JPH0339399A - 潤滑油組成物 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は潤滑油組成物、更に詳しくは自動変速機や湿式
ブレーキオイルなどに供する、特に自動車の自動変速機
に供する潤滑油組成物に関する。

〔従来の技術〕

従来、自動車の自動変速機用潤滑油（以下、ＡＴＦとも
いう）として２つのタイプのものが使用されている。

１つは油中に摩擦調整剤（以下、ＦＭともいう）を配合
しているＡＴＦでＧＭ社のデクスロン■規格を満足する
油に代表されるものである。他のものは、油中にＦＭを
含んでいないＡＴＦで、フォード社のＭ２Ｃ３３Ｆ（タ
イプＦ）規格を満足する油に代表されるものである。

前記したタイプＦのＡＴＦは、ＦＭを使用していないの
でシフト時に変速ショックが大きく、自動車の乗心地を
悪化させるという欠点がある。

また、前記したデクスロン■型のＡＴＦはＦＭを使用し
ているので、シフト時の変速シラツクがほとんど無いか
、あっても小さい特徴を有するが、この特性が持続でき
るのはＡＴＦが新油に近い状態の時であり、油が熱や酸
化などにより劣化してくるとＦＭが消耗されてしまうた
めに変速ショックが大きくなる。

一方、一般的にＡＴＦの油温か低い場合、例えば走行を
始めて間もない時とか、寒冷地での走行時等においては
ＡＴＦが新油であっても変速ショックが大きい。この種
の変速ショックの抑制という観点から種々の提案がなさ
れており、例えば特開昭６０−１７３０９７号には、基
油に対して、（Ａ）３価及び５価のリン酸エステルまた
はそのアミン塩、および、 （Ｂ）ソルビタン脂肪酸エステル、パーム核油脂肪酸、
ヤシ油脂肪酸（なお、前二者は高級脂肪酸のグリセリン
エステル、即ち油脂が主成分のものである。）、油脂と
脂肪酸の混合物、ポリアルキレンポリアミンと脂肪酸（
または酸化鉱油）との反応生成物、からなる群から選ば
れる１種の化合物 を含有させてなる潤滑油組成物が提案されている。

また、特開昭６３−２５４１９６号には、特定の基油に
対して、ＦＭとして、リン酸エステル、亜リン酸エステ
ル、リン酸エステルアミン塩、カルボン酸、カルボン酸
ア主ド等を配合することが提案されている。さらに、特
開昭６３−１８００００号には不飽和脂肪酸とアルカノ
ールアミンとの縮合生成物からなるＦＭが提案され、特
開昭６３−６６２９９号には脂肪酸とジアルカノールア
ミンの反応生成物と脂肪酸もしくは油脂との組合せから
なるＦＭが提案され、また特開昭６２−８４１９０号に
はマグネシウムスルホネートを金属清浄剤として基油に
配合することが提案されている。

これらの提案を含めて、長期間に亘り、変速ショックを
発生させない、安定した自動車の自動変速機用潤滑油を
得ることが検討されているが、十分に満足すべき潤滑油
を得るためには未だ改良の余地がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者らは、自動車用自動変速機（オートマチックト
ランスミッション）のシフト時に変速ショックを極力抑
制するためには、自動変速機用潤滑油（ＡＴＦ）に使用
される種々の添加剤のうち、摩擦調整剤（ＦＭ）の選択
とその使用量をコントロールすることが重要であるとい
う観点から、鋭意検討を進めた。

ＡＴＦ中のＦＭが使用中に徐々に消耗されて変速シボツ
クが出るようになることに対しては、当初よりＦＭを多
量に添加しておけば良いと思われるが、ＦＭを入れすぎ
ると摩擦係数が小さくなりクラッチの接続時に滑りが多
くなってシフト時間が長くなり、レスポンスの悪化によ
る間のび感やエンジンの空ぶきが生じるため好ましくな
い。従ってＦＭの消耗による変速ショックの問題に対し
ては、高温作動下において消耗しにくい、装置すれば熱
や酸化に対する安定性の優れたＦＭを選択することが重
要である。

