるポリ(メタ)アクリレートが挙げられる。
ＣＨ2＝ＣＨ(Ｒ1)−Ｃ(＝Ｏ)−ＯＲ2 (１a)
式(１a)中、Ｒ1及びＲ2は式(１)のＲ1及びＲ2と同じである。
式(１a)で示されるモノマーとしては、例えば、(Ｂａ)〜(Ｂｅ)モノマーが挙げられる。
(Ｂａ)モノマーは、炭素数１〜４のアルキル基を有する(メタ)アクリレートである。具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ｎ−又はｉ−プロピル(メタ)アクリレート、ｎ−、ｉ−又はｓｅｃ−ブチル(メタ)アクリレートが挙げられ、メチル(メタ)アクリレートが好ましい。
(Ｂｂ)モノマーは、炭素数５〜１５のアルキル基又はアルケニル基を有する(メタ)アクリレートである。具体的には、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、オクテニル(メタ)アクリレート、ノネニル(メタ)アクリレート、デセニル(メタ)アクリレート、ウンデセニル(メタ)アクリレート、ドデセニル(メタ)アクリレート、トリデセニル(メタ)アクリレート、テトラデセニル(メタ)アクリレート、ペンタデセニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは直鎖でも分枝状であってもよい。特に、炭素数１２〜１５の直鎖アルキル基を主成分として有する(メタ)アクリレートが好ましく挙げられる。
(Ｂｃ)モノマーは、炭素数１６〜３０の直鎖アルキル基又はアルケニル基を有する(メタ)アクリレートであり、好ましくは炭素数１６〜２０の直鎖アルキル基、より好ましくは炭素数１６又は１８の直鎖アルキル基を有する(メタ)アクリレートである。具体的には、ｎ−ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ｎ−オクタデシル(メタ)アクリレート、ｎ−イコシル(メタ)アクリレート、ｎ−ドコシル(メタ)アクリレート、ｎ−テトラコシル(メタ)アクリレート、ｎ−ヘキサコシル(メタ)アクリレート、ｎ−オクタコシル(メタ)アクリレート等が挙げられ、特に、ｎ−ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ｎ−オクタデシル(メタ)アクリレートが好ましく挙げられる。
(Ｂｄ)モノマーは、炭素数１６〜３０の分枝アルキル基又はアルケニル基を有する(メタ)アクリレートであり、好ましくは炭素数２０〜２８の分枝アルキル基、より好ましくは炭素数２２〜２６分枝アルキル基を有する(メタ)アクリレートである。具体的には、分枝ヘキサデシル(メタ)アクリレート、分枝オクタデシル(メタ)アクリレート、分枝イコシル(メタ)アクリレート、分枝ドコシル(メタ)アクリレート、分枝テトラコシル(メタ)アクリレート、分枝ヘキサコシル(メタ)アクリレート、分枝オクタコシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。好ましくは−Ｃ−Ｃ(Ｒ3)Ｒ4で表されるような、炭素数１６〜３０、好ましくは炭素数２０〜２８、より好ましくは炭素数２２〜２６の分枝アルキル基を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。ここで、Ｒ3及びＲ4は、−Ｃ−Ｃ(Ｒ3)Ｒ4の炭素数が１６〜３０となる限りにおいて何ら制限はないが、Ｒ3としては、好ましくは炭素数６〜１２、より好ましくは炭素数１０〜１２の直鎖アルキル基が挙げられ、Ｒ4としては、好ましくは炭素数１０〜１６、より好ましくは炭素数１４〜１６の直鎖アルキル基が挙げられる。
(Ｂｄ)モノマーのより具体例としては、２−デシル−テトラデシル(メタ)アクリレート、２−ドデシル−ヘキサデシル(メタ)アクリレート、２−デシル−テトラデシルオキシエチル(メタ)アクリレート等の炭素数２０〜３０の分枝状アルキル基を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。
