(57)【要約】【課題】  少ない蒸発損失と低温時の粘度特性とを兼ね備えた自動変速機用潤滑油組成物を提供する。【解決手段】  (Ａ)ガスクロマトグラフ法による５容量％留出温度が３３０℃以上、引火点２００℃以上、４０℃動粘度が１５ｍｍ２／ｓ以上４０ｍｍ２／ｓ以下の基油に、(Ｂ)重量平均分子量(Ｍｗ)が３０，０００以上８００，０００以下であるポリメタクリレート系粘度指数向上剤、必要に応じて(Ｃ)無灰型分散剤とを含有する自動変速機用潤滑油組成物にする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
(Ａ)ガスクロマトグラフ法による５容量％留出温度が３３０℃以上、引火点２００℃以上、４０℃動粘度が１５ｍｍ２／ｓ以上４０ｍｍ２／ｓ以下の基油に、(Ｂ)重量平均分子量(Ｍｗ)が３０，０００以上８００，０００以下であるポリメタクリレート系粘度指数向上剤を含有することを特徴とする自動変速機用潤滑油組成物。
【請求項２】
(Ａ)ガスクロマトグラフ法による５容量％留出温度が３３０℃以上、引火点２００℃以上、４０℃動粘度が１５ｍｍ２／ｓ以上４０ｍｍ２／ｓ以下の基油に、(Ｂ)重量平均分子量(Ｍｗ)が３０，０００以上８００，０００以下であるポリメタクリレート系粘度指数向上剤と、(Ｃ)無灰型分散剤とを含有することを特徴とする自動変速機用潤滑油組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は乗用車、大型車用の自動変速機(ＡＴ)油、チェーン式やベルト式の無段変速機(ＣＶＴ)油、その他の湿式クラッチを有する車両用自動変速機油や、パワーステアリング油、一般産業用油圧作動油、流体継手油等に適した、蒸発損失が少なく且つ良好な低温粘度特性を持つ自動変速機用潤滑油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境負荷低減の観点から、潤滑油の分野では、既に蒸発性を考慮に入れた研究が数多くなされている（例えば、特許文献１参照）。自動変速機は構造上潤滑油の蒸散損失が少ないが、公開されている自動変速機用潤滑油規格においては蒸発性を規定しているものもあり、自動変速機内温度が高温で、常時攪拌されているという蒸散しやすい環境下に置かれていることに加え、近年の自動車台数の更なる増加と国内の自動変速機搭載率が９割以上という現状などから、環境対応面で自動変速機用潤滑油の蒸発損失の低減が着目されている。
【０００３】
また、自動変速機には歯車、軸受、油圧作動装置等の部品が使用されており、潤滑油の低温時の粘度が高すぎると、寒冷時の流体抵抗増大による燃費の悪化のみならず、低温始動性や油圧作動性に影響を及ぼす場合がある。そのため自動変速機用潤滑油は、一般的に低温粘度を低く抑えることが求められ、例えば、特定の動粘度を有するポリα−オレフィンと、特定の動粘度、流動点及び蒸留特性を有し、芳香族炭化水素の含有量が２％以下の鉱油の混合物を基油とする潤滑油組成物が記載されている（特許文献２参照）。
【０００４】
通常、粘度を低く設定するには、軽質な留分を多く含む基油を使用する方法が考えられるが、この場合、軽質分の大気中への蒸散が懸念されることもある。このため、蒸発損失が少なく且つ低温粘度特性にも優れた潤滑油が望まれている。
【特許文献１】特開２００４−１３７３１７号公報
【特許文献２】特開平１０−３３０７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、少ない蒸発損失と低温時の粘度特性と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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記状況に鑑み、鋭意研究を進めた結果、特定の性状を有する潤滑油基油と特定のポリメタクリレート（以下、ＰＭＡということがある）系粘度指数向上剤とを組み合わせることにより、少ない蒸発損失と、良好な低温粘度特性とを満たす自動変速機用潤滑油を得ることができることを見出した。
