(57)【要約】【課題】  変速機における鋼−鋼摩擦を減少させる為の動力伝達用流体の提供。【解決手段】  本発明は、主要量の基油及びチアジアゾール又はその誘導体を含んでなる動力伝達用流体に関する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼−鋼接触を有する変速機で使用するための動力伝達用流体であって、
（ａ）主要量の基油、及び
（ｂ）約０．０５重量％以上の量で存在する、少なくとも１種のチアジアゾール又は          その誘導体
を含んで成っており、改良された鋼−鋼摩擦特性を有している流体。
【請求項２】
チアジアゾールが、（ａ）２−ヒドロカルビルジチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス−（ヒドロカルビルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール及びそれらの混合物、（ｂ）２−ヒドロカルビルチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、及び（ｃ）油溶性分散剤と２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール（ＤＭＴＤ）との組み合わせからの生成物、及び（ｄ）それらの混合物、の中の１種以上を含んで成る、請求項１に記載の流体。
【請求項３】
チアジアゾールが、約０．０９５重量％〜約５重量％の量で存在する、請求項１に記載の流体。
【請求項４】
チアジアゾールが、約０．３重量％〜約０．５重量％の量で存在する、請求項１に記載の流体。
【請求項５】
約０．５重量％以上の量で存在する、少なくとも１種のチアジアゾール又はその
誘導体を含んで成る、鋼−鋼接触を有する変速機で使用するための添加剤組成物であって、流体が、改良された鋼−鋼摩擦特性を有している、添加剤組成物。
【請求項６】
チアジアゾールが、（ａ）２−ヒドロカルビルジチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス−（ヒドロカルビルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール及びその混合物、（ｂ）２−ヒドロカルビルチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、及び（ｃ）油溶性分散剤と２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール（ＤＭＴＤ）との組み合わせからの生成物、及び（ｄ）それらの混合物、の中の１種以上を含んで成る、請求項５に記載の添加剤組成物。
【請求項７】
チアジアゾールが、約０．９５重量％〜約１０重量％の量で存在する、請求項５に記載の添加剤組成物。
【請求項８】
チアジアゾールが、約３重量％〜約５重量％の量で存在する、請求項５に記載の添加剤組成物。
【請求項９】
鋼−鋼摩擦を改良する能力を有する動力伝達用流体を製造する方法であって、主要量の基油に、チアジアゾールを約０．０５重量％以上の量で添加することを含んで成る方法。
【請求項１０】
鋼−鋼接触を有する変速機で使用するための動力伝達用流体であって、
（ａ）主要量の基油、及び
（ｂ）鋼−鋼接触において約０．０８５以上の摩擦係数が得られるのに十分な量で存          在する、少なくとも１種のチアジアゾール又はその誘導体
を含んで成る流体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機用流体組成物及び鋼−鋼接触を有する変速機における使用方法に関する。更に、本発明は、鋼−鋼摩擦を改良するための組成物と方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動変速機に代えて連続可変変速機（ＣＶＴ）を使用している又は使用することを計画している自動車製造業者の数が着実に増加してきている。ＣＶＴは、従来の自動変速機に比較して、改良された燃料効率及び操縦性能並びに排気ガスの減少をもたらすとみられてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＣＶＴは、鋼製のプッシュベルト、チェイン及びプーリーの組み立て、又は、ディスクの組み立て（環面体状のＣＶＴの場合）を、トルクコンバーター又は他の形態の始動装置と組み合わせて含有することができる。トルクは、プーリーと、ベルト又はチェイン又はディスクの間の金属−金属接触によって伝達される。トルクの効率的な伝達のためには、最小の摩耗を伴った、例えばベルトとプーリー、又はチェインとプーリーの間の比較的高い鋼−鋼摩擦が必要である。摩擦が低いと、ベルトの滑り又は場合によっては酷い摩耗を引き起こす可能性がある。従って、鋼−鋼摩擦は、トルクの伝達のためには非常に重要な要件であり、鋼−鋼摩擦を改良するための組成物と方法が益々望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
