(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度１００℃における基油粘度が２〜２０ｍｍ２／ｓで且つ全芳香族分が１５％以下の精製鉱油及び／又は合成炭化水素の１種或いはそれらの混合油を基油とし、組成物全量に対して、（Ａ）炭素数８以上３０以下のアルキル基を有するアルカリ土類金属のスルフォネート、フェネート、サリシレート及びこれらの過塩基性塩からなるＴＢＮが１００以上の群の内少なくとも１種を０．１〜５．０質量％、及び（Ｂ）油性剤としてオレイン酸、オレイン酸メチル及びオレイルアルコールからなる群の内少なくとも１種を０．１〜５．０質量％、更に（Ｃ）ビスフェノール酸化防止剤を０．１〜１．５質量％含有することを特徴とする潤滑油組成物。
【請求項２】
請求項１記載の潤滑油組成物が、スリップ制御機構付きトルクコンバーターロックアップクラッチ用で自動又は無段変速機に用いられることを特徴とする潤滑油組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用自動変速機、無段変速機や建設機械・農業機械の湿式クラッチ等に使用される潤滑油組成物に関し、詳しくはスリップ制御機構付きトルクコンバーターロックアップクラッチに用いられる潤滑油組成物であって、初期より優れたシャダー防止性を有し且つその耐久性及び酸化安定性に優れた潤滑油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用自動変速機油、無段変速機や建設機械・農業機械湿式クラッチ用潤滑油に要求される性能としては、熱酸化安定性、摩耗防止性、湿式クラッチ等に対する摩擦特性が優れていることが重要である。規格としては、ＧＭ社ＤＥＸＲＯＮ  ＩＩＩ規格やＦｏｒｄ社ＭＥＲＣＯＮ規格がある。
【０００３】
これらの規格に適合する自動車用自動変速機油、無段変速機や建設機械・農業機械湿式クラッチ用潤滑油としては、基油（鉱油、合成油）に各種添加剤（酸化防止剤、清浄分散剤、摩耗防止剤、防錆剤、金属不活性剤、摩擦係数調整剤、消泡剤、着色剤、シール膨張剤、粘度指数向上剤等）を配合した潤滑油が使用されている。そして、熱酸化安定性や摩耗防止性を向上させるためにジアルキルジチオリン酸亜鉛等の亜鉛系の酸化防止剤兼極圧・摩耗防止剤、もしくは摩耗防止性を高めるためにリン酸エステル、亜リン酸エステル等のリン系の極圧・摩耗防止剤が一般に用いられている。
【０００４】
一方、近年、多くの自動車の自動変速機には、燃料消費率向上に有効なロックアップクラッチが採用されトルクコンバーター内に内蔵されている。
【０００５】
しかしながら、従来のロックアップ機構は高速域においてのみ作動させ、低速域においては作動させなかったため、自動車の発進時等の低速域においては、トルクコンバーターによるトルク伝達の際にエンジン出力回転数とトランスミッション入力回転数との間に動力伝達ロスが生じ、燃料消費率悪化の原因になっていた。この動力伝達ロスを低減させ、燃料消費率を向上させるため、最近では自動変速機の低減域においてもロックアップ機構を作動させるスリップ制御方式が導入されている。
【０００６】
しかし、スリップ制御ロックアップ機構を作動させた場合にシャダーと呼ばれる車体振動が発生するという問題が生じる。特にすべり速度の増加に伴って摩擦係数が低下する場合にシャダーが発生し易くなるため、すべり速度の増加に伴って摩擦係数が高くなるような摩擦特性が求められている。
【０００７】
しかし、初期より良好な摩擦特性を得ることは困難なため、新車時に問題となることがあり、このような場合、ロックアップクラッチ摩擦材を十分摺り合わせなじみをつけた上で使用してきた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