すなわち、本発明は、(Ａ)ガスクロマトグラフ法による５容量％留出温度が３３０℃以上、引火点２００℃以上、４０℃動粘度が１５ｍｍ２／ｓ以上４０ｍｍ２／ｓ以下の基油に、(Ｂ)重量平均分子量(Ｍｗ)が３０，０００以上８００，０００以下であるポリメタクリレート系粘度指数向上剤を含有することを特徴とする自動変速機用潤滑油組成物を提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の自動変速機用潤滑油組成物は、（Ａ）成分としての基油および（Ｂ）成分としてのＰＭＡ系粘度指数向上剤の相乗効果により、少ない蒸発損失と低温時の粘度特性とを兼ね備えた自動変速機用潤滑油組成物を得ることができる。また本発明の潤滑油を自動変速機（ＡＴ）、連続無断変速機（ＣＶＴ）、パワーステアリングなどに用いることにより、低温から高温の広い範囲での環境負荷低減に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明における基油である(Ａ)成分は、ガスクロマトグラフ（以下、ＧＣという）法による５容量％留出温度が３３０℃以上である。本発明におけるＧＣ法とは、ＪＩＳ−
Ｋ２２５４（ガスクロマトグラフ法）に従い測定されるものである。５容量％留出温度が３３０℃以上とすることで、目的とする蒸発性を得ることができ、また、５５０℃以下とすることで、自動変速機内部品例えば油圧作動部等への流体抵抗が大きくなりすぎることが避けられる。(Ａ)成分のＧＣ法による５容量％留出温度は、好ましくは３３５℃以上５００℃以下であり、より好ましくは３４０℃以上４５０℃以下であり、さらに好ましくは３４５℃以上４００℃以下である。
【０００９】
また、(Ａ)成分は、引火点が２００℃以上であり、好ましくは２１０℃以上である。本発明における引火点の測定はＪＩＳ Ｋ２２６５に従うものとする。前述の性状を満たし且つ引火点が２００℃以上の基油を用いることで、目的とする蒸発性を達成することが可能となる。引火点の上限は、特に制限ないが、３５０℃以下が潤滑油として一般的である。
【００１０】
上記に加えて、(Ａ)成分は、４０℃における動粘度が１５ｍｍ２／ｓ以上４０ｍｍ２／ｓ以下である。(Ａ)成分の４０℃の動粘度を１５ｍｍ２／ｓ以上４０ｍｍ２／ｓ以下とすることで、自動変速機用潤滑油として適した粘度設定が可能となる。
基油の流動点については特に限定はないが、流動点−３０.０℃以下の基油は、より良好な低温流動性を与えることができ、特に流動点−３２．５℃以下の基油がさらに良好な低温流動性を与えることができるが、本発明においては、流動点が−３０．０℃を超える基油であっても、特に流動点が−２７．５℃を超える基油であっても、良好な低温流動特を発揮することができる。なお、調整し易さという点からは、基油の流動点は、−１０．０℃以下が好ましく、より好ましくは−１２．５℃以下であり、さらに好ましくは−１５．０℃以下であり、最も好ましくは−１７．５℃以下である。
【００１１】
本発明の（Ａ）成分の基油としては、上記性状を満たす限り、１種類の基油あるいは２種以上の基油の混合系基油であっても良く、鉱油系基油も合成油系基油も使用することができるが、コストや添加剤の溶解性の観点から鉱油系基油を使用することが望ましい。また、鉱油系基油と合成油系基油の混合系基油の場合には、鉱油系基油の含有量は５０質量％以上が好ましく、より好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは７５質量％以上、最も好ましくは８０質量％以上である。
【００１２】
