(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油基油に対し、（Ａ）硫化油脂，チオカーバメート類及びチオテルペン類の中から選ばれた少なくとも一種の硫黄系極圧剤、（Ｂ）リン系極圧剤、及び（Ｃ）塩基価が８０〜３５０ｍｇＫＯＨ／ｇであるアルカリ土類金属系清浄剤を配合してなる金属ベルトタイプの無段変速機用潤滑油組成物。
【請求項２】
リン系極圧剤が、トリクレジルホスフェート及びアルキル若しくはアルケニル酸性リン酸エステルアミン塩の中から選ばれた少なくとも一種である請求項１記載の金属ベルトタイプの無段変速機用潤滑油組成物。
【請求項３】
アルカリ土類金属系清浄剤が、カルシウムフェネートである請求項１記載の金属ベルトタイプの無段変速機用潤滑油組成物。
【請求項４】
組成物全量に対し、（Ａ）成分０．０５〜５重量％、（Ｂ）成分０．０５〜５重量％及び（Ｃ）成分０．０５〜８重量％を配合してなる請求項１記載の金属ベルトタイプの無段変速機用潤滑油組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無段変速機用潤滑油組成物に関し、さらに詳しくは、耐摩耗性及び極圧性に優れ、かつ摩擦係数を長時間高く維持することができ、大容量のトルク伝達が可能であって、特に金属ベルトタイプの変速機用として好適な無段変速機用潤滑油組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用の自動変速機としては、トルクコンバータと数種の歯車列をもつ有段変速機が用いられてきたが、このような有段変速機においては、トルクコンバータによるスリップロスや変速時のトルクロスにより、効率が悪いという問題があった。そのため、近年、自動車用の変速機として、スチールベルトを用いた無段変速機が開発され、実用に供されるようになってきた。
しかしながら、この無段変速機に用いられる潤滑油として、従来の有段変速機用潤滑油（いわゆるＡＴＦ）が転用されてきたため、高負荷時に摩擦係数が低下し、大きなトルクの伝達が不可能であったり、急加速時にベルトがスリップしてトルク伝達率が低下するなどの問題があった。したがって、無段変速機を用いた車両は、小排気量（低トルク）のものに限定せざるをえなかった。
そこで、実機の機構面から、トルク伝達率の向上が試みられたが、メカニズム上、微小な滑りを伴って、トルク伝達を行うことから、トルク伝達率の向上と耐摩耗性の向上を両立させることが困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況下で、耐摩耗性及び極圧性に優れ、かつ摩擦係数を長時間高く維持することができ、大容量のトルク伝達が可能であって、特に金属ベルトタイプの変速機用として好適な無段変速機用潤滑油組成物を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記の好ましい性質を有する無段変速機用潤滑油組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、硫黄系極圧剤，リン系極圧剤及びアルカリ土類金属系清浄剤を必須成分として組み合わせ、潤滑油基油に配合することにより、その目的を達成しうることを見出した。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、
（１）潤滑油基油に対し、（Ａ）硫化油脂，チオカーバメート類及びチオテルペン類の中から選ばれた少なくとも一種の硫黄系極圧剤、（Ｂ）リン系極圧剤、及び（Ｃ）塩基価が８０〜３５０ｍｇＫＯＨ／ｇであるアルカリ土類金属系清浄剤を配合してなる金属ベルトタイプの無段変速機用潤滑油組成物
を提供するものである。
また、本発明の好ましい態様は、
（２）リン系極圧剤が、トリクレジルホスフェート及びアルキル若しくはアルケニル酸性リン酸エステルアミン塩の中から選ばれた少なくとも一種である上記（１）記載の金属ベルトタイプの無段変速機用潤滑油組成物、
（３）アルカリ土類金属系清浄剤が、カルシウムフェネートである上記（１）記載の金属ベルトタイプの無段変速機用潤滑油組成物、及び
（４）組成物全量に対し、（Ａ）成分０．０５〜５重量％、（Ｂ）成分０．０５〜５重量％及び（Ｃ）成分０．０５〜８重量％を配合してなる上記（１）記載の金属ベルトタイプの無段変速機用潤滑油組成物、
である。
【０００５】
【発明を実施するための形態】