実施態様の概要
一つの実施態様においては、鋼−鋼接触を有する変速機で使用するための動力伝達用流体は、主要量の基油及び少なくとも１種のチアジアゾール又はその誘導体を含んで成ることができ、その流体は、改良された鋼−鋼摩擦特性を有している。そのチアジアゾールは、約０．０５重量％以上の量で存在することができる。
【０００５】
もう一つの実施態様においては、連続可変変速機（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を、本明細書に記載された流体で潤滑することができる。
【０００６】
もう一つの実施態様においては、鋼−鋼接触を有する変速機の潤滑方法が、本明細書に記載された流体を上記の変速機に添加し、上記の変速機をその流体の中で運転することを含んで成ることができる。
【０００７】
もう一つの実施態様においては、鋼−鋼接触を有する変速機で使用するための添加剤組成物が、少なくとも１種のチアジアゾール又はその誘導体を含んで成ることができ、その流体では、鋼−鋼摩擦が改良される。そのチアジアゾールは、約０．０５重量％以上の量で存在することができる。
【０００８】
もう一つの実施態様においては、鋼−鋼摩擦改良能力を有する動力伝達用流体を製造する方法が、主要量の基油に、チアジアゾール又はその誘導体を約０．０５重量％以上の量で添加することを含んで成ることができる。
【０００９】
もう一つの実施態様においては、鋼−鋼接触を有する変速機で使用するための動力伝達用流体が、主要量の基油及び、鋼−鋼摩擦において約０．０８５以上の摩擦係数が得られるのに十分な量で存在する、少なくとも１種のチアジアゾール又はその誘導体を含んで成ることができる。
【００１０】
実施態様の詳細な説明
本開示では、鋼−鋼摩擦に関する性能要求を最適化する組成物及び方法について説明する。鋼−鋼摩擦を改善するためにチアジアゾールを使用する組成物及び方法を本明細書において提示し、高い鋼−鋼摩擦を達成する改良された方法を提供する。
【００１１】
一つの実施態様においては、本開示による動力伝達用流体を鋼−鋼接触を有する変速機で使用することができる。そのような適切な変速機の例としては、各種の連続可変変速機（ＣＶＴ）、例えば、プッシュベルト、チェイン及びディスク型ＣＶＴを挙げることができる。更に、他のそのような動力伝達機構の例としては、半自動変速機（ａｕｔｏｍａｔｅｄ  ｍａｎｕａｌｓ）、手動変速機、又は二段クラッチ組立（ｄｕａｌ  ｃｌｕｔｃｈ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）  を挙げることができる。
【００１２】
本開示による動力伝達流体は、少なくとも１種のチアジアゾール又はその誘導体を含んで成ることができる。  適切なチアジアゾール又はその誘導体の例としては、チアジアゾール、アルキル化チアジアゾール、モノ−及び又はジ−置換チアジアゾール、並びに、メルカプト−及び他の置換チアジアゾール、例えば、（ａ）２−ヒドロカルビルジチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール又は２，５−ビス−（ヒドロカルビルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール及びそれらの混合物、（ｂ）２−ヒドロカルビルチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール及び（ｃ）油溶性分散剤と２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール（ＤＭＴＤ）との組み合わせからの生成物、及びそれらの混合物を挙げることができる。
【００１３】
２，５−ビス−（ヒドロカルビルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール及びそのモノ−置換均等物である２−ヒドロカルビルチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールは、この２成分の、ビス−ヒドロカルビルが約８５％でモノ−ヒドロカルビルが約１５％の混合物として、Ｅｔｈｙｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  から  ＨｉＴＥＣ（登録商標）４３１３高性能添加剤として市販されている。
【００１４】
米国特許第２７１９１２５号、第２７１９１２６号及び第３０８７９３７号には、各ヒドロカルビル基が、複数（例えば２）個の硫黄原子を介してチアジアゾールに結合している、種々の２，５−ビス−（ヒドロカルビルジチオ）−１，３，４−チアジアゾールの製造が記載されている。その炭化水素基は、環状、脂環式、アラルキル、アリール、及びアルカリールを含む脂肪族又は芳香族であることができる。そのような組成物は、銀、銅、銀合金、及び類似の金属用の、有効な腐食防止剤である。そのような多硫化物は、以下の一般式：