近年の自動変速機においては、自動車の燃費向上のため、軽量コンパクト化が求められている。しかし、軽量コンパクト化に伴い、熱負荷が増大する。一方において同じく燃費向上のためにスリップ制御機構付きトルクコンバーターロックアップクラッチが数多く採用されている。
【０００９】
そこで本発明の課題は、スリップ制御機構付きトルクコンバーターロックアップクラッチに用いられる潤滑油組成物として、初期より優れたシャダー防止性を有し且つその耐久性及び酸化安定性に優れた潤滑油組成物を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、初期より低すべり速度において良好な摩擦特性を有する潤滑油組成物を提供することを課題として検討した結果、潤滑油基油に特定の金属系清浄分散剤とジチオリン酸亜鉛をそれぞれ最適配合で配合すると、初期の摩擦特性に優れた潤滑油組成物を得ることができることを見出した。更に本発明者らは、酸化防止剤としてビスフェノール酸化防止剤を使用することにより、摩擦特性耐久性及び酸化安定性に優れることを見出すと共に、油性剤としてオレイン酸、オレイン酸メチル及びオレイルアルコールを使用することにより摩擦特性耐久性が飛躍的に向上することを見出し、また特定の基油を用いることにより酸化安定性、粘度−温度特性が飛躍的に向上することを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
本発明の潤滑油組成物は、温度１００℃における基油粘度が２〜２０ｍｍ２／ｓで且つ全芳香族分が１５％以下の精製鉱油及び／又は合成炭化水素の１種或いはそれらの混合油を基油とする。ここでいう全芳香族分の値は、ＩＰ−３６８の方法によって測定されたものである（以下、同様）。
【００１２】
そして、組成物全量に対して、
（Ａ）炭素数８以上３０以下のアルキル基を有するアルカリ土類金属のスルフォネート、フェネート、サリシレート及びこれらの過塩基性塩からなるＴＢＮが１００以上の群の内少なくとも１種を０．１〜５．０質量％、及び
（Ｂ）油性剤としてオレイン酸、オレイン酸メチル及びオレイルアルコールからなる群の内少なくとも１種を０．１〜５．０質量％、及び
（Ｃ）ビスフェノール酸化防止剤を０．１〜１．５質量％
含有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細について説明する。
［１］基油
基油は、温度１００℃における基油粘度が２〜２０ｍｍ２／ｓで且つ全芳香族分が１５％以下の精製鉱油及び／又は合成炭化水素の１種或いはそれらの混合油を使用する。
鉱油は、溶剤精製或いは水素化精製等の精製を行い、更にワックス分を取り除いて低温流動性を改善したものが好ましい。
合成油としては、例えば、ポリ−α−オレフィンオリゴマー類、ポリブテン類等が挙げられる。添加剤の溶解性等を考慮すると、単体で使用するよりも鉱油と混合するか、合成油同士を混合して用いるのが好ましい。
【００１４】
尚、基油の動粘度は、潤滑性や低温における流動性を考慮すると、温度１００℃における動粘度を２．０〜２０．０ｍｍ２／ｓとする。必要に応じて増粘効果のある各種粘度指数向上剤を用いる。本発明の潤滑油組成物の１００℃における動粘度は５〜１０ｍｍ２／ｓである。
【００１５】
本発明に使用する潤滑油基油に要求される性能には、▲１▼良好な粘度−温度特性、▲２▼良好な酸化安定性、▲３▼良好な耐候安定性を有することが好ましく、具体的には粘度−温度特性として、粘度指数が９０以上好ましくは１２０以上、−４０℃のブルックフィールド粘度が２０，０００Ｐａ・ｓ以下、更に良好な酸化安定性を有するために芳香族含有量が５％以下であれば本発明の効果が飛躍的に向上する。
【００１６】
［２］成分（Ａ）