(Ｂｅ)モノマーは、極性基含有モノマーであり、例えば、アミド基含有ビニルモノマー、ニトロ基含有モノマー、１〜３級アミノ基含有ビニルモノマー、含窒素複素環含有ビニルモノマーおよびこれらの塩酸塩、硫酸塩、燐酸塩、炭素数１〜８等の低級アルキルモノカルボン酸塩、第４級アンモニウム塩基含有ビニルモノマー、酸素及び窒素を含有する両性ビニルモノマー、ニトリル基含有モノマー、脂肪族炭化水素系ビニルモノマー、脂環式炭化水素系ビニルモノマー、芳香族炭化水素系ビニルモノマー、ビニルエステル、ビニルエーテル、ビニルケトン類、エポキシ基含有ビニルモノマー、ハロゲン元素含有ビニルモノマー、不飽和ポリカルボン酸のエステル、ヒドロキシル基含有ビニルモノマー、ポリオキシアルキレン鎖含有ビニルモノマー、アニオン性基、燐酸基、スルホン酸基、又は硫酸エステル基含有イオン性基含有ビニルモノマー含有ビニルモノマー及びこれらの１価金属塩、２価金属塩、アミン塩若しくはアンモニウム塩等が挙げられる。
(Ｂｅ)モノマーとしては、これらのうち窒素含有モノマーが好ましく、例えば、４−ジフェニルアミン(メタ)アクリルアミド、２−ジフェニルアミン(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノメチルメタクリレート、ジエチルアミノメチルメタクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、モルホリノメチルメタクリレート、モルホリノエチルメタクリレート、２−ビニル−５−メチルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドンが挙げられる。
本発明における(Ｂ)成分としては、上記(Ｂａ)〜(Ｂｅ)モノマーから選ばれるモノマーの１種又は２種以上を重合又は共重合させて得られるポリ(メタ)アクリレート系化合物を含む粘度指数向上剤であることが好ましい。
このようなポリ(メタ)アクリレート系化合物のより好ましい具体例としては、１)(Ｂａ)及び(Ｂｂ)モノマーの共重合体である非分散型ポリ(メタ)アクリレート又はその水素化物、２)(Ｂａ)、(Ｂｂ)及び(Ｂｃ)モノマーの共重合体である非分散型ポリ(メタ)アクリレート又はその水素化物、３)(Ｂａ)、(Ｂｂ)、(Ｂｃ)及び(Ｂｄ)モノマーの共重合体である非分散型ポリ(メタ)アクリレート又はその水素化物、４)(Ｂａ)、(Ｂｂ)及び(Ｂｅ)モノマーの共重合体である分散型ポリ(メタ)アクリレート又はその水素化物、５)(Ｂａ)、(Ｂｂ)、(Ｂｃ)及び(Ｂｅ)モノマーの共重合体である分散型ポリ(メタ)アクリレート又はその水素化物、６)(Ｂａ)、(Ｂｂ)、(Ｂｃ)、(Ｂｄ)及び(Ｂｅ)モノマーの共重合体である分散型ポリ(メタ)アクリレート又はその水素化物が挙げられ、上記１)〜３)の非分散型ポリ(メタ)アクリレート系化合物がより好ましく、上記２)又は３)の非分散型ポリ(メタ)アクリレート系化合物がさらに好ましく、上記３)の非分散型ポリ(メタ)アクリレート系化合物が特に好ましい。
本発明の組成物において、(Ｂ)成分の含有割合は、通常、ハンドリングや潤滑油基油(Ａ)への溶解性を考慮し、前記ポリ(メタ)アクリレート系化合物を希釈剤により１０〜８０質量％程度に希釈した状態で供されるため、その配合量は、希釈剤込みの配合量として、組成物全量基準で、１〜２０質量％、好ましくは２〜１２質量％、特に好ましくは３〜８質量％である。
(Ｂ)成分の配合量が上記範囲を超える場合、配合量に見合う疲労寿命向上効果が期待できないだけでなく、せん断安定性に劣り、初期の極圧性を長期間維持し難く、また、低粘度化による省燃費効果も小さくなる恐れがある。
(Ｂ)成分の配合量は、前記ポリ(メタ)アクリレート系化合物の種類や希釈剤の割合により上記範囲内から、本発明の組成物の１００℃における動粘度が５．６〜５．８ｍｍ2／ｓとなるように適宜選択して決定することができる。
本発明の組成物において(Ｃ)成分は、炭素数８〜３０の炭化水素基を有するイミド系摩擦調整剤である。
(Ｃ)成分としては、炭素数８〜３０の炭化水素基及びイミド構造を有する化合物であれば特に制限はないが、例えば、式(２)又は(３)で表されるコハク酸イミド及び／又はその誘導体が好ましい。
Figure 0004142060
式(２)において、Ｒ5は炭素数８〜３０の直鎖状又は分枝状の炭化水素基、Ｒ6は水素原子又は炭素数１〜３０の直鎖状又は分枝状炭化水素基、Ｒ7は炭素数１〜４の炭化水素基を表す。ｍは１〜７の整数である。
式(３)において、Ｒ8及びＲ9はそれぞれ個別に、炭素数８〜３０の直鎖状又は分枝状の炭化水素基、Ｒ10及びＲ11はそれぞれ個別に、炭素数１〜４の炭化水素基を表す。ｎは１〜７の整数である。