また、ＡＴＦ油温か比較的低い時の変速ショックの問題
に対しては、温度変化に対する摩擦係数の変化の小さい
ＡＴＦを用いることが重要である。

本発明者らは、以上のことを念頭に入れて、低温で吸着
活性の強い、即ちより低温サイドで摩擦特性を改善する
１〜２種類のＦＭと、高温で吸着活性の強い、即ちより
高温サイドで摩擦特性を改善する１種類のＦＭの合計２
〜３種類のＦＭを組合わせ、さらには特定の無灰分散剤
および金属清浄剤を組合わせることによって、経時変化
及び温度変化に対して優れた特性を発現するＡＴＦを得
ることを見い出し、本発明を完成するに至った。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、上記課題を解決するため、基油に、下
記（ｉＬ　（ｉｉ）、　（ｉｉｉＬ　（ｉｖ）および（
ｖ）、または（ｉ）、　（ｉｉｉ）、　（ｉｖ）および
（ｖ）：（ｉ）下記一般式（１）、（２）、（３）およ
び（４）、 （ＲＯ）ｒ−Ｐ　−（ＯＨ）　３−ｆ　　　　　　　　
　ｍ　（１）璽 （ＲＯ）Ｔ−Ｐ→ＯＨ）＋−，・ＮＩｌ、Ｒ’　　！−
−−（２）（ＲＯ）ｙ−Ｐ−イ０Ｈ）３−１　　　　　
　　　　　・・・　（３）（ＲＯ）７−　Ｐ→０Ｈ）３
−、　　・ＮＨ，Ｒ’　　３−１１　＋＋　（４）（上
式中、ｌは１〜３の整数を表し、ｍおよびｎはそれぞれ
１または２の整数を表し、ＲおよびＲ′は同一であって
も相異っていてもよく、それぞれ０４〜Ｃ：ｌＯのアル
キル基、了り−ル基またはアルキル置換アリール基を表
す） で示されるリン酸エステル、亜リン酸エステルおよびそ
れらのアごン塩から選ばれる少なくとも１種； （ｉｉ）下記一般式（５）、 （上式中、Ｒ″、　Ｒｒ′ｐ　、　Ｒｎｒｒは水素原子
、Ｃ，〜Ｃ３゜のアルキル基、アリール基、アルキル置
換アリール基またはアルカノール基を表１７）で示され
るアルキルアミン化合物； （ｉｉｉ　）脂肪族ジカルボン酸化合物：（ｉｖ）コハ
ク酸イミド； （ｖ）過塩基性マグネシウムもしくはカルシウムスルホ
ネート； を配合してなることを特徴とする潤滑油組成物が提供さ
れる。

本発明の潤滑油組成物を構成する前記第１のＦＭ　（ｉ
成分）は、前記一般式（１）、（２）、（３）および（
４）で示されるリン酸エステル、亜リン酸エステルおよ
びそれらのアミン塩から選ばれる少なくとも１種で、こ
のＦＭは低温側で強い吸着活性（摩擦を生じる摩擦面へ
吸着して両者間の摩擦係数を下げる特性）を示すもので
ある。この種の具体的な化合物としては、例えば、Ｒが
ブチル、ヘキシル、オクチル、デシル、ラウリル、ミリ
スチル、パルミチル、ステアリル、オレイル、フェニル
、クレジル等であるモノ（Ｒ）ホスフェート、ジ（Ｒ）
ホスフェート、トリ（Ｒ）ホスフェート等のリン酸エス
テル類；モノ（Ｒ）ホスファイト、ジ（Ｒ）ホスファイ
ト、トリ（Ｒ）ホスファイト等の亜すン酸エステル類：
Ｒが前記したもので、かつＲ′が前記したもののうちフ
ェニル、クレジル（アリール基）を除いたものであるジ
（Ｒ）ホスフェート・モノ（Ｒ′）アミン塩、モノ（Ｒ
）ホスフェート・ジ（Ｒ′）アミン塩等のリン酸エステ
ルアミン塩；モノ（Ｒ）ホスファイトアミン塩等の亜リ
ン酸エステルアミン塩等がある。

