(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油基油に
（ａ）過塩素酸法による塩基価が１０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇの低塩基価アルカリ土類金属塩及び塩基価が２００〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇの高塩基価アルカリ土類金属塩の両方を含む、カルシウム塩、マグネシウム塩及びバリウム塩から成る群から選ばれた１種類以上のアルカリ土類金属スルホネート又はフィネートであり、金属分が３００〜２５００ｐｐｍ、ソープ量が０．３〜２．５重量％となる量、
（ｂ）コハク酸イミド及びホウ素系イミドからなる群から選ばれた１種類以上のイミド化合物、１．５〜１０重量％及び
（ｃ）リン酸エステル化合物類及び亜リン酸エステル化合物類から成る群から選ばれた１種類以上のリン系化合物０．２〜２．０重量％、
を含有し、ブロックオンディスク試験による金属間摩擦係数が０．１３以上で、且つＪＡＳＯ Ｍ３４９−１９９８に規定されている低速すべりによるシャダー防止寿命が１５０時間以上であることを特徴とする潤滑油組成物。
【請求項２】
ロックアップクラッチ付きトルクコンバーター又は発進クラッチを有する無段変速機用である請求項１記載の潤滑油組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潤滑油組成物に関し、詳しくは金属間摩擦係数が高く、しかもロックアップクラッチ又は発進クラッチの湿式クラッチにおけるシャダー防止寿命が長い金属ベルト式無段変速機用の潤滑油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境問題から自動車については燃費向上が重要な課題となっている。従来の多段式の自動変速機（ＡＴ）と比較して高効率である金属ベルト式無段変速機（以下、ベルトＣＶＴと略記することがある）の装着比率が増加している。搭載車両は、排気量が０．６６Ｌから２Ｌまで広範囲であり、大容量であるほど金属ベルトのトルク伝達容量、すなわち金属間摩擦係数が高いことが必要とされる。また、燃費向上の目的から発進要素としてロックアップクラッチ付きトルクコンバーターや湿式の発進クラッチが用いられており、係合時に本部位でシャダー（自励振動）が生じると、乗り心地が極端に悪化する。したがって、シャダー防止寿命が長いことが望まれている。
しかしながら、従来のベルトＣＶＴ用潤滑油では、金属摩擦係数の向上に関する研究が主で（特開平１１−９２７７９号公報、特開平１１−２９３２７２号公報）、湿式クラッチのシャダー防止寿命延長との両性能を追求した潤滑油の開発研究は見当たらない。また、実験の結果、実際に市販のベルトＣＶＴ用潤滑油は、金属間摩擦係数が高いものは、シャダー防止寿命が短く、シャダー防止寿命の長いものは、金属摩擦係数が低いことが判った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、金属ベルトにおける金属間摩擦係数が高く、しかもシャダー防止寿命の長い潤滑油を提供するものである。
【０００４】
そこで、本発明者らは、前記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、従来の無段変速機用の潤滑油で金属摩擦係数が高いものは、金属摩擦係数の向上を目的としてジチオリン酸亜鉛を配合しており、これがロックアップクラッチあるいは発進クラッチなどの湿式クラッチの目詰まりを引き起し、係合時のシャダー発生の原因となることを突き止めた。したがって、前記の課題を解決するには、クラッチの目詰まりを起こさず、且つ金属間摩擦係数を向上させる添加剤の配合が重要であることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。すなわち、本発明は、潤滑油基油に（ａ）過塩素酸法による塩基価が１０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇの低塩基価アルカリ土類金属塩及び塩基価が２００〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇの高塩基価アルカリ土類金属塩の両方を含む、カルシウム塩、マグネシウム塩及びバリウム塩から成る群から選ばれた１種類以上のアルカリ土類金属スルホネート又はフィネートであり、金属分が３００〜２５００ｐｐｍ、ソープ量が０．３〜２．５重量％となる量、（ｂ）コハク酸イミド及びホウ素系イミドからなる群から選ばれた１種類以上のイミド化合物、１．５〜１０重量％及び