本発明の潤滑油組成物における基油としては、通常、鉱油や合成油が用いられる。この鉱油や合成油の種類、その他については、特に制限はないが、通常１００℃における動粘度が１〜５０ｃＳｔ、好ましくは２〜１５ｃＳｔの範囲にあり、かつ％ＣA が２０以下、好ましくは１０以下の鉱油やこれと同等以上の性能を有する合成油が用いられる。また、基油としては、流動点が−１０℃以下、特に−１５℃以下のものが好ましい。
ここで、鉱油としては、例えば溶剤精製，水添精製などの通常の精製法により得られた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る。このうち、特にパラフィン基系鉱油が好ましい。
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において、（Ａ）成分として用いられる硫黄系極圧剤としては、動植物油の硫化物である硫化油脂，チオカーバメート類，チオテルペン類を挙げることができる。ここで、硫化油脂の例としては、硫化ラード，硫化なたね油，硫化ひまし油，硫化大豆油，硫化米ぬか油などが挙げられる。
【０００７】
また、チオカーバメート類としては、例えばジンクジチオカーバメートなどが、チオテルペン類としては、例えば五硫化リンとピネンの反応物などが、ジアルキルチオジプロピオネート類としては、例えばジラウリルチオジプロピオネート，ジステアリルチオジプロピオネートなどが挙げられる。
【０００８】
本発明においては、上記硫黄系極圧剤は一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その配合量は、通常組成物全量に基づき、0.０５〜５重量％の範囲で選ばれる。この配合量が0.０５重量％未満では極圧性や耐摩耗性が不足するおそれがあり、また５重量％を超えると酸化安定性が低下する傾向がみられる。極圧性，耐摩耗性，酸化安定性などの面から、この硫黄系極圧剤の好ましい配合量は、組成物全量に基づき、0.１〜３重量％の範囲である。
本発明の潤滑油組成物において、（Ｂ）成分として用いられるリン系極圧剤としては、分子内にリン原子を有し、潤滑油基油に溶解又は均一に分散して、極圧性や耐摩耗性を発揮しうるものであればよく、特に制限はない。このようなものとしては、例えばリン酸エステル，酸性リン酸エステル，亜リン酸エステル，酸性亜リン酸エステル，チオリン酸エステル，チオ酸性リン酸エステル及びこれらのアミン塩、さらには上記の五硫化リンとピネンの反応物などのリン硫化テルペン類などが挙げられる。
【０００９】
ここで、リン酸エステル及び亜リン酸エステルの例としては、トリブチルホスフェート及びホスファイト，トリヘキシルホスフェート及びホスファイト，トリ２−エチルヘキシルホスフェート及びホスファイト，トリデシルホスフェート及びホスファイト，トリラウリルホスフェート及びホスファイト，トリミリスチルホスフェート及びホスファイト，トリパルミチルホスフェート及びホスファイト，トリステアリルホスフェート及びホスファイト，トリオレイルホスフェート及びホスファイトなどの炭素数３〜３０のアルキル基若しくはアルケニル基を有するリン酸エステル及び亜リン酸エステル、トリフェニルホスフェート及びホスファイト，トリクレジルホスフェート及びホスファイトなどの炭素数６〜３０のアリール基を有するリン酸エステル及び亜リン酸エステルなどが挙げられる。
酸性リン酸エステル及び酸性亜リン酸エステルの例としては、モノ−又はジ−ブチルハイドロジェンホスフェート及びホスファイト，モノ−又はジ−ペンチルハイドロジェンホスフェート及びホスファイト，モノ−又はジ−２−エチルヘキシルハイドロジェンホスフェート及びホスファイト，モノ−又はジ−パルミチルハイドロジェンホスフェート及びホスファイト，モノ−又はジ−ラウリルハイドロジェンホスフェート及びホスファイト，モノ−又はジ−ステアリルハイドロジェンホスフェート及びホスファイト，モノ−又はジオレイルハイドロジェンホスフェート及びホスファイトなどの炭素数３〜３０のアルキル基若しくはアルケニル基を有する酸性リン酸エステル及び酸性亜リン酸エステル、モノ−又はジ−フェニルハイドロジェンホスフェート及びホスファイト，モノ−又はジ−クレジルハイドロジェンホスフェート及びホスファイトなどの炭素数６〜３０のアリール基を有する酸性リン酸エステル及び酸性亜リン酸エステルなどが挙げられる。
【００１０】
また、チオリン酸エステル及びチオ酸性リン酸エステルとしては、それぞれ上記例示のリン酸エステル及び酸性リン酸エステルに対応するものを挙げることができる。
さらに、これらとアミン塩を形成するアミン類としては、例えば一般式（II）
Ｒn ＮＨ3-n         ・・・（II)