【００１５】
【化１】
2005163037.tif 000002
【００１６】
（式中、Ｒ及びＲ’は、同じか又は異なった炭化水素基であることができ、そしてｘ及びｙは、０〜約８の整数であり、そして、ｘとｙの合計は少なくとも１である）
で表すことができる。そのような誘導体の製造方法は、米国特許第２１９１１２５号に記載されており、ＤＭＴＤを適切な塩化スルフェニルと反応させるか又はジメルカプトチアゾールを塩素と反応させ、得られた塩化ジスルフェニルを第一級又は第三級メルカプタンと反応させることを含んで成っている。もう一つの手順においては、ＤＭＴＤを塩素化して所望の塩化ビススルフェニルを生成させ、ついでそれを少なくとも１種のメルカプタン（ＲＳＨ及び／又はＲ’ＳＨ）と反応させる。米国特許第３０８７９３２号には、２，５−ビス（ヒドロカルビルジチオ）−１，３，４−チアジアゾールを製造するための１段法が記載されている。この方法で製造された組成物は、米国特許第２７４９３１１号に記載されている。当業者は、上に引用され記載された反応は、ある量のモノヒドロカルビルジチオ−チアジアゾールを、ビス−ヒドロカルビル化合物と共に生成し得ることを理解するであろう。２種の化合物の比は、反応物の量を変化させることによって調整することができる。
【００１７】
式：
【００１８】
【化２】
2005163037.tif 000003
【００１９】
（式中、Ｒ’はヒドロカルビル置換基である）を有する２−ヒドロカルビルジチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールの製造は、米国特許第３６６３５６１号に記載されている。その組成物は、等モル量のヒドロカルビルメルカプタンとＤＭＴＤ又はそのアルカリ金属メルカプチドとの酸化カップリングによって製造される。その組成物は、優れた硫黄捕捉剤であり、活性な硫黄による銅の腐食を防止するのに有用であると報告されている。その化合物を製造するのに使用されるモノメルカプタンは、式Ｒ’ＳＨ（式中、Ｒ’は、約１〜約２８個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基である）によって表される。ペルオキシ化合物、次亜ハロゲン酸塩又は空気、又はそれらの混合物を、上記の酸化カップリングを促進するために利用することができる。モノメルカプタンの具体的な例としては、メチルメルカプタン、イソプロピルメルカプタン、ヘキシルメルカプタン、ドデシルメルカプタン及び長鎖アルキルメルカプタン、例えば、１分子当たり約３〜約７０個のプロピレン又はイソブチレン単位を有するプロピレン重合体及びイソブチレン重合体、特にポリイソブチレンから誘導されたメルカプタンを挙げることができる。
【００２０】
上記のチアジアゾール又はそれらの誘導体は、約０．０５重量％以上の量で存在することができる。更なる例としては、チアジアゾールは、約０．０９５重量％〜約５重量％の量で、又は、約０．０９５重量％〜約１重量％の量で、又は、約０．３重量％〜約０．５重量％の量で、存在することができる。更に、上記のチアジアゾール又はその誘導体は、鋼−鋼用途において約０．０８５以上の摩擦係数が得られるのに十分な量で、存在することができる。更なる例としては、上記のチアジアゾール又はそれらの誘導体は、鋼−鋼用途において約０．０９以上の摩擦係数が得られるのに十分な量で、存在することができる。
【００２１】
本開示の実施態様は、鋼―鋼摩擦特性が改良された流体又は添加剤組成物を提供することができる。そのような特性は、本明細書に開示した量より少ない量のチアジアゾール又はそれらの誘導体を含んで成る流体と比較することができる。
【００２２】
本発明の実施態様においては、チアジアゾールを動力伝達流体に直接添加して鋼―鋼摩擦を改良することができる。本発明の伝達用流体添加剤を製造する方法は、チアジアゾールと伝達用流体とを、任意の順序で、室温で、組み合わせることを含んで成ることができる。
基油
本発明の実施態様では、基油を主成分として含んで成ることができる。本発明の動力伝達用流体の製造において考慮される基油、即ち潤滑油類は、天然潤滑油、合成潤滑油、及びこれらの混合物に由来することができる。更に、基油は、特殊用途用の如何なる適切な基油又は基油の混合物をも含んで成ることができる。ある態様においては、添加剤を、添加剤パッケージ濃縮液の状態で提供することができる。更に、ある態様は、希釈剤例えば希釈油を含んで成ることができる。希釈剤は、添加剤パッケージのブレンド、可溶化、及び輸送を容易にするために含有させることができる。希釈剤は、基油及び／又は添加剤パッケージと相溶性であることができる。希釈剤は、濃縮液中に如何なる適切な量で存在していてもよい。適切な希釈剤は、潤滑粘度を持ったプロセスオイルを含んで成ることができる。