式(２)のＲ5、式(３)のＲ8及びＲ9はそれぞれ個別に、炭素数８〜３０、好ましくは炭素数１２〜２５の直鎖状又は分枝状炭化水素基を表す。このような炭化水素基としては、例えば、アルキル基及びアルケニル基を挙げることができるが、アルキル基が好ましい。アルキル基及びアルケニル基としては、例えば、オクチル基、オクテニル基、ノニル基、ノネニル基、デシル基、デセニル基、ドデシル基、ドデセニル基、オクタデシル基、オクタデセニル基の他、炭素数３０までの直鎖状又は分枝状アルキル基を挙げることができる。炭化水素基の炭素数が８に満たない場合及び３０を越える場合には、充分なシャダー振動防止性効果が得られ難い。特に、炭素数８〜３０の分枝状のアルキル基、更には炭素数１０〜２５の分枝状アルキル基であることが好ましい。炭素数８〜３０の分枝状アルキル基の場合、直鎖状アルキル基を使用した場合に比べ、各種湿式クラッチにおけるトルク容量の低下が小さくなり、トルク容量とシャダー防止性能維持特性の両者に優れた組成物を得ることができる。
式(２)のＲ7及び式(３)のＲ10及びＲ11は、各々別個に炭素数１〜４の炭化水素基を表す。該炭化水素基としては、炭素数１〜４のアルキレン基等が挙げられ、好ましくはエチレン基、プロピレン基等の炭素数２又は３のアルキレン基が挙げられる。
式(２)のＲ6としては、例えば、炭素数１〜３０の直鎖状又は分枝状のアルキル基若しくはアルケニル基が挙げられ、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数８〜３０、特に好ましくは炭素数１０〜２５の分枝状のアルキル基又はアルケニル基が挙げられ、分枝状のアルキル基が特に好ましい。
式(２)又は(３)において、ｎ、ｍはそれぞれ１〜７の整数を表し、よりシャダー防止性能維持性の高い組成物を得るためには、ｎ、ｍは、好ましくはそれぞれ１、２又は３であり、特に好ましくはそれぞれ１である。
式(２)又は(３)で表されるコハク酸イミド化合物は、公知の方法で製造することができる。例えば、アルキル又はアルケニル無水コハク酸とポリアミンとを反応させて得ることができる。具体的には、Ｒ6が水素原子である式(２)で表されるモノコハク酸イミドにおいては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン又はテトラエチレンペンタミン等のポリアミン１モル以上に対して、炭素素８〜３０の直鎖状又は分枝状アルキル基もしくはアルケニル基を持つコハク酸無水物１モルを窒素雰囲気下で、１３０〜１８０℃、好ましくは１４０〜１７５℃の温度で徐々に滴下し、１〜１０時間、好ましくは２〜６時間反応させ、未反応のポリアミンを蒸留除去することにより得ることができる。またＲ6が炭素数１〜３０の炭化水素基である式(２)で表されるモノコハク酸イミドにおいては、例えば、Ｎ−オクタデシル−１，３−プロパンジアミンと上記コハク酸無水物とを前記と同様の方法で反応させることにより得ることができる。更に式(３)で表されるビスコハク酸イミドにおいても、上記コハク酸無水物１モルに対し、上記のようなポリアミン０．５モルを上記と同様な条件で滴下し、同様に反応させ、生成する水分を除去することにより得ることができる。
式(２)又は(３)で表されるコハク酸イミドの誘導体としては、当該コハク酸イミドをホウ酸、リン酸、カルボン酸及びこれらの誘導体、硫黄化合物、トリアゾール類等により変性した化合物が挙げられる。この誘導体の具体例及びその製造方法については、特開２００２−１０５４７８号公報に具体的に記載されている化合物及び方法等を用いることができる。
本発明では、(Ｃ)成分として、式(２)で表されるモノタイプのコハク酸イミドに比べて、シャダー防止性能維持性の高い組成物が得られることから、式(３)で表されるビスタイプのコハク酸イミドの使用が特に好ましい。
本発明の組成物において、(Ｃ)成分の含有量は、組成物全量基準で、２〜４質量％、好ましくは２．５〜３．５質量％である。(Ｃ)成分の含有量が２質量％未満の場合は、シャダー防止性能維持性を本発明の高い目標、例えば、シャダー防止寿命が１０００時間以上を到達させ難く、一方(Ｃ)成分の含有量が４質量％を超える場合は、疲労寿命が悪化する恐れがある。
本発明の組成物における(Ｄ)成分は、リン系極圧剤である。具体的には、炭素数３〜３０、好ましくは４〜１８のアルキル基又はアリール基を有する、リン酸モノエステル類、リン酸ジエステル類、リン酸トリエステル類、亜リン酸モノエステル類、亜リン酸ジエステル類、亜リン酸トリエステル類、及びこれらのエステル類とアミン類あるいはアルカノールアミン類との塩等が挙げられる。中でも、炭素数３〜３０のアルキル基を有する(亜)リン酸エステル類が好ましく、特に炭素数３〜３０のアルキル基を有する亜リン酸エステル類が好ましい。
本発明の組成物において、(Ｄ)成分の含有割合は、組成物全量基準で、組成物全量基準でリン量として０．０１〜０．０４質量％、好ましくは０．０２〜０．０４質量％である。(Ｄ)成分のリン量が上記範囲未満の場合、シャダー防止性能維持性が劣る傾向にあり、上記範囲を超える場合、疲労寿命が悪化していく傾向にある。
本発明の組成物において、(Ｅ)成分は、数平均分子量が２０００以上のアルキル基又はアルケニル基を少なくとも１つ有する無灰分散剤である。
(Ｅ)成分としては、代表的には、数平均分子量が２０００以上のアルキル基又はアルケニル基を少なくとも１つ有するコハク酸イミド系無灰分散剤、ベンジルアミン系無灰分散剤、ポリアミン系無灰分散剤等が挙げられ、該アルキル基又はアルケニル基を少なくとも１つ有するコハク酸イミド系無灰分散剤が好ましく、アルキル基又はアルケニル基を少なくとも２つ有する、ビスタイプのコハク酸イミド系無灰分散剤が特に好ましい。
このアルキル基又はアルケニル基の数平均分子量は、好ましくは２０００〜５０００、より好ましくは２１００〜３５００、さらに好ましくは２２００〜３０００である。アルキル基又はアルケニル基は、直鎖状でも分枝状でもよいが、好ましくは、プロピレン、１−ブテン、イソブテン等のオレフィンのオリゴマーや、エチレンとプロピレンとのコオリゴマーから誘導される分枝状アルキル基や分枝状アルケニル基等が挙げられ、特にポリ(イソ)ブテンから誘導されるポリブテニル基が望ましい。
アルキル基又はアルケニル基の数平均分子量を２０００以上とすることでシャダー防止性能を高めることができるとともに、摩擦特性の耐久性、ギヤの疲労寿命を向上させることができ、また、５０００以下とすることで、より低温特性に優れる組成物を得やすい。
上記数平均分子量が２０００以上のアルキル基又はアルケニル基を少なくとも１つ有するコハク酸イミドとしては、より具体的には、式(４−ａ)又は(４−ｂ)で示される化合物が例示できる。
Figure 0004142060
式中、Ｒ12、Ｒ13及びＲ14は、それぞれ独立に数平均分子量が２０００以上、好ましくは２０００〜５０００のアルキル基又はアルケニル基、更に好ましくはポリ(イソ)ブテニル基を示す。ｒは１〜５、好ましくは２〜４の整数を示す。ｓは０〜４、好ましくは１〜３の整数を示す。
上記コハク酸イミドには、ポリアミンの一端に無水コハク酸が付加した式(４−ａ)で表される、いわゆるモノタイプのコハク酸イミドと、ポリアミンの両端に無水コハク酸が付加した式(４−ｂ)で表される、いわゆるビスコハク酸イミドとが包含されるが、本発明の組成物においては、それらの一方のみを含んでもよく、あるいはこれらの混合物が含まれていてもよく、中でも、該ビスコハク酸イミドを主成分とするビスタイプのコハク酸イミドが特に好ましい。
上記コハク酸イミドの製法は特に制限はなく、例えば、数平均分子量が２０００以上のポリブテン又はポリイソブチレンを、無水マレイン酸と１００〜２００℃で反応させて得たポリ(イソ)ブテニルコハク酸を、ポリアミンと反応させることにより得ることができる。ポリアミンとしては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミンが挙げられる。
数平均分子量が２０００以上のアルキル基又はアルケニル基を少なくとも１つ有するベンジルアミンとしては、より具体的には式(４−ｃ)で表される化合物が例示できる。
Figure 0004142060
 式中、Ｒ15は数平均分子量が２０００以上、好ましくは２０００〜５０００のアルキル基又はアルケニル基、更に好ましくはポリ(イソ)ブテニル基を示し、ｔは１〜５、好ましくは２〜４の整数を示す。