（式中、Ｒは炭素数３〜３０のアルキル基若しくはアルケニル基，炭素数６〜３０のアリール基若しくはアラルキル基又は炭素数２〜３０のヒドロキシアルキル基を示し、ｎは１，２又は３を示す。また、Ｒが複数ある場合、複数のＲは同一でも異なっていてもよい。）
で表されるモノ置換アミン，ジ置換アミン又はトリ置換アミンが挙げられる。上記一般式（II）におけるＲのうちの炭素数３〜３０のアルキル基若しくはアルケニル基は、直鎖状，分岐状，環状のいずれであってもよい。
【００１１】
ここで、モノ置換アミンの例としては、ブチルアミン，ペンチルアミン，ヘキシルアミン，シクロヘキシルアミン，オクチルアミン，ラウリルアミン，ステアリルアミン，オレイルアミン，ベンジルアミンなどが挙げられ、ジ置換アミンの例としては、ジブチルアミン，ジペンチルアミン，ジヘキシルアミン，ジシクロヘキシルアミン，ジオクチルアミン，ジラウリルアミン，ジステアリルアミン，ジオレイルアミン，ジベンジルアミン，ステアリル・モノエタノールアミン，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，ベンジル・モノエタノールアミン，フェニル・モノエタノールアミン，トリル・モノプロパノールアミンなどが挙げられる。また、トリ置換アミンの例としては、トリブチルアミン，トリペンチルアミン，トリヘキシルアミン，トリシクロヘキシルアミン，トリオクチルアミン，トリラウリルアミン，トリステアリルアミン，トリオレイルアミン，トリベンジルアミン，ジオレイル・モノエタノールアミン，ジラウリル・モノプロパノールアミン，ジオクチル・モノエタノールアミン，ジヘキシル・モノプロパノールアミン，ジブチル・モノプロパノールアミン，オレイル・ジエタノールアミン，ステアリル・ジプロパノールアミン，ラウリル・ジエタノールアミン，オクチル・ジプロパノールアミン，ブチル・ジエタノールアミン，ベンジル・ジエタノールアミン，フェニル・ジエタノールアミン，トリル・ジプロパノールアミン，キシリル・ジエタノールアミン，トリエタノールアミン，トリプロパノールアミンなどが挙げられる。
【００１２】
これらのリン系極圧剤の中で、極圧性，耐摩耗性などの点から、トリクレジルホスフェート及び各種アルキル若しくはアルケニル酸性リン酸エステルアミン塩が好適である。
また、上記リン系極圧剤の中で、チオリン酸エステル，チオ酸性リン酸エステル及びこれらのアミン塩、リン硫化テルペン類は、分子内に硫黄原子とリン原子とを含むことから、（Ａ），（Ｂ）成分の共通の化合物として有効である。
【００１３】
本発明においては、上記リン系極圧剤は一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その配合量は、通常組成物全量に基づき、0.０５〜５重量％の範囲で選ばれる。この量が0.０５重量％未満では極圧性や耐摩耗性が不足するおそれがあり、また５重量％を超えるとスラッジや錆が発生するおそれがある。極圧性，耐摩耗性及びスラッジや錆発生の抑制などの面から、このリン系極圧剤の好ましい配合量は、組成物全量に基づき0.１〜３重量％の範囲である。
【００１４】
本発明の潤滑油組成物において、（Ｃ）成分として用いられるアルカリ土類金属系清浄剤としては、分子内にアルカリ土類金属を有し、潤滑油基油に溶解又は均一に分散して、極圧性や耐摩耗性を発揮しうるものであればよく、特に制限はない。このようなものとしては、例えばアルカリ土類金属のスルホネート，フェネート，サリチレート，ホスホネートなどが挙げられるが、これらの中で、効果の点から、アルカリ土類金属のスルホネート及びフェネート、特にフェネートが好ましく、とりわけ、摩擦係数向上の点から、カルシウムフェネートが好適である。
このアルカリ土類金属系清浄剤の塩基価は８０〜３５０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲にあるものである。塩基価が８０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満では効果が不充分であり、また３５０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると耐摩耗性が低下する傾向がみられる。効果が有効に発揮される点から、この塩基価は、特に１００〜２８０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲が好ましい。
【００１５】