【００２３】
基油は、鉱油、鉱油の混合物、合成油、合成油の混合物、又はこれらの混合物を含んで成ることができる。適切な基油は、Ｉ群（Ｇｒｏｕｐ  Ｉ）、ＩＩ群、ＩＩＩ群、ＩＶ群、又はＶ群の基準原料油（ｂａｓｅ  ｓｔｏｃｋ）を含んで成ることができる。適切な基油は、気―液工程（ｔｈｅ  ｇａｓ−ｔｏ−ｌｉｑｕｉｄ  ｐｒｏｃｅｓｓ）から製造することができる。
【００２４】
他の成分
鋼―鋼摩擦を改良するためにチアジアゾールを用いる配合物及び方法に加えて、本発明の潤滑用流体は、他の任意成分を含むことができる。この例としては、例えば、極圧剤；耐摩耗剤；アミン系酸化防止剤又はフェノール系酸化防止剤のような酸化防止剤又は酸化防止剤系；腐食防止剤又は腐食防止剤系；金属不活性化剤；防錆剤；摩擦調整剤剤；分散剤；清浄剤；染料；シール膨潤剤；消泡剤；表面活性剤；粘度指数向上剤；芳香又は臭気遮蔽物；及び上記の適切な組み合わせの中の一種以上を挙げることができる。例えば、慣例的に、摩擦調整剤を潤滑流体に加えることができるが、摩擦調整剤の特定の種類及び量は、各特定の用途の必要に応じて独特でかつ特定的である。本発明の実施態様は、種々のこれらの添加剤と組み合わせて用いられる場合に、有効であることが見出されている。
【００２５】
例えば、窒素含有無灰分散剤は、補足潤滑油添加剤としてよく知られている。本発明で用いることができる適切な無灰分散剤の例としては、ヒドロカルビルスクシンイミド、ヒドロカルビルスクシンアミド、ヒドロカルビル置換コハク酸の混合エステル／アミド、ヒドロカルビル置換コハク酸のヒドロキシエステル、及びヒドロカルビル置換フェノール、ホルムアルデヒドとアミンとのマンニッヒ縮合反応生成物を挙げることができる。本発明においては、ポリアミンとヒドロカルビル置換フェニル酸（ｐｈｅｎｙｌ  ａｃｉｄ）との縮合反応生成物も用いられる。これらの分散剤の混合物も又用いることができる。
【実施例】
【００２６】
２種の伝達用流体配合物を試験し、鋼−鋼摩擦を調節することにおける有効性を評価した。各流体は、同じ濃度を有しており、チアジアゾール成分の量においてだけ異なっていた。この実施例では、モノアルキルチアジアゾールを用いた。
【００２７】
表１に示したデータを、Ｖａｎ  Ｄｏｏｒｎｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｅにより開発されたプッシュ−ベルトＣＶＴダイナモメーター試験を用いて得た。表１は、チアジアゾールの２つの異なる濃度に対して低いプーリー比で測定した鋼―鋼摩擦結果を示す。低い比での測定の標準偏差は０．００１６であり、これは、Ｖａｎ  Ｄｏｏｒｎｅにより推奨されたように、対照流体を用いて長時間にわたって行った対照実験によって得られたものである。
【００２８】
【表１】
2005163037.tif 000004
【００２９】
結果は、低い比においては、チアジアゾールの重量％が増加すると、鋼−鋼摩擦は顕著に増加することを示している。トップ比及びオーバードライブ比では、鋼―鋼摩擦は同等であった。表１に示したデータの評価において、これらの摩擦対策での目標又はゴールは、０．０９０に近づくこと、好ましくはできるだけ０．０９０と同じ高さになるか極近くなることである。従って、配合（２）からの結果は、配合（１）からの結果より優れている。
【００３０】
従って、本開示は、チアジアゾール又はその誘導体を用いた鋼―鋼摩擦を増加させるための組成物を提供している。本明細書に記載した組成物及び方法は、連続可変変速機及び従来のオートマチック変速機において適用される伝達用流体、そして種々の始動クラッチにおいて適用される伝達用流体の配合を可能にするであろう。
【００３１】
明細書及び特許請求の範囲を通して用いられている、「ａ」及び／又は「ａｎ」は、１又は１以上を指す。別の断り書きがない限り、明細書及び特許請求の範囲で用いている、成分の量、分子量、パーセント、比、反応条件、などの性質を表している全ての数字は、全ての事例で、術語「約」により修飾されていると理解されるべきである。従って、逆の断り書きがない限り、明細書及び特許請求の範囲に記載されている数値パラメーターは、本発明で得ようとしている望ましい特性に依存して変化し得る概略値である。均等の原則の適用を特許請求の範囲に限定しようという試みとしてではなく、各数値パラメーターは、少なくとも、報告された有効桁数の観点からそして通常の丸め技術を適用することによって解釈されるべきである。発明の広い範囲を設定している数値的範囲とパラメーターは概略値であるに関わらず、特定の実施例で示されている数値は、できるだけ正確に報告されている。しかしながら、如何なる数値も、それぞれの試験測定において見出される標準偏差から必然的に生じる一定の誤差を、本来的に含んでいる。
【００３２】