式(４−ｃ)で表されるベンジルアミンの製造法は何ら限定されず、例えば、プロピレンオリゴマー、ポリブテン、エチレン−α−オレフィン共重合体等のポリオレフィンを、フェノールと反応させてアルキルフェノールとした後、これにホルムアルデヒドと、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等のポリアミンとをマンニッヒ反応等により反応させることにより得ることができる。
数平均分子量が２０００以上のアルキル基又はアルケニル基を少なくとも１つ有するポリアミンとしては、より具体的には式(４−ｄ)で表される化合物が例示できる。
Ｒ16−ＮＨ−(ＣＨ2ＣＨ2ＮＨ)q−Ｈ (４−ｄ)
式中、Ｒ16は、数平均分子量が２０００以上、好ましくは２０００〜５０００のアルキル基又はアルケニル基、更に好ましくはポリ(イソ)ブテニル基を示し、ｑは１〜５、好ましくは２〜４の整数を示す。
式(４−ｄ)で表されるポリアミンの製造法は何ら限定されず、例えば、プロピレンオリゴマー、ポリブテン、エチレン−α−オレフィン共重合体等のポリオレフィンを塩素化した後、これにアンモニアや、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等のポリアミンを反応させることにより得ることができる。
(Ｅ)成分には、上記コハク酸イミド、ベンジルアミン、ポリアミン等の含窒素化合物の誘導体も包含される。該誘導体としては、例えば、前述したような含窒素化合物に炭素数２〜３０の、脂肪酸等のモノカルボン酸や、シュウ酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の炭素数２〜３０のポリカルボン酸若しくはこれらの無水物、又はエステル化合物、炭素数２〜６のアルキレンオキサイド、ヒドロキシ(ポリ)オキシアルキレンカーボネート等を作用させて、残存するアミノ基及び／又はイミノ基の一部又は全部を中和したり、アミド化したりした、いわゆる酸変性化合物；前述したような含窒素化合物にホウ酸、ホウ酸塩あるいはホウ酸エステル等のホウ素化合物を作用させて、残存するアミノ基及び／又はイミノ基の一部又は全部を中和したり、アミド化した、いわゆるホウ素変性化合物；前述したような含窒素化合物に硫黄化合物を作用させた硫黄変性化合物；及び前述したような含窒素化合物に酸変性、ホウ素変性、硫黄変性から選ばれた２種以上の変性を組み合わせた変性化合物が挙げられる。
上記誘導体のうち、数平均分子量が２０００以上のアルキル又はアルケニルコハク酸イミドのホウ素変性化合物が、最もギヤにおける疲労防止性能に優れるため、当該ホウ素変性化合物を必須として含有させることが特に好ましい。
上記含窒素化合物のホウ素変性化合物におけるホウ素及び窒素の質量比(Ｂ／Ｎ比)は特に制限はないが、好ましくは０．１以上、さらに好ましくは０．２以上、また、好ましくは０．６以下、より好ましくは０．３以下である。ホウ素変性化合物のＢ／Ｎ比が上記範囲にあるものを選択することで、ギヤにおける疲労防止性能に優れた組成物を得ることができる。
(Ｅ)成分に含まれる窒素含有量は任意であるが、耐摩耗性、酸化安定性及び摩擦特性等の点から、通常、その窒素含有量が０．０１〜１０質量％、好ましくは０．１〜３質量％、特に好ましくは０．２〜１質量％である。
本発明の組成物において(Ｅ)成分の含有量の下限値は、組成物全量基準で、窒素量として０．０１質量％以上、好ましくは０．０２質量％以上であり、一方、その含有量の上限値は、組成物全量基準で、窒素量として０．０４質量％以下、好ましくは０．０３５質量％以下である。
該(Ｅ)成分の含有量が０．０１質量％未満の場合は、摩擦特性の耐久性やトルク容量を維持し難く酸化安定性も悪化する傾向にある。また、０．０４質量％を超えても配合量に見合うだけの効果が小さく、本発明の組成物の低温流動性やギヤにおける疲労防止性能が悪化するため、それぞれ好ましくない。
(Ｅ)成分として、含窒素化合物のホウ素変性化合物を必須として含有させる場合、その含有量の下限値は、組成物全量基準で、ホウ素として０．００３質量％以上、好ましくは０．００４質量％以上であり、一方、その含有量の上限値は、組成物全量基準で、ホウ素量として０．０１質量％以下、好ましくは０．００８質量％以下である。
該(Ｅ)成分としてホウ素変性化合物をホウ素量として上記好ましい範囲とすることにより、摩擦特性の耐久性やトルク容量、低温流動性並びにギヤの疲労防止性能を高度にバランス良く維持することができる。
