JP2005008695A - Lubricant composition - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は潤滑油組成物に関し、さらに詳しくは、湿式クラッチの動摩擦係数及び静摩擦係数を同時に高めることができる、特に自動変速機に好適な潤滑油組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地球環境問題を背景に、主に炭酸ガス排出量の削減を目的として、自動車の燃費向上が急務となっている昨今、エンジンの低摩擦化による燃費向上だけでなく、自動変速機にも燃費向上への寄与が強く求められている。
【０００３】
自動変速機はトルクコンバータ、湿式クラッチ、歯車軸受機構及びこれらを制御する油圧制御機構から構成され、その変速比は噛み合った歯車の歯数により決定される。自動変速機は数種類の歯車機構を有しており、車速や負荷に応じて変速比を決定する歯車を適宜選択し、所望の変速比を得る。自動変速機は数多くの湿式クラッチを有しており、あるものが締結し、あるものが空転することにより、変速比を決定する歯車の選択がなされている。変速比を変化させる際には、それまで締結していた湿式クラッチを開放し、別の湿式クラッチを係合させるという動作が生じるため、素早い変速を実現させるためには湿式クラッチの動摩擦係数が充分に高い必要がある。また、エンジントルクを伝達するためには、締結している湿式クラッチは開放されるまで滑ってはならず、静摩擦係数も充分に高い必要がある。これらの摩擦係数にはクラッチの材質と共に、使用される潤滑油の性能が強く影響する。
【０００４】
自動変速機の設計では、組み合わされるエンジンの出力に応じて、湿式クラッチのサイズ、枚数および押し付け油圧が決定される。湿式クラッチの摩擦係数が低い場合にはクラッチサイズを大きくしたり、枚数を増やしたり、あるいは押し付け油圧を大きくしたりといったことが必要になる。クラッチサイズの大型化や枚数の増加は自動変速機自体の大型化をまねき、押し付け油圧の増大は自動変速機に組み込まれる油圧ポンプに過大な負荷を負わせることになる。従って、湿式クラッチの高摩擦係数化は、変速機の小型化やポンプ損失の低減に有効であり、湿式クラッチの高摩擦係数化が可能な潤滑油の開発が強く要望されるようになっている。
【０００５】
一方、無段変速機は自動変速機と異なり、変速に湿式クラッチが用いられることはないが、前後進の切り替え等のために湿式クラッチを使用しており、また、トルクコンバータが組み合わされた無段変速機では燃費向上に有効なロックアップクラッチを内蔵するものがほとんどである。従って、無段変速機においても、自動変速機と同様に湿式クラッチの高摩擦係数化が可能な潤滑油の開発が熱望されている。
【０００６】
従来の湿式クラッチの動摩擦係数や静摩擦係数が高い潤滑油組成物として、ホウ素含有無灰分散剤、アルカリ土類金属スルホネート、リン系添加剤等を最適化して配合したものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、湿式クラッチの動摩擦係数や静摩擦係数が高く、経時変化が小さい潤滑油として、アルカリ土類金属ホウ酸塩で過塩基化させた油溶性金属塩および長鎖のアルキル基とアミノ基を同一分子内にもつ化合物を最適化して配合したものが開示されている（例えば、特許文献２参照）。また、動摩擦係数及び／又は静摩擦係数を改善するために、分子中に１２個未満の炭素原子を有するアルコールもしくはポリオールを含有し、金属系清浄剤が金属量として１００ｐｐｍ以下である、動摩擦係数が最大０．１３５程度の自動トランスミッション用及び湿式ブレーキ用流体が開示されている（例えば、特許文献３参照）。また、湿式クラッチ及び湿式ブレーキの静摩擦係数等の摩擦特性を改善するために、炭素数８〜３０のアルキル基又はアルケニル基を有するジオール化合物を配合した潤滑油組成物が開示されている（例えば、特許文献４参照）。しかしながら、これらの組成物では充分な動摩擦係数及び静摩擦係数が得られていないため、さらなる摩擦係数の向上が要望されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２７９２８６号公報
【特許文献２】
特開平５−１４８４９２号公報
【特許文献３】
特開平５−１８６７８８号公報
【特許文献４】
特開２０００−０８７０６１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこれらの要望に応えるものであって、その目的は湿式クラッチの動摩擦係数及び静摩擦係数をさらに高めた潤滑油組成物を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、特定のポリオール化合物、アルカリ金属ホウ酸塩、無灰分散剤及び特定の金属系清浄剤を含有する潤滑油が、湿式クラッチの摩擦係数を相乗的に高めることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、潤滑油基油に、組成物全量基準で、
（Ａ）ポリオール化合物を０．０１〜０．２質量％、
（Ｂ）アルカリ金属ホウ酸塩をホウ素量として０．０３〜０．０５質量％、
（Ｃ）無灰分散剤を窒素量として０．０５〜０．２質量％および、