本発明の（Ａ）成分の性状を満たすことができれば、原料となる基油の製法・性状には何ら制限はない。鉱油系基油としては、例えば、水素化精製油、触媒異性化油などに溶剤脱蝋または水素化脱蝋などの処理を施した、高度に精製されたパラフィン系鉱油等が好ましく使用される。また、上記以外にも様々な製造法により得られた鉱物系基油が使用でき、例えば、潤滑油原料をフェノール、フルフラールなどの芳香族抽出溶剤を用いた溶剤精製により得られるラフィネート、シリカ−アルミナを担体とするコバルト、モリブデンなどの水素化処理触媒を用いた水素化処理により得られる水素化処理油などが挙げられる。合成油系基油としては、例えば、メタン等のガスを原料としてフィッシャー・トロプシュ反応により合成される基油、ポリ−α−オレフィンオリゴマー、ポリブテン、アルキルベンゼン、ポリオールエステル、ポリグリコールエステル、ポリエチレンプロピレン類、ヒンダードエステル類、二塩基酸エステル、リン酸エステル、シリコーン油などを挙げることができる。
【００１３】
本発明では、（Ｂ）成分として重量平均分子量（Ｍｗ）が３０，０００以上８００，０００以下であるＰＭＡ系粘度指数向上剤を用いる。本発明における重量平均分子量（Ｍｗ）とはゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定した分子量算定用標準ポリスチレン換算である。
【００１４】
ポリメタクリレート（ＰＭＡ）系の粘度指数向上剤は、Ｍｗが３０，０００以上８００，０００以下であれば、式（１）に例として示すような分散型でも、式（２）に例として示すような非分散型でも良く、特に制限されることなく選択される。また窒素化合物やポリアルキレングリコールエステルなどの極性モノマーを含むものでも、炭化水素以外の元素成分を含むものでも良い。また、構造の一部がポリメタクリレート以外の高分子化合物であっても、ポリメタクリレート部を持つ共重合体、例えば原料としてエチレン、プロピレン、ブチレン等の１種以上を用いて共重合したポリメタクリレート−オレフィンコポリマー共重合体、ポリメタクリレート-ポリスチレン共重合体等も使用することができる。ポリメタクリレート系の粘度指数向上剤を使用することで、良好な低温粘度特性を得ることができる。
【００１５】
本発明におけるＰＭＡ系粘度指数向上剤の分子量は、３０，０００以上８００，０００以下であれば目的とする性能を得ることができるが、好ましくは４０，０００以上６００，０００以下、より好ましくは５０，０００以上４５０，０００以下、さらに好ましくは６０，０００以上３００，０００以下である。Ｍｗを３０，０００以上とすることで本発明の目的とする良好な低温粘度特性が得られる。またＭｗを８００，０００以下とすることで、基油、あるいは自動変速機用潤滑油に対する溶解性が良好である。また、（Ｂ）成分の含有量は、他の高分子添加剤の有無や配合量、目的とする潤滑油組成物の動粘度などにより最適な量を選択することができるが、好ましい粘度指数向上剤の含有量は０．５質量％以上３０質量以下であり、より好ましくは１質量％以上２５質量％以下であり、さらに好ましくは２質量％以上２０質量％以下であり、最も好ましくは３質量％以上１５質量％以下である。
【００１６】
【化１】
2006219642.tif 000002
（式中、Ｒ１は水素原子又は炭素数１〜２０のアルキル基である。ｌは１以上の整数である。）
【００１７】
【化２】
2006219642.tif 000003
（Ｒ１は水素原子又は炭素数１〜２０のアルキル基、Ｒ２はＨ又はＣＨ３、Ｘはアミノ基、エステル基又はスルホン酸基である。ｍ及びｎは１以上の整数である。）
【００１８】
上記のポリメタクリレート系化合物は通常固体であるため、基油に配合する際には鉱油または合成油約３０質量％〜７０質量％で希釈されたものとして用いられることが多い。また、これらのポリメタクリレート系粘度指数向上剤は、それぞれ単独でも、二種以上を混合させても良い。また本発明に用いられる粘度指数向上剤は、本発明の目的を達成するための特定の性状を有するものであれば上記の具体例に限定されることなく、一般に潤滑油用ＰＭＡ系粘度指数向上剤（ポリマー）として用いられるものならば何でも使用することができる。
【００１９】