本発明においては、上記アルカリ土類金属系清浄剤は一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その配合量は、通常組成物全量に基づき、0.０５〜８重量％の範囲で選ばれる。この量が0.０５重量％未満では効果が充分に発揮されず、一方８重量％を超えると基油に対する溶解性が悪くなる。効果及び基油に対する溶解性などの点から、このアルカリ土類金属系清浄剤の好ましい配合量は、組成物全量に基づき、0.１〜４重量％の範囲である。
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、必要に応じ、その他の添加剤、例えば酸化防止剤，無灰系分散剤，粘度指数向上剤，流動点降下剤，防錆剤，金属腐食防止剤，消泡剤，界面活性剤，着色剤などを適宜添加することができる。
ここで、酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系やアミン系のもの、あるいはアルキルジチオリン酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ）などが好ましく用いられる。ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、例えば４，４’−メチレンビス( ２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）；４, ４’−ビス( ２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）；４, ４´−ビス( ２−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；２，２’−メチレンビス( ４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；２，２’−メチレンビス( ４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；４, ４’−ブチリデンビス( ３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；４, ４’−イソプロピリデンビス( ２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）；２，２’−メチレンビス( ４−メチル−６−ノニルフェノール）；２，２’−イソブチリデンビス( ４, ６−ジメチルフェノール）；２，２’−メチレンビス( ４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）；２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール；２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール；２，４−ジメチル−６−ｔ−ブチルフェノール；２，６−ジ−ｔ−アミル−ｐ−クレゾール；２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−( Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノメチルフェノール）；４, ４’−チオビス( ２−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；４, ４’−チオビス( ３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；２，２’−チオビス( ４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）；ビス（３−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルベンジル）スルフィド；ビス（３, ５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）スルフィド；ｎ−オクタデシル−３−（４−ヒドロキシ−３, ５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート；２，２’−チオ〔ジエチル−ビス−３−（３, ５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕などが挙げられる。これらの中で、特にビスフェノール系及びエステル基含有フェノール系のものが好適である。
【００１６】