（Ｄ）全塩基価が２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上のアルカリ土類金属スルホネートをアルカリ土類金属量として０．１〜０．４質量％含有してなることを特徴とする潤滑油組成物にある。
【００１０】
前記（Ａ）ポリオール化合物としては、三価以上のアルコールであることが好ましい。
前記（Ａ）ポリオール化合物の炭素数が３〜１０であることが好ましい。
前記（Ｃ）無灰分散剤は、未変性コハク酸イミドとホウ酸変性コハク酸イミドの混合物であることが好ましい。
また、本発明の潤滑油組成物は、自動変速機用であることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の内容をさらに詳細に説明する。
本発明の潤滑油組成物における潤滑油基油としては、通常の潤滑油の基油として用いられる任意の鉱油及び／又は合成油が使用できる。
【００１２】
鉱油としては、具体的には例えば、原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の精製処理等を適宜組み合わせて精製したパラフィン系、ナフテン系等の油やノルマルパラフィン等が使用できる。
【００１３】
また合成油としては、特に制限はないが、ポリ−α−オレフィン（１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー、エチレン−プロピレンオリゴマー等）及びその水素化物、イソブテンオリゴマー及びその水素化物、イソパラフィン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ジエステル（ジトリデシルグルタレート、ジ２−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ２−エチルヘキシルセバケート等）、ポリオールエステル（トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトール２−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等）、ポリオキシアルキレングリコール、ジアルキルジフェニルエーテル、並びにポリフェニルエーテル等が使用できる。
【００１４】
これらの鉱油、合成油は一種又は二種以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明の潤滑油組成物における潤滑油基油としては、添加剤の活性をより高め、動摩擦係数及び静摩擦係数をより高めることができる点で、水素化精製又は水素化分解鉱油、フィッシャートロプシュプロセス等によるＧＴＬ（ガストゥリキッド）ワックスや潤滑油の脱ろう過程で得られるノルマルパラフィンを多く含むワックス等を異性化して得られるイソパラフィン系鉱油、１−デセンオリゴマー及び／又はその水素化物等のポリαオレフィン系合成油から選ばれる一種又は二種以上を５０質量％以上使用することが好ましく、７０質量％以上使用することが特に好ましい。
【００１５】
なお、これら潤滑油基油の動粘度は、特に限定されず任意であるが、通常、１００℃における動粘度は、その下限値は１ｍｍ２／ｓ、好ましくは１．５ｍｍ２／ｓ、さらに好ましくは２ｍｍ２／ｓ、特に好ましくは５ｍｍ２／ｓであり、その上限値は２０ｍｍ２／ｓ、好ましくは１０ｍｍ２／ｓ、より好ましくは８ｍｍ２／ｓである。潤滑油基油の１００℃における動粘度を上記下限値以上とすることで、より動摩擦係数及び静摩擦係数を高めることができ、上記上限値以下とすることで、攪拌抵抗を低減した、省燃費性能に優れた組成物を得ることができる。
【００１６】
本発明の潤滑油組成物における（Ａ）成分はポリオール化合物であり、具体的には、下記一般式（１）で表される二価以上のアルコール類、及びその縮合物が挙げられる。
【００１７】
【化１】
上記一般式（１）において、Ｒ１は炭化水素基であり、ａは２以上の整数を示す。
【００１９】
ここでいう炭化水素基としては、その炭素数に特に制限はなく、摩擦係数の向上効果の点で、Ｒ１の炭素数は２〜２０であることが好ましく、３〜１０であることがより好ましく、３〜６であることが特に好ましい。また、ａは２以上の整数であるが、摩擦係数をより向上できる点で、３以上の整数であることが好ましく、潤滑油基油への溶解性の点で１０以下の整数であることが好ましく、５以下の整数であることが好ましい。また、上記炭化水素基としては、飽和炭化水素基（直鎖状でも分枝状でも良い）、不飽和炭化水素基（直鎖状でも分枝状でも良く、二重結合の位置も任意である）、芳香族炭化水素基、環式炭化水素基（これら芳香族炭化水素、環式炭化水素は、飽和炭化水素（直鎖状でも分枝状でも良い）、不飽和炭化水素（直鎖状でも分枝状でも良く、二重結合の位置も任意である）等で置換されたものでも良く、その置換位置は任意である）等、その構造に特に制限はないが、同様に飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基、特に飽和炭化水素基であることが好ましい。なお、上記炭化水素基における水酸基の置換位置は任意である。
【００２０】