本発明の組成物は、優れた粘度温度特性を得るために、組成物の粘度指数を、好ましくは９５〜２００、より好ましくは１５０〜１８０とするのが良い。また、組成物の４０℃における動粘度は、２５〜３０ｍｍ2／ｓが好適である。
本発明の組成物には、その性能をさらに向上させる目的で、又は自動変速機用潤滑油に必要な性能を付与するために、必要に応じて、粘度指数向上剤、(Ｃ)成分以外の摩擦調整剤、(Ｄ)成分以外の極圧剤、(Ｅ)成分以外の分散剤、金属系清浄剤、酸化防止剤、腐食防止剤、防錆剤、抗乳化剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、シール膨潤剤、消泡剤、着色剤等の各種添加剤を単独で又は数種類組み合わせて配合しても良い。
粘度指数向上剤としては、公知の非分散型又は分散型ポリメタクリレート類((Ｂ)成分を除く)、非分散型又は分散型エチレン−α−オレフィン共重合体又はその水素化物、ポリイソブチレン又はその水素化物、スチレン−ジエン水素化共重合体、スチレン−無水マレイン酸エステル共重合体及びポリアルキルスチレン等が挙げられる。
本発明の組成物に(Ｂ)成分以外の粘度指数向上剤を配合する場合、その配合量は、組成物の１００℃における動粘度の規定を満たす限り制限はなく、通常、組成物全量基準で、０．１〜１５質量％、好ましくは０．５〜５質量％である。
(Ｃ)成分以外の摩擦調整剤としては、潤滑油用の摩擦調整剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であるが、例えば、炭素数６〜３０のアルキル基又はアルケニル基、特に炭素数６〜３０の直鎖アルキル基又は直鎖アルケニル基を分子中に少なくとも１個有する、アミン化合物、脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸金属塩が好ましく用いられる。
本発明においては、上記摩擦調整剤の中から任意に選ばれる１種類あるいは２種類以上の化合物を任意の量で含有させることができる。それを含有させる場合の含有量は、通常、組成物全量基準で、０．０１〜５．０質量％、好ましくは０．０３〜３．０質量％である。
(Ｄ)成分以外の極圧剤としては、例えば、硫化油脂類、硫化オレフィン類、ジヒドロカルビルポリスルフィド類、ジチオカーバメート類、チアジアゾール類、及びベンゾチアゾール類からなる群より選ばれる少なくとも１種の硫黄系極圧剤、及び／又は、チオ亜リン酸、チオ亜リン酸モノエステル類、チオ亜リン酸ジエステル類、チオ亜リン酸トリエステル類、ジチオ亜リン酸、ジチオ亜リン酸モノエステル類、ジチオ亜リン酸ジエステル類、ジチオ亜リン酸トリエステル類、トリチオ亜リン酸、トリチオ亜リン酸モノエステル類、トリチオ亜リン酸ジエステル類、トリチオ亜リン酸トリエステル類、及びこれらの塩からなる群より選ばれる少なくとも１種のリン−硫黄系極圧剤からなる極圧剤を配合するのが好ましい。
本発明の組成物に(Ｄ)成分以外の極圧剤を配合する場合、その配合量は、その種類に応じて適宜選択することができる。
(Ｅ)成分以外の分散剤としては、炭素数４０〜４００の炭化水素基を有する、コハク酸イミド、ベンジルアミン、ポリアミン、及び／又はそのホウ素化合物誘導体等の無灰分散剤((Ｅ)成分を除く)を配合することができる。
本発明において、上記分散剤の中から任意に選ばれる１種あるいは２種以上の化合物を任意の量で含有させることができる。それを含有させる場合の含有量は、通常、組成物全量基準で、０．０１〜１５質量％、好ましくは０．１〜８質量％である。
金属系清浄剤としては、アルカリ土類金属スルホネート、アルカリ土類金属フェネート、アルカリ土類金属サリシレート等の金属系清浄剤が挙げられる。
本発明においては、上記金属系清浄剤の中から任意に選ばれる１種あるいは２種以上の化合物を任意の量で含有させることができる。それを含有させる場合の含有量は、通常、組成物全量基準で、０．０１〜１０質量％、好ましくは０．１〜５質量％である。
酸化防止剤としては、フェノール系化合物やアミン系化合物等、潤滑油に一般的に使用されているものであれば使用可能である。