（ｃ）リン酸エステル化合物類及び亜リン酸エステル化合物類から成る群から選ばれた１種類以上のリン系化合物０．２〜２．０重量％、
を含有し、ブロックオンディスク試験による金属間摩擦係数が０．１３以上で、且つＪＡＳＯ Ｍ３４９−１９９８に規定されている低速すべりによるシャダー防止寿命が１５０時間以上であることを特徴とする潤滑油組成物を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の潤滑油組成物における基油は、特に制限はなく、ＡＴＦや無段変速機油（ＣＶＴＦ）として使用しうるものであれば、鉱油，合成油を問わず使用することができる。
鉱油としては、パラフィン基系鉱油, 中間基系鉱油又はナフテン基系鉱油などが挙げられ、具体的には、軽質ニュートラル油, 中質ニュートラル油, 重質ニュートラル油, ブライトストックなどを挙げることができる。
また、合成油としては、例えば、ポリブテン, ポリオレフィン〔α−オレフィン単独重合体や共重合体（例えばエチレン−α−オレフィン共重合体) など〕, 各種のエステル（例えば、ポリオールエステル, 二塩基酸エステル, リン酸エステルなど），各種のエーテル（例えば、ポリフェニルエーテルなど），ポリグリコール, アルキルベンゼン, アルキルナフタレンなどが挙げられる。これらのうち、特にポリオレフィン, ポリオールエステルが好ましい。
本発明においては、基油として、上記鉱油を一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、上記合成油を一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。さらには、鉱油一種以上と合成油一種以上とを組み合わせて用いてもよい。
【０００６】
本発明の潤滑油組成物は、上記のような潤滑油基油に（ａ）アルカリ土類金属スルホネート又はフィネート，（ｂ）イミド化合物及び（ｃ）リン系化合物を含有させたものである。
（ａ）成分のアルカリ土類金属スルホネート又はフィネートは、金属系清浄剤として機能するものであり、その具体例としては、カルシウムスルホネート，カルシウムフィネート，マグネシウムスルホネート，バリウムスルホネートなどが挙げられ、これらを単独で又は組み合わせて使用することができる。これらのアルカリ土類金属スルホネート又はフィネートは、アルカリ土類金属の水酸化物又は炭酸塩で過塩基化されたものであってもよく、過塩素酸法による塩基価が１０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇの低塩基価アルカリ土類金属塩及び塩基価が１００〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇの高塩基価アルカリ土類金属塩のいずれか一方又はその両方を組み合わせて使用することができる。
金属分は、金属間摩擦係数を高くするのに重要であるが、過少の配合は金属間摩擦係数が低く、過多の配合はシャダー防止寿命に悪影響を及ぼす。また、シャダー防止寿命の延長には、ソープ量の影響が強い。したがって、（ａ）成分は、金属分が３００〜２５００ｐｐｍの範囲であり、ソープ量が０．３重量％以上、好ましくは０．３〜２．５重量％の範囲となるような割合で配合することが重要である。
【０００７】
また、（ｂ）成分のイミド化合物としては、コハク酸イミド化合物及び／又はホウ素系イミド化合物が挙げられ、これらのうち１種類又は２種類以上を使用することができる。コハク酸イミド化合物類としては、通常はアルキルコハク酸イミド又はアルケニルコハク酸イミドが挙げられ、このうちアルキル又はアルケニルの分子量は、４００〜２５００の範囲が好ましく、アミン１モルに対してアルキル又はアルケニルコハク酸無水物を1 〜3 モル反応させた化合物である。