本発明は、炭素数８以上３０以下のアルキル基を有するアルカリ土類金属のスルフォネート、フェネート、サリシレート及びこれらの過塩基性塩からなるＴＢＮが１００以上の群の内少なくとも１種を０．１〜５．０質量％を配合する。これらは、単体でも、混合使用しても差し支えない。
本発明の潤滑油組成物全量に占めるこれらの割合は、０．１〜５．０質量％、好ましくは０．５〜１．５質量％である。０．１質量％未満では初期摩擦特性が不十分である。また、５．０質量％を超えると、アルカリ土類金属塩が自動変速機、無段変速機や建設機械・農業機械の湿式クラッチ摩擦材の空隙に堆積して摩擦係数を低下させることがあるので好ましくない。
これに比べて、無灰系清浄分散剤（コハク酸イミド、ベンジルアミン、コハク酸エステルその他）は、上記の金属系清浄分散剤ほど優れた効果を示さない。
【００１７】
［３］成分（Ｂ）
本発明は、油性剤としてオレイン酸、オレイン酸メチル及びオレイルアルコールからなる群の内少なくとも１種を配合する。
本発明の潤滑油組成物全量に占めるこれらの割合は、０．１〜５．０質量％である。
本発明で使用する成分（Ａ）との相乗効果を得るためには、油性剤の配合割合は、上記範囲に限定される。０．１質量％未満では、初期摩擦特性及び摩擦特性耐久性が効果的に発揮されない。５．０質量％を超えると酸化安定性を悪化させることがあるので好ましくない。
【００１８】
［４］成分（Ｃ）
本発明においてビスフェノール酸化防止剤は１種用いてもよく、２種以上組み合わせてもよい。潤滑油組成物全量に占めるビスフェノール系酸化防止剤の割合は、０．１〜１．５質量％、好ましくは０．１〜０．８質量％である。０．１質量％未満では熱酸化安定性の改善効果が不十分である。また、１．５質量％を超えると添加剤の溶解性に問題がある。
【００１９】
［５］その他の配合可能な添加剤
本発明の潤滑油組成物には、自動車用自動変速機油、無段変速機や建設機械・農業機械湿式クラッチ用潤滑油としての基本的な性能を維持するために、本発明の目的の範囲内で、通常使用される酸化防止剤、分散剤、金属不活性剤、摩擦係数調整剤、消泡剤、粘度指数向上剤等を適量配合することができる。
【００２０】
酸化防止剤としては、例えば、２，６−ジ−ｔ−ブチル−Ｐ−クレゾール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−フェノール、２，６′−ジ−ｔ−ブチル−フェノール、２，６′−ジ−ｔ−ブチル−α−ジメチルアミノ−Ｐ−クレゾール、４，４′−チオビス−（６−ジ−ｔ−ブチル−ｏ−クレゾール）等のフェノール系化合物、ジフェニルアミン、４−４′−テトラメチル−ジアミノジフェニル−メタン、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキルフェニル−β−ナフチルアミン、フェノチアジン等のアミン系化合物、硫化オレフィン、硫化テルペン、ジアルキルサルファイド、ジアルキルジサルファイド等の硫黄系化合物、Ｚｎ−ジアルキルジチオカーバメイト等のジチオリン酸塩系の化合物等がある。
【００２１】
分散剤としては、例えば、コハク酸イミド、ベンジルアミン等がある。
【００２２】
摩耗防止剤としては、ジチオりん酸亜鉛系化合物（Ｚｎ−ジアルキルジチオフォスフェート、Ｚｎ−ジアルキルアリルジチオフォスフェート、Ｚｎ−ジアルキルジチオカーバメイト等）、酸性りん酸エステル類（トリクレジルホスフェート、メチルアシッドホスフェイト、エチルアシッドホスフェイト、イソプロピルアシッドホスフェイト、ブチルアシッドホスフェイト、２−エチルヘキシルアシッドホスフェイト、イソデシルアシッドホスフェイト、ラウリルアシッドホスフェイト、トリデシルアシッドホスフェイト、ステアリルアシッドホスフェイト、イソステアリルアシッドホスフェイト、オレイルアシッドホスフェイト、ジ−２−エチルヘキシルホスフェイト等）、亜りん酸エステル類｛トリフェニルホスファイト、トリ（ｐ−クレジル）ホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリイソオクチルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリイソデシルホスファイト、トリステアリルホスファイト、トリオレイルホスファイト、トリラウリルトリチオホスファイト、ジ−２−エチルヘキシルハイドロゼンホスファイト、ジラウリルハイドロゼンホスファイト、ジオレイルハイドロゼンホスファイト等｝、りん酸エステルのアミン塩類化合物、その他が挙げられる。
【００２３】
極圧剤としては、例えば、ジベンジルサルファイド、ジブチルジサルファイド等がある。
【００２４】
金属不活性化剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール、チアジアゾール等がある。
【００２５】
消泡剤としては、ジメチルシロキサン、フェニルメチルシロキサン、環状オルガノシロキサン等のシリコーン系化合物、ソルビタンモノラウレート、アルケニルコハク酸誘導体等のエステル系化合物がある。
【００２６】
粘度指数向上剤としては、例えば、ＰＭＡ（ポリメタクリレート）、ＰＩＢ（ポリイソブチレン）、ＥＰＣ（エチレン／プロピレン共重合体）、ＳＤＣ（スチレン／ジエステル共重合体）等がある。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明の実施例及び比較例について説明する。尚、本発明は実施例に限定されるものではない。
実施例及び比較例に使用した基油、添加剤、試験法、試験結果は次の通りである。
［１］基油
温度１００℃における動粘度が３．５ｍｍ２／ｓとなるよう調整した全芳香族分が１０％及び２０％の精製鉱油を使用した。また、温度１００℃における動粘度が３．５ｍｍ２／ｓとなるよう調整したポリ−α−オレフィン系合成炭化水素を使用した。
【００２８】
［２］添加剤
組成物全量に占める各添加剤の割合は、表１及び表２に示す通りである。
【００２９】
［３］試験法
［３−１］初期シャダー防止性能
試験機として低速すべり摩擦試験機を用い、以下の要領で初期シャダー防止性能を測定した。μ３６０／μ７２０の比を判断基準とした。尚、初期とは摩擦材と相手スチール材の間で全く摺り合わせを行っていない状態をいう。
試験機：低速すべり摩擦試験機
摩擦材：ＳＤ−１７７７
油温：８０℃
油量：１００ｍｌ
面圧：１０ｋｇｆ／ｃｍ２
判断基準：μ３６０／μ７２０
μ３６０：すべり速度３６０ｍｍ／ｓにおける摩擦係数
μ７２０：すべり速度７２０ｍｍ／ｓにおける摩擦係数
μ３６０／μ７２０＜１であれば、シャダー防止性に優れる。
【００３０】
［３−２］シャダー防止寿命
試験機：低速すべり摩擦試験機
判断基準：連続すべりによる耐久試験を実施し、μ３６０／μ７２０＞１となるまでの時間を寿命とし、時間が長い程シャダー寿命に優れる。
＜シャダー防止寿命評価条件＞
摩擦材：ＳＤ−１７７７
油温：１００℃
油量：１００ｍｌ
面圧：１０ｋｇｆ／ｃｍ２
すべり速度：７２０ｍｍ／ｓ
【００３１】
［３−３］酸化安定度試験
内燃機関用潤滑油酸化安定度試験（ＪＩＳ  Ｋ２５１４）により、試験油の全酸価増加を測定した。評価基準は、全酸価増加１．０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下を目標とした。
＜酸化安定度試験条件＞
油温：１６５．５℃
油量：２５０ｍｌ
試験時間：７２ｈｒ
触媒：銅、鉄
【００３２】
［４］試験結果
試験結果を表１及び表２に示す。