本発明は、（Ａ）成分および（Ｂ）成分を含有することを特徴とするが、無灰型分散剤を、０．１質量％以上２０質量％以下の割合で含有することでさらに優れた性能を達成できる。無灰型分散剤の含有量が０．１質量％未満の場合、無灰型分散剤の添加効果が現れにくいことが多く、一方２０質量％を超えて添加した場合でも、含有量の増加に見合った効果が得られないばかりでなく、本発明の目的とする良好な低温粘度特性を満たすことが困難となる場合が多い。無灰型分散剤の含有量は、好ましくは０．１質量％以上１５質量％以下であり、より好ましくは０．２質量％以上１２質量％以下であり、特に好ましくは０．５質量％以上１０質量％以下である。
【００２０】
（Ｃ）成分である無灰型分散剤は、通常の潤滑油に適宜使用される無灰型分散剤を、下記の具体例に何ら限定されることなく用いることができる。無灰型分散剤の具体例としては、ホウ素非含有あるいはホウ素含有コハク酸イミドが挙げられる。ホウ素非含有コハク酸イミドとしては、ポリオレフィンと無水マレイン酸とを反応させ得られるポリアルキル又はポリアルケニルコハク酸無水物を、ポリアルキレンポリアミンと反応させ製造される、ポリアルキル又はポリアルケニルコハク酸イミドなどが挙げられる。ポリオレフィンにはポリブテンが好適で良く用いられる。ホウ素含有コハク酸イミドとしては、前記のコハク酸イミドをホウ素化合物で処理したものなどが挙げられる。前記のポリアルキル又はポリアルケニルコハク酸無水物とポリアルキレンポリアミンの反応比率を変えることにより、モノ体及びビス体が得られるが、本発明ではどちらのタイプを用いてもよい。
無灰型分散剤の分子量は、好ましくは２，０００以上１８，０００以下であり、より好ましくは２，５００以上１６，０００以下であり、さらに好ましくは２，８００以上１５，０００以下である。
無灰型分散剤は１種類を用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いても良い。
【００２１】
本発明の自動変速機用潤滑油組成物では、以上の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の３つの成分の他に、必要に応じて、公知の添加剤、例えば、金属型清浄剤、油性剤、摩耗防止剤、極圧剤、さび止め剤、摩擦調整剤、酸化防止剤、腐食防止剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、消泡剤、着色剤、自動変速機用パッケージ添加剤、あるいはこれらのうち少なくとも1種を含有する各種潤滑油用パッケージ添加剤などを添加することができる。
【００２２】
上記の金属型清浄剤としては、中性、塩基性、過塩基性のスルホネート、フェネート、サリシネート、ホスホネートなどが挙げられる。油性剤としては、オレイン酸、ステアリン酸、高級アルコール、アミン、エステル、硫化油脂、酸性リン酸エステル、酸性亜リン酸エステルなどが挙げられる。摩耗防止剤としては、ジチオリン酸金属塩、チオリン酸金属塩、硫黄化合物、リン酸エステル、亜リン酸エステル、酸性リン酸エステルやそのアミン塩などが挙げられる。極圧剤としては、炭化水素硫化物、硫化油脂、ジチオリン酸亜鉛、リン酸エステル、亜リン酸エステル、塩素化パラフィン、塩素化ジフェニルなどが挙げられる。さび止め剤としては、カルボン酸やそのアミン塩、エステル、スルホン酸塩、ホウ素化合物などが挙げられる。摩擦調整剤としては、有機モリブテン化合物、多価アルコール部分エステル、アミン、アミド、硫化エステル、リン酸エステル、酸性リン酸エステルやそのアミン塩などが挙げられる。酸化防止剤としては、アミン系、フェノール系、硫黄系の酸化防止剤などが挙げられる。腐食防止剤としては、ベンゾトリアゾール、アルケニルコハク酸エステルなどが挙げられる。流動点降下剤としては、ポリメタクリレート、ポリブテンなどが挙げられる。消泡剤としては、シリコン化合物、フルオロシリコン化合物、エステル系などが挙げられる。
【００２３】
本発明の自動変速用潤滑油組成物の１００℃動粘度は、５．０〜９．０ｍｍ２／ｓが好ましく、６．０〜８．３ｍｍ２／ｓがより好ましく、６．３〜８．２ｍｍ２／ｓがさらに好ましく、６．５〜８．１ｍｍ２／ｓが最も好ましい。