なお、ホウ素系イミド化合物は、上記のコハク酸イミド化合物類をホウ酸又はホウ酸誘導体で酸処理したものである。
上記のようなイミド化合物は、分散剤（無灰系分散剤）として機能するものであり、その配合量を１．５重量％以上とするのが好ましく、１．５〜１０重量％の範囲とするのがより好ましい。この配合量が少ないと、金属間摩擦係数が低く、本発明の目的を達成できず、また、配合量が過多の場合にはシャダー防止寿命が短く、本発明の目的を達成できない。
さらに、無灰系分散剤として、上記コハク酸イミド化合物類以外に、ベンジルアミン化合物類を用いることも可能である。このベンジルアミン化合物類としては、通常はアルキル置換又はアルケニル置換ベンジルアミンが挙げられ、アミン１モルに対してアルキル又はアルケニルフェノールを１〜３モルでマンニッヒ反応させた化合物である。なお、このベンジルアミン化合物類には、ホウ酸又はホウ酸誘導体で酸処理したものも含まれる。
【０００８】
本発明の潤滑油組成物は、さらに（ｃ）成分としてリン系化合物を含有する。ここで、リン系化合物としては、リン酸エステル化合物及び／又は亜リン酸エステル化合物が挙げられ、上記の（ａ）成分及び（ｂ）成分と組み合わせて金属間摩擦係数を向上させる。この配合量が少な過ぎると、金属摩擦係数が低く、本発明の目的を達成できないので、０．１重量％以上とするのが好ましく、０．１〜２．０重量％の範囲とするのがなお好ましい。
リン酸エステル化合物及び／又は亜リン酸エステル化合物としては、各種のものが使用可能であるが、具体的には、トリブチルホスフェート, トリ−２−エチルヘキシルホスフェート, トリブトキシホスフェートなどの脂肪族リン酸エステル、トリクレジルホスフェート, トリフェニルホスフェート, トリキシレニルホスフェート, クレジルジフェニルホスフェート，２−エチルヘキシルジフェニルホスフェートなどの芳香族リン酸エステル、モノ−又はジ−ブチルアシッドホスフェート, モノ−又はジ−２−エチルヘキシルアシッドホスフェート, モノ−又はジ−イソデシルアシッドホスフェート, モノ−又はジ−ラウリルアシッドホスフェート, モノ−又はジ−オレイルアシッドホスフェート及びこれらのアミン塩化合物などの酸性リン酸エステル、トリブチルホスファイト, トリオクチルホスファイト, トリスデシルホスファイト, トリストリデシルホスファイト, トリオレイルホスファイトなどの脂肪族亜リン酸エステル、トリフェニルホスファイト, トリ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, ジフェニルモノ−２−エチルヘキシルホスファイト, ジフェニルモノトリデシルホスファイトなどの芳香族亜リン酸エステル、ジブチルハイドロジェンホスファイト, ジ−２−エチルヘキシルハイドロジェンホスファイト, ジラウリルハイドロジェンホスファイト, ジオレイルハイドロジェンホスファイトなどの脂肪族ハイドロジェンホスファイト、ジフェニルハイドロジェンホスファイト, ジクレジルハイドロジェンホスファイトなどの芳香族ハイドロジェンホスファイト、トリフェニルホスホロチオネート, トリスノニルフェニルホスホロチオネート, トリラウリルチオホスファイト，Ｓ−オクチルチオエチルハイドロジェンホスファイト，Ｓ−ドデシルチオエチルハイドロジェンホスファイトなどの硫黄含有リン化合物などを挙げることができる。これらは単独で使用してもよく、二種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。
【０００９】
本発明の潤滑油組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、さらに所望により、その他の添加剤、例えば酸化防止剤、極圧剤、銅不活性化剤、摩擦調整剤、消泡剤、粘度指数向上剤などを添加することができる。また、各種ポリマー、例えばポリメタアクリレート（ＰＭＡ) あるいは窒素含有分散型ＰＭＡ等を配合することもできる。