次に、本発明の潤滑油組成物ｉ物を構成する第２のＦＭ
（ｉｉ酸成分は、前記一般式（５）で示されるアルキル
ア５ン化合物からなるもので、このＦＭ（ｉｉ）成分も
低温側で強い吸着活性（摩擦を生じる摩擦面へ吸着して
、両者間の摩擦係数を下げる特性）を示すものである。

式（５）においてＲｒｔＲＤＩ　、　Ｒｎ”のうち２種
又は３種が同一であっても、全く異なっていても良い　
Ｒｒｐ　、　Ｒｒｒｚ　、　Ｒ′ｒを例示すると、Ｃ３
〜Ｃ５゜アルキル基、アルキル置換アリール基、エタノ
ール基、プロパノール基などのアルカノール基などがあ
る。ただし、油に対する溶解性の観点から少なくとも１
種類は０４以上の鎖長を有するアルキル基、アルキル置
換アリール基であることが望ましい。前記（ｉｉ）成分
の具体的な化合物としては、次のようなものが例示され
る。

（イ）七ノアごン類 例えば、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアく
ン、オクチルアミン、ラウリルアミン、オクタデシルア
ミン、オレイルアミン、ステアリルアミン、などが例示
される。

（ロ）ジアミン類 例えば、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシ
ルアミン、ジオクチルア逅ン、ジラウリルアミン、ジオ
クタデシルアミン、ジステアリルアミン、ステアリル・
モノエタノールアミン、パルミチル・モノプロパノール
アミン、デシル・モノエタノールアミン、ヘキシル・モ
ノプロパノールアミン、フェニル・モノエタノ−ルアξ
ン、トリル・モノプロパノ−ルアξンなどが例示される
。

（ハ）トリアミン類 例えば、トリブチルア業ン、トリベンチルアミン、トリ
ヘキシルアミン、トリオクチルアミン、トリラウリルア
ミン、トリオクタデシルアミン、トリオレイルアミン、
トリステアリルア稟ン、ジオレイル・モノエタノールア
ミン、ジラウリル・モノプロパノ−ルアξン、ジオクチ
ル・モノエタノールアミン、ジヘキシル・モノプロパノ
−ルア壽ン、ジブチル・モノプロパノールアミン、オレ
イル・ジェタノールアミン、ステアリル・ジブロバノー
ルアミン、ラウリル・ジェタノールアミン、オクチル・
ジブロバノールアミン、ブチル・ジェタノールアミン、
フェニル・ジェタノールアミン、トリル・ジブロバノー
ルアミン、キシリル・ジェタノールアミン、ジェタノー
ルアミン、ジブロバノールアミンなどが例示される。

次に、本発明の潤滑油組成物を構成する第３のＦＭ（ｉ
ｉｉ）成分は、脂肪族ジカルボン酸化合物で、このＦＭ
成分は高温側で強い吸着活性を示すものである。この種
の具体的な化合物としては、アジピン酸、ピメリン酸、
スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカンニ
酸（ブラシル酸）、ドデカンニ酸、テトラデカンニ酸、
オクタデカンニ酸、アイコサンニ酸、トリアコンタンニ
酸などや、これらのジカルボン酸もしくはその無水物と
ジエチレングリコールやチオジエチレングリコールもし
くはモノアルキレングリコールとのエステル化反応生皮
物がある。

本発明の潤滑油組成物に占めるＦＭ（（ｉ）＋（ｉｉ）
＋（ｉｉｉ）または（ｉ）＋（ｉｉｉ））の添加量は、
０．０１〜２．　Ｏｗｔ％、好ましくは０．０５〜１．
　Ｏｗｔ％配合される。　０．０１ｗｔ％未満ではＦＭ
としての効果が不足し、変速シダツクが生じることにな
り、２．０ｗｔ％を超えると前述したようにＦＭの入れ
すぎによりクラッチの接続時に滑りが多くなるので好ま
しくない。