また、アミン系酸化防止剤としては、例えばモノオクチルジフェニルアミン；モノノニルジフェニルアミンなどのモノアルキルジフェニルアミン系、４, ４’−ジブチルジフェニルアミン；４, ４’−ジペンチルジフェニルアミン；４, ４’−ジヘキシルジフェニルアミン；４, ４’−ジヘプチルジフェニルアミン；４, ４’−ジオクチルジフェニルアミン；４, ４’−ジノニルジフェニルアミンなどのジアルキルジフェニルアミン系、テトラブチルジフェニルアミン；テトラヘキシルジフェニルアミン；テトラオクチルジフェニルアミン；テトラノニルジフェニルアミンなどのポリアルキルジフェニルアミン系、及びナフチルアミン系のもの、具体的にはα−ナフチルアミン；フェニル−α−ナフチルアミン；さらにはブチルフェニル−α−ナフチルアミン；ペンチルフェニル−α−ナフチルアミン；ヘキシルフェニル−α−ナフチルアミン；ヘプチルフェニル−α−ナフチルアミン；オクチルフェニル−α−ナフチルアミン；ノニルフェニル−α−ナフチルアミンなどのアルキル置換フェニル−α−ナフチルアミンなどが挙げられる。これらの中でジアルキルジフェニルアミン系及びナフチルアミン系のものが好適である。
【００１７】
また、無灰系分散剤としては、例えばコハク酸イミド類，ホウ素含有コハク酸イミド類，ベンジルアミン類，ホウ素含有ベンジルアミン類，コハク酸エステル類，脂肪酸あるいはコハク酸で代表される一価又は二価のカルボン酸のアミド類などが挙げられる。
【００１８】
粘度指数向上剤としては、例えば、ポリメタクリレート、分散型ポリメタクリレート，オレフィン系共重合体（例えば、エチレン−プロピレン共重合体など），分散型オレフィン系共重合体，スチレン系共重合体（例えば、スチレン−ジエン水素化共重合体など）などが、流動点降下剤としては、例えば、ポリメタクリレートなどが挙げられる。
防錆剤としては、例えば、アルケニルコハク酸やその部分エステルなどが、金属腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系，ベンズイミダゾール系，ベンゾチアゾール系，チアジアゾール系などが、消泡剤としては、例えば、ジメチルポリシロキサン，ポリアクリレートなどが、界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルなどが用いられる。これらの添加剤は、その種類にもよるが、通常は組成物中に0.０１〜１０重量％程度配合される。
本発明の無段変速機用潤滑油組成物は、特に、金属ベルトタイプの変速機用として好適である。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１〜３及び比較例１〜４
基油としてパラフィン系鉱油を用い、第１表に示す種類と量の各種添加剤を基油に配合して、潤滑油組成物を調製した。
各潤滑油組成物について、以下に示すように、ピンオンディスク試験機によりテストを行い、摩擦係数及び摩擦係数維持時間を測定した。結果を第１表に示す。
＜ピンオンディスク試験機によるテスト＞
油量：６００ミリリットル，油温：１３０℃，滑り速度：１２００ｍｍ／秒，面圧：２０ｋｇｆ／ｃｍ2 ，ピン：Ｓ４５Ｃ，ディスク：ＳＣＭ４２０，試験時間：２４０分の条件で、ピンオンディスク試験機によるテストを行い、摩擦係数として２４０分後の摩擦係数を求めるとともに、摩擦係数維持時間として、0.１０以上の摩擦係数を示す時間（分）を求めた。
【００２０】
【表１】
0004354014.tif 000002
【００２１】
【表２】
0004354014.tif 000003
【００２２】
〔注〕
基油：動粘度（１００℃）4.５ｃＳｔ，％ＣA １以下，流動点−１7.５℃
酸性リン酸エステルアミン塩：ジラウリルアシッドフォスフェートアミン塩
カルシウムスルホネート：塩基価２８０ｍｇＫＯＨ／ｇ
カルシウムフェネート：塩基価２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ
ＺｎＤＴＰ：ジＣ4 〜Ｃ6 アルキルジチオリン酸亜鉛
第１表から分かるように、比較例の潤滑油組成物は、実施例のものに比べて、摩擦係数が早期に低下し、トルクの伝達率が悪くなる。
比較例５
市販の自動変速機油（ＡＴＦ）について、同様にピンオンディスク試験機によるテストを行ったところ、試験時間１分で焼付が生じた。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の無段変速機用潤滑油組成物は、耐摩耗性及び極圧性に優れ、かつ摩擦係数を長時間高く維持することができ、大容量のトルク伝達が可能であって、特に金属ベルトタイプの変速機用として好適に用いられる。