上記の酸化防止剤としては、例えばアミン系（ジフェニルアミン類, ナフチルアミン類) 、フェノール系、硫黄系の酸化防止剤などが挙げられる。また摩擦調整剤としては、例えばカルボン酸、カルボン酸エステル、油脂、カルボン酸アミド（ポリアルキレンポリアミン, アルカノールアミン, アルキルアミン等のアミン類とカルボン酸との反応物) 、アルキルアミン、Ｎ−アルキルアルカノールアミン、カルボン酸と多価アルコールの部分エステルなどが挙げられる。
【００１０】
本発明の潤滑油組成物は、上記の各成分を組み合わせて含有することによって、金属間摩擦係数が０．１３以上であり、シャダー防止寿命が１５０時間以上としたものである。これにより、金属間摩擦係数を高く維持しながら、シャダー防止寿命を著しく延長することができる。
【００１１】
【実施例】
以下に実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１〜１４及び比較例１〜９
第１表に示す成分組成の潤滑油組成物について、金属間摩擦係数及びシャダー防止寿命を下記の試験方法及び条件で測定し、その結果を第１表に示す。
なお、実施例及び比較例に使用した物質は、下記のものである。
基油  ：
高塩基価Ｃａスルホネート：塩基価３００ｍｇＫＯＨ／ｇのＣａスルホネート
低塩基価Ｃａスルホネート：塩基価４０ｍｇＫＯＨ／ｇのＣａスルホネート
高塩基価Ｃａフィネート  ：塩基価２５０ｍｇＫＯＨ／ｇのＣａフィネート
高塩基価Ｍｇスルホネート：塩基価３００ｍｇＫＯＨ／ｇのＭｇスルホネート
高塩基価Ｂａスルホネート：塩基価２００ｍｇＫＯＨ／ｇのＢａスルホネート
その他の添加剤：
その他の添加剤は、酸化防止剤、銅不活性化剤、流動点降下剤、摩擦調整剤及び消泡剤を各例とも同一化合物で同一添加量を配合。
【００１２】
▲１▼金属間摩擦係数の評価
図１に示すブロックオンディスク試験装置を用いて評価した。ブロックオンディスク試験装置内に供試油１を入れ、供試体である３枚のブロック２とディスク３の間に荷重が掛けられ、上部を回転させた際の摩擦による回転トルクをロードセル４で検出する。測定条件は、下記のとおりである。
・ならし条件
面圧  ：  １００ＭＰａ
油温  ：  １００℃
すべり速度：０．１ｍ／秒
時間  ：  ３０分
・性能測定
面圧  ：  ２００ＭＰａ
油温  ：  １００℃
すべり速度：０．１ｍ／秒
【００１３】
▲２▼シャダー防止寿命
ＪＡＳＯ  Ｍ３４９−１９９８に準拠して、低速すべり試験機により下記の条件で評価した。
・ならし条件
面圧  ：  １ＭＰａ
油温  ：  ８０℃
すべり速度：０．６ｍ／秒
時間  ：  ３０分
・耐久試験条件
摩擦材：セルロース系ディスク／スチールプレート
油量  ：１５０ｍｌ
面圧  ：１ＭＰａ
油温  ：１２０℃
すべり速度：０．９ｍ／秒
すべり時間：３０分
休止時間：１分
性能測定：０時間以降２４時間おきにμ−Ｖ特性を測定
シャダー防止寿命の評価は、５０ｒｐｍでのｄμ／ｄＶ＜０になるまでの時間で評価する。
【００１４】
【表１】
0004377505.tif 000002
【００１５】
【表２】
0004377505.tif 000003
【００１６】
【表３】
0004377505.tif 000004
【００１７】
【表４】
0004377505.tif 000005
【００１８】
【発明の効果】
本発明の潤滑油組成物は、金属ベルトＣＶＴのトルク伝達容量に係わる金属間摩擦係数を高く保ち、且つロックアップクラッチ或いは発進クラッチでのシャダー防止寿命を大幅に延長することができる。これは、ロックアップクラッチ付きトルクコンバーター又は発進クラッチを有するベルトＣＶＴを搭載する自動車において乗り心地の維持及び燃費改善に有効であり、ベルトＣＶＴ用潤滑油としての利用価値は高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例及び比較例で金属間摩擦係数の測定に用いたブロックオンディスク試験機の説明図である。
【符号の説明】
１  供試油
２  ブロック
３  ディスク
４  ロードセル
【図１】
0004377505.tif 000006