本発明の自動変速機用潤滑油組成物は、優れた低温粘度特性を有する。低温粘度特性とは、低温流動性、低温始動性、低温時の油圧作動性等の性能を示す。低温粘度特性は、具体的には、例えば、−４０℃でのＢＦ粘度により評価できる。−４０℃でのＢＦ粘度は、好ましくは２２，０００ｍＰａ・ｓ以下であり、特に好ましくは２０，０００ｍＰａ・ｓ以下である。
【実施例】
【００２４】
次に実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に特に限定されるものではない。
【００２５】
（実施例１〜２）
下記の基油及び添加剤を、表１に示された配合量で混合して自動変速機用潤滑油組成物を調製した。得られた自動変速機用潤滑油組成物の性能特性を表１に示す。
【００２６】
＜基油＞
基油Ａ：高度精製鉱油系基油で１００℃粘度が３ｃＳｔのもの
基油Ｂ：高度精製鉱油系基油で１００℃粘度が４ｃＳｔのもの
基油Ｃ：高度精製鉱油系基油で１００℃粘度が６ｃＳｔのもの
基油Ｄ：水素化精製パラフィン系鉱油系基油で１００℃粘度が３ｃＳｔのもの
基油Ｅ：水素化精製パラフィン系鉱油系基油で１００℃粘度が４ｃＳｔのもの
【００２７】
＜添加剤＞
添加剤Ｆ：自動変速機油用パッケージ添加剤（１）（実質的に粘度指数向上剤と無灰型分散剤を含有しない）
添加剤Ｇ：自動変速機油用パッケージ添加剤（２）（実質的に粘度指数向上剤と無灰型分散剤を含有しない）
添加剤Ｈ：重量平均分子量（Ｍｗ）が１７０，０００である式（１）のＰＭＡと式（２）のＰＭＡの混合物を主成分とするＰＭＡ系粘度指数向上剤
添加剤Ｉ：重量平均分子量（Ｍｗ）が１００，０００である式（１）のＰＭＡと式（２）のＰＭＡの混合物を主成分とするＰＭＡ系粘度指数向上剤
添加剤Ｊ：重量平均分子量（Ｍｗ）が２０，０００である式（１）のＰＭＡと式（２）のＰＭＡの混合物を主成分とするＰＭＡ系粘度指数向上剤
添加剤Ｋ：重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００，０００である式（１）のＰＭＡと式（２）のＰＭＡの混合物を主成分とするＰＭＡ系粘度指数向上剤
添加剤Ｌ：重量平均分子量（Ｍｗ）が１２０，０００であるオレフィンコポリマー（ＯＣＰ）系粘度指数向上剤
添加剤Ｍ：重量平均分子量（Ｍｗ）が５，１００であるホウ素含有型ポリアルケニルコハク酸イミド（無灰型分散剤）
添加剤Ｎ：重量平均分子量（Ｍｗ）が６，２００であるホウ素非含有型ポリアルケニルコハク酸イミド（無灰型分散剤）
【００２８】
なお、添加剤Ｈ、Ｉ 、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎの分子量は「ＴＯＳＯＨ  ＨＬＣ−８０２０」にて測定し、重量平均分子量（Ｍｗ）は、分子量算定用標準ポリスチレン換算である。
また、表１における５容量％留出温度はＪＩＳ Ｋ２２５４（ガスクロマトグラフ法）に準拠し、また引火点はＪＩＳ Ｋ２２６５に準拠し測定した。また、蒸発性試験およびブルックフィールド（ＢＦ）粘度は以下に示す方法で評価した。
【００２９】
（１）蒸発性試験： ＪＩＳ Ｋ２５４０に準拠し、油量３０ｇとし、温度１２０℃、試験時間９６時間とし、判断基準を試験前から比較した試験後の質量減少率を２．０質量％以下とした。
（２）ＢＦ粘度：ＡＳＴＭ Ｄ ２９８３−８０に準拠し、−４０℃で測定し、判断基準を２０，０００ｍＰａ・ｓ以下とした。
【００３０】
【表１】
2006219642.tif 000004
【００３１】
（比較例１〜５）
表２に示された基油及び添加剤を、表２に示された配合量で混合して自動変速機用潤滑油組成物を調製した。得られた自動変速機用潤滑油組成物の性能特性を表２に示す。
【００３２】
【表２】
2006219642.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の自動変速機用潤滑油組成物は、本発明は乗用車、大型車用の自動変速機(ＡＴ)油、チェーン式やベルト式の無段変速機(ＣＶＴ)油、その他の湿式クラッチを有する車両用自動変速機油や、パワーステアリング油、一般産業用油圧作動油、流体継手油等として使用でき、また、その他多くの用途に使用できる。