具体的には、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール等のアルキルフェノール類、メチレン−４，４−ビスフェノール(２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール)等のビスフェノール類、フェニル−α−ナフチルアミン等のナフチルアミン類、ジアルキルジフェニルアミン類、ジ−２−エチルヘキシルジチオリン酸亜鉛等のジアルキルジチオリン酸亜鉛類、(３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル)脂肪酸(プロピオン酸等)あるいは(３−メチル−５−ｔｅｒｔブチル−４−ヒドロキシフェニル)脂肪酸(プロピオン酸等)と１価又は多価アルコール、例えばメタノール、オクタノール、オクタデカノール、１，６−ヘキサジオール、ネオペンチルグリコール、チオジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタエリスリトール等とのエステルが挙げられる。
これらの中から任意に選ばれた１種あるいは２種以上の化合物は、任意の量を含有させることができる。それを含有させる場合の含有量は、通常、組成物全量基準で、０．０１〜５質量％、好ましくは０．１〜３質量％である。
腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、トリルトリアゾール系、チアジアゾール系、又はイミダゾール系化合物が挙げられる。
防錆剤としては、例えば、石油スルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、ジノニルナフタレンスルホネート、アルケニルコハク酸エステル、又は多価アルコールエステルが挙げられる。
抗乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、又はポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル等のポリアルキレングリコール系非イオン系界面活性剤が挙げられる。
金属不活性化剤としては、例えば、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、アルキルチアジアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール又はその誘導体、１，３，４−チアジアゾールポリスルフィド、１，３，４−チアジアゾリル−２，５−ビスジアルキルジチオカーバメート、２−(アルキルジチオ)ベンゾイミダゾール、又はβ−(ｏ−カルボキシベンジルチオ)プロピオンニトリルが挙げられる。
流動点降下剤としては、潤滑油基油に応じて公知の流動点降下剤を任意に選択することができるが、重量平均分子量が好ましくは２００００〜５０００００、より好ましくは５００００〜３０００００、特に好ましくは８００００〜２０００００のポリメタクリレートが好ましい。
消泡剤としては、潤滑油用の消泡剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、ジメチルシリコーン、フルオロシリコーン等のシリコーン類が挙げられる。
シール膨潤剤としては、潤滑油用のシール膨潤剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、エステル系、硫黄系、芳香族系等のシール膨潤剤が挙げられる。
着色剤としては、通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、また任意の量を配合することができるが、通常その配合量は、組成物全量基準で、０．００１〜１．０質量％である。
これらの添加剤を本発明の組成物に含有させる場合には、その含有量は、組成物全量基準で、腐食防止剤、防錆剤、抗乳化剤ではそれぞれ０．００５〜５質量％、流動点降下剤、金属不活性化剤では０．００５〜２質量％、シール膨潤剤では０．０１〜５質量％、消泡剤では０．０００５〜１質量％の範囲で通常選ばれる。
以下、本発明の内容を実施例及び比較例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
実施例１〜３、比較例１〜９
表１に示す組成に従い、本発明に係る自動変速機用潤滑油組成物(実施例１〜３)を調製した。これらの組成物につき、以下に示す性能評価試験を行った。結果を表１に示す。