本発明における（Ａ）成分としては、具体的には、例えば、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，２−ブチレングリコール、１，４−ブチレングリコール、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，２−ヘプタンジオール、１，２−オクタンジオール、１，２−デカンジオール、１，２−ドデカンジオール、１，２−テトラデカンジオール、１，２−ヘキサデカンジオール、１，２−オクタデカンジオール等のジオール類、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、エリスリトール、ペンタエリスリトール、エリトリット、アラビトール、ソルビトール、マンニトール等、及びこれらの縮合物等を挙げることができ、中でもグリセリン，トリメチロールプロパン，トリメチロールエタン、ペンタエリスリトールが好ましく、グリセリンが特に好ましい。
【００２１】
上記の（Ａ）ポリオール化合物は、一種又は二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２２】
本発明の潤滑油組成物における（Ａ）成分の配合量は、組成物全量基準で、その下限値は０．０１質量％、好ましくは０．０２質量％、特に好ましくは０．０５質量％であり、その上限値は０．２質量％であり、好ましくは０．１５質量％、特に０．１重量％であることが好ましい。（Ａ）成分の含有量が上記下限値に満たない場合、動摩擦係数向上効果が不十分であり、上記上限値を超えると組成物中への溶解性が大幅に低下し、組成物の貯蔵安定性が低下する恐れがあるため好ましくない。
【００２３】
本発明の潤滑油組成物における（Ｂ）成分はアルカリ金属ホウ酸塩である。
（Ｂ）成分のアルカリ金属ホウ酸塩としては、具体的には、水和物の形で使用する事が好ましく、例えば、ホウ酸リチウム水和物、ホウ酸ナトリウム水和物、ホウ酸カリウム水和物、ホウ酸ルビジウム水和物、ホウ酸セシウム水和物等を挙げることができ、中でも、ホウ酸カリウム水和物やホウ酸ナトリウム水和物であることが特に好ましい。
【００２４】
これらのアルカリ金属ホウ酸塩は、例えば、ホウ素とアルカリ金属（カリウム／ナトリウム）との原子比が２．０〜４．５（ホウ素／アルカリ金属）の範囲となるように、水酸化カリウムもしくは水酸化ナトリウムとホウ酸とを水に溶解させ、この溶液を中性のアルカリ土類金属スルホネートまたはコハク酸イミド系無灰分散剤を含む油溶液に加え、激しく攪拌して油中水型エマルションを作り、それを脱水して得たホウ酸カリウム水和物もしくはホウ酸ナトリウム水和物の微粒子状の分散液として得ることができる。
【００２５】
上記の（Ｂ）アルカリ金属ホウ酸塩は、一種又は二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２６】
本発明の潤滑油組成物における（Ｂ）成分の含有量は、組成物全量基準で、ホウ素量として、その下限値は０．０３質量％、好ましくは０．０３５質量％であり、その上限値は、０．０５質量％、好ましくは０．０４５質量％である。（Ｂ）成分の含有量が、上記下限値に満たない場合は動摩擦係数の向上効果に乏しく、上記上限値を超える場合は、組成物の貯蔵安定性が低下する恐れがあるため、それぞれ好ましくない。
【００２７】
本発明の潤滑油組成物における（Ｃ）成分は無灰分散剤である。
（Ｃ）無灰分散剤としては、例えば、炭素数４０〜４００のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも１個有する含窒素化合物又はその誘導体、あるいはアルケニルコハク酸イミドの変性品等が挙げられ、これらの中から任意に選ばれる１種類あるいは２種類以上を配合することができる。
このアルキル基又はアルケニル基としては、直鎖状でも分枝状でもよいが、好ましいものとしては、具体的には、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン等のオレフィンのオリゴマーやエチレンとプロピレンのコオリゴマーから誘導される分枝状アルキル基や分枝状アルケニル基等が挙げられる。
このアルキル基又はアルケニル基の炭素数は４０〜４００、好ましくは６０〜３５０である。アルキル基又はアルケニル基の炭素数が４０未満の場合は化合物の潤滑油基油に対する溶解性が低下し、一方、アルキル基又はアルケニル基の炭素数が４００を越える場合は、潤滑油組成物の低温流動性が悪化するため、それぞれ好ましくない。
【００２８】
（Ｃ）成分の具体的としては、例えば、
（Ｃ−１）炭素数４０〜４００のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも１個有するコハク酸イミド、あるいはその誘導体
（Ｃ−２）炭素数４０〜４００のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも１個有するベンジルアミン、あるいはその誘導体
（Ｃ−３）炭素数４０〜４００のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも１個有するポリアミン、あるいはその誘導体
の中から選ばれる１種又は２種以上の化合物等が挙げられる。