本開示を、表及び実施例によって、具体的に説明したけれども、その実施態様は、種々の変形及び代替の形態をとることができ、そこで示した特定の態様には限定されないことが理解されるべきである。これらの特定の実施態様は、本発明を限定しようとしているのではなく、それとは反対に、本発明は、本発明の精神及び範囲内に入る、全ての変形、均等物、及び代替物をカバーすることを意図していることが理解されるべきである。
【００３３】
以下に、本発明の本質的な特徴と好ましい実施態様を列挙する。
１．鋼−鋼接触を有する変速機で使用するための動力伝達用流体であって、
（ａ）主要量の基油、及び
（ｂ）約０．０５重量％以上の量で存在する、少なくとも１種のチアジアゾール又は          その誘導体
を含んで成っており、改良された鋼−鋼摩擦特性を有している動力伝達用流体。
２．チアジアゾールが、（ａ）２−ヒドロカルビルジチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス−（ヒドロカルビルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール及びそれらの混合物、（ｂ）２−ヒドロカルビルチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、及び（ｃ）油溶性分散剤と２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール（ＤＭＴＤ）との組み合わせからの生成物、及び（ｄ）それらの混合物、の中の１種以上を含んで成る、上記１に記載の流体。
３．チアジアゾールが、少なくとも１個の、直鎖の、分岐した又は環状の、飽和又は不飽和の、炭化水素基で置換されている、上記１に記載の流体。
４．チアジアゾールが、約０．０９５重量％〜約５重量％の量で存在する、上記１に記載の流体。
５．チアジアゾールが、約０．３重量％〜約０．５重量％の量で存在する、上記１に記載の流体。
６．変速機が、ベルト型連続可変変速機（ＣＶＴ）、チェイン型ＣＶＴ及び環状ＣＶＴの中の１種以上を含んで成る、上記１に記載の流体。
７．改良された鋼−鋼摩擦特性が、記載された量のチアジアゾールを含有していない流体に比べて向上している、上記１に記載の流体。
８．基油が、天然潤滑油、合成潤滑油、及びその混合物の１種以上を含んで成る、上記１に記載の流体。
９．上記１に記載の流体で潤滑された連続可変変速機。
１０．鋼−鋼接触を有する変速機を潤滑する方法であって、上記１に記載の流体を変速機に添加し、変速機をその流体の中で作動させることを含んで成る方法。
１１．約０．５重量％以上の量で存在する、少なくとも１種のチアジアゾール又はその誘導体を含んで成る、鋼−鋼接触を有する変速機で使用するための添加剤組成物であって、流体が改良された鋼−鋼摩擦特性を有している添加剤組成物。
１２．チアジアゾールが、（ａ）２−ヒドロカルビルジチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス−（ヒドロカルビルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール及びその混合物、（ｂ）２−ヒドロカルビルチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、及び（ｃ）油溶性分散剤と２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール（ＤＭＴＤ）との組み合わせからの生成物、及び（ｄ）それらの混合物、の中の１種以上を含んで成る、上記１１に記載の添加剤組成物。
１３．チアジアゾールが、約０．９５重量％〜約１０重量％の量で存在する、上記１１に記載の添加剤組成物。
１４．チアジアゾールが、約３重量％〜約５重量％の量で存在する、上記１１に記載の添加剤組成物。
１５．変速機が、ベルト型連続可変変速機（ＣＶＴ）、チェイン型ＣＶＴ及び環状ＣＶＴの中の１種以上を含んで成る、上記１１に記載の添加剤組成物。
１６．改良された鋼−鋼摩擦特性が、記載された量のチアジアゾールを含有していない流体に比べて向上している、上記１１に記載の添加剤組成物。
１７．上記１１に記載の添加剤組成物で潤滑された連続可変変速機。
１８．鋼−鋼接触を有する変速機を潤滑する方法であって、上記１１に記載の添加剤組成物を変速機に添加し、変速機をその流体の中で作動させることを含んで成る方法。
１９．鋼−鋼摩擦を改良する能力を有する動力伝達用流体を製造する方法であって、主要量の基油に、チアジアゾールを約０．０５重量％以上の量で添加することを含んで成る方法。
２０．鋼−鋼接触を有する変速機で使用するための動力伝達用流体であって、
（ａ）主要量の基油、及び
（ｂ）鋼−鋼接触において約０．０８５以上の摩擦係数が得られるのに十分な量で存          在する、少なくとも１種のチアジアゾール又はその誘導体
を含んで成る流体。
２１．チアジアゾール又はその誘導体が、鋼−鋼接触において約０．０９以上の摩擦係数が得られるのに十分な量で存在する、上記２０に記載の流体。