また、表１に示す組成に従い、比較のための変速機用潤滑油組成物(比較例１〜９)を調製し、これらの組成物についても同様の性能評価試験を行った。結果も表１に示す。
［シャダー防止維持性能］
ＪＡＳＯ Ｍ３４９−９８に規定される「自動変速機油シャダー防止性能試験方法」に準拠し、耐久試験中の油温を１２０℃にて低速滑り試験を行い、実施例及び比較例の組成物のシャダー防止寿命を評価した。なお、同試験法に規定されている基準油の寿命は７２時間であり、これと同等またはそれ以上であればシャダー防止寿命は優れていると判断されるが、本発明においては、１０００時間以上を目標とし、１５００時間を越える場合には試験を打ち切った。
［低温粘度測定］
ＪＰＩ−５Ｓ−２６−８５に規定する「ギヤ油の低温粘度試験方法」に準拠し、液浴低温槽にて変速機用潤滑油組成物の−４０℃における低温粘度を測定した。本発明においては、１５０００ｍＰａ・ｓ以下を目標としたが、疲労寿命に優れる点で１００００ｍＰａ・ｓ以上であることが望ましいことが判明した。
［酸化安定性］
ＪＩＳ Ｋ ２５１４に準拠したＩＳＯＴ試験(１５０℃、９６時間)にて試験油を強制劣化させた後の酸価増加(ｍｇＫＯＨ／ｇ)を測定した。
［ＳＡＥ Ｎｏ．２過酷法試験］
ＳＡＥ Ｎｏ．２過酷法試験機を用い、以下の過酷な試験条件以外はＪＡＳＯ Ｍ３４８−９５「自動変速機油摩擦特性試験方法」に準拠した、湿式クラッチの変速特性の耐久性を評価した。
（試験条件）
油温：１２０℃、回転数：３０００ｒｐｍ、慣性質量：０．５ｋｇ・ｍ2、面圧：１．９ＭＰａ。
なお、試験は動摩擦試験のみを行い、クラッチを３０００ｒｐｍ、慣性質量０．５ｋｇ・ｍ2で無負荷回転させた後、圧力を付加してクラッチを押し付け、回転を停止させる。クラッチの相対回転数が１２００ｒｐｍ時点での発生トルクから摩擦係数を算出し、これを摩擦係数として整理した。
（判断基準）
各組成物に関して、１から１００サイクルの動摩擦係数の平均から動摩擦係数が０．０２以上低下したときのサイクル数を耐久寿命サイクルとし、８０００サイクル以上であれば耐久性に極めて優れるものと判断し、１２０００サイクルで試験を終了とした。
［実機ギヤ疲労寿命試験］
ジヤトコ(株)製の市販３速自動変速機(ＡＹ２ユニット)を用いてモータリング装置で負荷をかけたときのリダクションギヤの疲労寿命(ピッチング寿命)を評価した。
(試験条件)
油温：１２０℃、回転数：１０００ｒｐｍ、負荷トルク：４２２Ｎ(出力軸トルク)、ギヤ：一速固定。
（判断基準）
１００万サイクルごとに開放点検し、ピッチングが発生したサイクル数を寿命とした。
表１より、本発明における(Ａ)成分〜(Ｅ)成分を特定量使用した本発明にかかる自動変速機用潤滑油組成物(実施例１〜３)は、低粘度であっても疲労寿命が長く、シャダー防止維持性能、低温粘度特性及び酸化安定性に優れ、摩擦特性の耐久性並びに省燃費性とギヤの疲労寿命の全てにバランス良く優れることがわかる。一方、本発明で規定する各成分をバランス良く配合しない場合は、上記性能のいずれかが十分ではないことがわかる(比較例１〜９)。
Figure 0004142060

Claims (1)

  1. (Ａ１)１００℃における動粘度が２．５〜４．５ｍｍ2／ｓの潤滑油基油及び、
    (Ａ２)１００℃における動粘度が１０〜４０ｍｍ2／ｓの潤滑油基油からなる、
    １００℃における動粘度が３．７〜４．１ｍｍ2／ｓの潤滑油基油(Ａ)に、
    (Ｂ)重量平均分子量が１．５万〜３．０万のポリ(メタ)アクリレート系粘度指数向上剤を組成物全量基準で１〜２０質量％と、
    (Ｃ)炭素数８〜３０の炭化水素基を有するイミド系摩擦調整剤を組成物全量基準で２〜４質量％と、
    (Ｄ)リン系極圧剤を組成物全量基準でリン量として０．０１〜０．０４質量％と、
    (Ｅ)数平均分子量が２０００以上のアルキル基又はアルケニル基を少なくとも１つ有する無灰分散剤を組成物全量基準で窒素含有量として０．０１〜０．０４質量％とを少なくとも配合した、
    １００℃における動粘度が５．６〜５．８ｍｍ2／ｓであることを特徴とする自動変速機用潤滑油組成物。






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