また、本発明の潤滑油ｍ放物において、前記ＦＭ　（（
ｉ）＋　（ｉｉ））成分とＦＭ（ｉｉｉ）成分の混合割
合はｔｏ　：　９０〜９０　：　１０重量％の広い範囲
で効果を示すが、２５　：　７５〜７５　：　２５重量
％の割合で使用するのが効果的である。さらに、前記Ｆ
Ｍ（ｉ）成分とＦＭ（ｉｉ）成分の混合割合は１０　：
　９０〜９０：１０重量％の広い範囲で効果を示すが、
２５　：　７５〜７５：２５重量％の割合で使用するの
が効果的である。−方、ＦＭ（ｉ）成分とＦＭ（ｉｉｉ
）成分の場合、その混合割合は、２０　：　８０〜８０
　：　２０重量％の広い範囲で効果を示すが、４０　：
　６０〜６０　：　４０重量％の割合で使用するのが最
も効果的である。

次に、本発明の特徴である特定の無灰分散剤の配合につ
いて説明する０通常、この種の潤滑油には無灰分散剤が
配合されるが、本発明では、スラッジ分散性を維持しつ
つ、さらには摩擦特性をも向上させる化合物としてコハ
ク酸イミドの添加が好適であることが見出された。

コハク酸イ業どの摩擦特性向上効果の理由については明
確ではないが、次のように推察される。

コハク酸イミドは摩擦面においてＦＭとの競争吸着を起
こし、ＦＭの吸着状態の制御を行ない、初期のμＳ（静
摩擦係数）、μ０（終Ｗ！擦係数）／μｄ（動摩擦係数
）を高めるが、結果として安定した摩擦特性を与えるも
のと考える。

このコハク酸イミドの化合物としては、次のようなもの
が例示される。即ち、下記一般式で表わされるモノおよ
びビスアルキルコハク酸イミド（上式中、Ｒは分子量が
約１０００のオリゴマー残基を表し、ｎは４〜６の整数
を表す）やＢ遮蔽型コハク酸イミド等である。これらの
うちでは、Ｂ遮蔽型コハク酸イミドが特に好ましい。

また、（ｉｖ）成分の添加量は１．００〜１０．００ｗ
ｔ％であるのが好ましく、２．００〜５．００ｗｔ％で
あるのがさらに好ましい。添加量が１．００ｗｔ％未満
では劣化物の分散性が悪く、またＦＭ吸着によりμＳが
下がる。１０．００ｗｔ％を超えるとＦＭの吸着妨害で
μ０／μｄが下がり、摩擦特性が悪くなり、さらには耐
摩耗性も悪くなる。

さらに、本発明の特徴である特定の金属清浄剤の配合に
ついて説明する０通常、この種の潤滑油には金属清浄剤
が配合されるが、本発明では、清浄性を維持しつつ、さ
らには摩擦特性を向上させる組成物として過塩基性スル
ホネートの配合が好適であることが見出された。

過塩基価スルホネートの摩擦特性向上効果の理由につい
ては明確ではないが、次のように推察される。スルホネ
ートの中には中性および塩基性のものもあるが、過塩基
価スルホネートはその強い塩基性によりＦＭの吸着状態
を制御すると考えられ、μｄ（動摩擦係数）を高める効
果があり、さらには乗心地性（変速ショックの発生）の
指標であるμ０（終摩擦係数）／μｄを低下させる効果
がある。

過塩基価スルホネートの化合物としては、次のようなも
のが例示される。即ち、過塩基価マグネシウムスルホネ
ート、過塩基価カルシウムスルホネートであげられる。

ここで、過塩基価とはＴＢＮ（ＴＯＴＡＬ　ＢＡＳＥ　
ＮＩＩＭＢＥＲ）で３００以上のものを示す。

（ｖ）成分の添加量は０．０５〜１．０００％、特に０
．１０〜０．５０匈ｔ％であるのが好ましい、　０．０
５ｗｔ％未満では清浄性が悪く、１．００ｗｔ％を越え
ると耐摩耗性が悪くなる。また、上記特定の無灰分散剤
および金属清浄剤を組合せ配合した場合、摩擦特性に相
乗効果が得られる。

本発明の潤滑油組成物において、前記した成分が添加さ
れる基油としては、当業界公知の鉱油、合成油が使用さ
れる。

鉱油としては、溶剤精製または水添精製による６０ニユ
ートラル油、１００ニユートラル油、１５０ニユートラ
ル油、３００ニユートラル油、５００ニユートラル油、
およびこれらの基油からワックス分を除くことにより低
温流動性を改善した低流動点基油なとがあり、これらを
単独または適当な割合で混合して用いる。