【００３３】
【表１】
0004140791.tif 000002
【００３４】
【表２】
0004140791.tif 000003
【００３５】
［４−１］実施例
実施例は、いずれも初期シャダー防止結果、シャダー防止寿命試験結果及び酸化安定度試験結果が良好であった。特に合成炭化水素であるポリ−α−オレフィンを基油として用いると酸化安定性、シャダー防止性に優れることが判る。
【００３６】
［４−２］比較例１
比較例１は、酸化安定度試験結果はよいが、初期シャダー防止性がどの実施例よりも悪かった。
【００３７】
［４−３］比較例７
比較例７は、初期シャダー防止性がどの実施例よりも悪かった。
このことから、本発明の目的達成のためには、１００ＴＢＮ以上の金属系清浄分散剤（アルカリ土類金属のスルフォネート、フェネート、サリシレート及びこれらの過塩基性塩）を使用しなければならないことが判る。
【００３８】
［４−４］比較例８
比較例８は、酸化安定度試験結果はよいが、初期シャダー防止性がどの実施例よりも悪かった。
このことから、本発明の目的達成のためには、無灰系清浄分散剤を本発明で使用する金属系清浄分散剤の代わりとして使用することができないことが判る。
【００３９】
［４−５］比較例２、４
比較例２及び比較例４は、初期シャダー防止性はよいが、酸化安定性が全酸価増加は１．０ｍｇＫＯＨ／ｇを超え、どの実施例よりも悪かった。また、比較例２は、シャダー防止寿命がどの実施例よりも悪かった。
【００４０】
［４−６］比較例３
比較例３は、全ての実施例よりもシャダー防止寿命が悪かった。
【００４１】
［４−７］比較例５
比較例５は、初期シャダー防止性はよいが、シャダー防止寿命が短く、酸化安定性が全酸価増加は１．０ｍｇＫＯＨ／ｇを超え、どの実施例よりも悪かった。
【００４２】
［４−８］比較例６
比較例６は、添加剤が溶解せず効果を測定することは不可能であった。
【００４３】
［４−９］比較例９
比較例９は、初期シャダー防止性はよいが、酸価安定性はどの実施例よりも悪かった。
このことから全芳香族分が１５％以下の精製鉱油が必要であることが判る。
【００４４】
［４−１０］その他
実施例１と比較例１、実施例３と比較例２をそれぞれ対比すれば、本発明で使用する金属系清浄分散剤（アルカリ土類金属のスルフォネート、フェネート、サリシレート及びこれらの過塩基性塩）の配合割合は、下限値が０．１質量％、上限値が５．０質量％であることが判る。
【００４５】
実施例２と比較例３、比較例４をそれぞれ対比すれば、油性剤（オレイン酸、オレイン酸メチル及びオレイルアルコール）の配合割合は、下限値が０．１質量％、上限値が０．５質量％であることが判る。
【００４６】
実施例１０と比較例５、実施例１１と比較例６をそれぞれ対比すれば、ビスフェノール酸化防止剤の配合割合は、下限値が０．１質量％、上限値が１．５質量％であることが判る。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の潤滑油組成物は、特定の金属系清浄分散剤、油性剤、ビスフェノール酸化防止剤が相乗効果を発揮するように、最適割合で構成されている。
金属系清浄剤は、初期シャダー防止性能に優れた効果を示し、これに特定の油性剤を併用することにより摩擦特性耐久寿命が飛躍的に向上する。一方、金属系清浄剤は、酸化安定性に悪影響を及ぼすが、本発明で使用するビスフェノール酸化防止剤は、この影響を抑制し、しかも、金属系清浄剤の特性を損じることがない。
従って、本発明の潤滑油組成物によって調製した潤滑油を使用すれば、従来困難であった自動車用自動変速機、無段変速機や建設機械・農業機械等の湿式クラッチの初期からのシャダー防止性に優れ、摩擦材の摺り合わせを行うことなく使用が可能であり長寿命化に対応できる。