また合成酒としては、ポリα−オレフィンオリゴマー、
ジエステル、ポリオールエステル、ポリグリコールエス
テルなどがあり、これらの基油は通常、単独で使用され
るが前記した鉱油と混合して使用することもできる０合
成油と鉱油の混合割合は、例えば８０　：　２０〜２０
　：　８０である。

本発明において、前記した基油の粘度は、１ｏ。

°Ｃにおいて３〜２０ｃＳｔのものが好ましい。

本発明の潤滑油組成物は、−級チオリン酸亜鉛、二級チ
オリン酸亜鉛、アリルチオリン酸亜鉛等から選ばれる耐
摩耗剤、特に好ましくは一級チオリン酸亜鉛、さらには
粘度指数向上剤、酸化防止剤等を含有していてもよい。

〔実施例］ 以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明
はこれら実施例に何等限定されるものではない。

〈実施例１〜４／比較例１〜４〉 下記第１表に示されるように、摩擦調整剤としてのＦＭ
　（ｉ）、　（ｉｉ）および（ｉｉｉ）成分（合計０．
５ｗｔ％）を種々変更するとともに、表示した他の成分
並びに共通成分として残量の基油（精製鉱油、４．Ｏｃ
Ｓｔ、　　１００″Ｃ）を使用して試験油を調製した。

このようにして調整した試験油の摩擦特性を、オートマ
ックス社（日本）製５ＡＥＮα２摩擦試験機を用いて測
定した。

この試験は動的試験と静的試験とから成立っており、そ
れぞれの試験において得られるトルクカーブからトルク
値Ｔｄ（動１１！擦トルク）、Ｔｏ（終摩擦トルク）、
Ｔｓ（静摩擦トルク）を求め、下式％式％ （１） それぞれ相当する摩擦係数μｄ（動摩擦係数）、μ０（
終摩擦係数）、μＳ（静摩擦係数）を算出した。

第１表より、本発明のＡＴＦ、即ち熱や酸化に対する安
定性に優れ、かつ低温サイドで強い吸着活性を示すＦＭ
酸成分、高温サイドで吸着活性を示すＦＭ酸成分適当量
組合わせて調合し、さらに特定の無灰分散剤および金属
清浄剤を組合せ配合したＡＴＦは、５ＡＥｋ２試験機を
用いた摩擦特性の試験において、経時変化が少なく＊擦
係数が安定していること、また油温を変えて測定した時
の摩擦係数も安定していることがわかる。

Ｃ発明の効果〕 本発明の潤滑油組成物は、摩擦係数の経時変化が少なく
安定しており、かつ油温変化に対する摩擦係数の変化も
小さいという優れた特性を有するものである。従って、
特に自動車の自動変速機用潤滑油として極めて有用なも
ので、実車における変速シヨ・ンク感応試験においてシ
フト時の変速ショックが抑えられ乗心地が極めて良好で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基油に、下記（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉ
   ｖ）および（ｖ）、または（ｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ
   ）および（ｖ）： （ｉ）下記一般式（１）、（２）、（３）および（４）
   、 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（１） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（２） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（３） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（４） （上式中、ｌは１〜３の整数を表し、ｍおよびｎはそれ
   ぞれ１または２の整数を表し、ＲおよびＲ′は同一であ
   っても相異っていてもよく、それぞれＣ＿４〜Ｃ＿３＿
   ０のアルキル基、アリール基またはアルキル置換アリー
   ル基を表す） で示されるリン酸エステル、亜リン酸エステルおよびそ
   れらのアミン塩から選ばれる少なくとも１種； （ｉｉ）下記一般式（５）、 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（５） （上式中、Ｒ″、Ｒ″′、Ｒ″″は水素原子、Ｃ＿１〜
   Ｃ＿３＿０のアルキル基、アリール基、アルキル置換ア
   リール基またはアルカノール基を表す） で示されるアルキルアミン化合物； （ｉｉｉ）脂肪族ジカルボン酸化合物； （ｉｖ）コハク酸イミド； （ｖ）過塩基性マグネシウムもしくはカルシウムスルホ
   ネート； を配合してなることを特徴とする潤滑油組成物。