【００２９】
上記（Ｃ−１）のコハク酸イミドとしては、より具体的には、下記一般式（２）又は（３）で示される化合物等が例示できる。
【００３０】
【化２】
【化３】
一般式（２）において、Ｒ２は炭素数４０〜４００、好ましくは６０〜３５０のアルキル基又はアルケニル基を示し、ｂは１〜５、好ましくは２〜４の整数を示す。
【００３３】
一般式（３）において、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ個別に、炭素数４０〜４００、好ましくは６０〜３５０のアルキル基又はアルケニル基を示し、ｃは０〜４、好ましくは１〜３の整数を示す。
【００３４】
上記コハク酸イミドには、イミド化により、ポリアミンの一端に無水コハク酸が付加した形態の一般式（２）で示される所謂モノタイプのコハク酸イミドと、ポリアミンの両端に無水コハク酸が付加した形態の一般式（３）で示されるいわゆるビスタイプのコハク酸イミドが含まれるが、本発明の組成物においては、そのいずれでも、またこれらの混合物でも使用可能であるが、摩擦係数をより向上させることができる点で、モノタイプのコハク酸イミドを含有することがより好ましい。
【００３５】
前記（Ｃ−２）のベンジルアミンとしては、より具体的には、下記一般式（４）で表される化合物等が例示できる。
【００３６】
【化４】
一般式（４）において、Ｒ５は、炭素数４０〜４００、好ましくは６０〜３５０のアルキル基又はアルケニル基を示し、ｄは１〜５、好ましくは２〜４の整数を示す。
【００３８】
上記ベンジルアミンは、例えば、ポリオレフィン（例えば、プロピレンオリゴマー、ポリブテン、エチレン−α−オレフィン共重合体等）をフェノールと反応させてアルキルフェノールとした後、これにホルムアルデヒドとポリアミン（例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等）をマンニッヒ反応により反応させることにより得ることができる。
【００３９】
前記（Ｃ−３）のポリアミンとしては、より具体的には、下記一般式（５）で示される化合等が例示できる。
【００４０】
【化５】
一般式（５）において、Ｒ６は、炭素数４０〜４００、好ましくは６０〜３５０のアルキル基又はアルケニル基を示し、ｅは１〜５、好ましくは２〜４の整数を示す。
【００４２】
このポリアミンの製造法は何ら限定される物ではないが、例えば、プロピレンオリゴマー、ポリブテン、エチレン−α−オレフィン共重合体等のポリオレフィンを塩素化した後、これにアンモニアやエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等のポリアミンを反応させることにより得ることができる。
【００４３】
上記窒素化合物における窒素含有量は任意であるが、耐摩耗性、酸化安定性及び摩擦特性等の点から、通常その窒素含有量が０．０１〜１０質量％であることが好ましく、より好ましくは０．１〜１０質量％のものを用いることが望ましい。
【００４４】
上記窒素化合物の誘導体としては、例えば、前述の窒素化合物に炭素数２〜３０のモノカルボン酸（脂肪酸等）やシュウ酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の炭素数２〜３０のポリカルボン酸を作用させて、残存するアミノ基及び／又はイミノ基の一部又は全部を中和したり、アミド化した、いわゆる酸変性化合物；前述の窒素化合物にホウ酸を作用させて、残存するアミノ基及び／又はイミノ基の一部又は全部を中和したり、アミド化した、いわゆるホウ酸変性化合物；前述の窒素化合物にリン酸を作用させて、残存するアミノ基及び／又はイミノ基の一部又は全部を中和したり、アミド化した、いわゆるリン酸変性化合物；前述の窒素化合物に硫黄化合物を作用させた硫黄変性化合物；及び前述の窒素化合物に酸変性、ホウ酸変性、リン酸変性、硫黄変性から選ばれた２種以上の変性を組み合わせた変性化合物；等が挙げられる。
【００４５】
上記の（Ｃ）無灰分散剤は、一種又は二種以上を組み合わせて使用してもよいが、湿式クラッチの動摩擦係数をより高めることができる点でホウ酸変性コハク酸イミドを含有させることが好ましく、湿式クラッチの静摩擦係数をより高めることができる点で未変性コハク酸イミドとホウ酸変性コハク酸イミドからなる混合物を含有させることが特に好ましい。また、同様の理由で、これらのコハク酸イミドとしては、モノタイプのコハク酸イミドであることが好ましい。
【００４６】
本発明の潤滑油組成物における（Ｃ）成分の含有量は、組成物全量基準で、窒素量として、その下限値は、０．０５質量％、好ましくは０．０８質量％であり、その上限値は、０．２質量％、好ましくは０．１８質量％である。（Ｃ）成分の含有量が上記に満たない場合、十分な摩擦係数向上効果が期待できず、上記上限値を超える場合、組成物の低温流動性が大幅に悪化するため、それぞれ好ましくない。
【００４７】
また、本発明において（Ｃ）無灰分散剤としてホウ酸変性コハク酸イミドを使用する場合、そのホウ素／窒素比（質量比）が０．５以上のものを使用することが好ましく、０．６以上のものを使用することがさらに好ましく、０．８以上のものを使用することが特に好ましく、また、２以下のものを使用することが好ましく、１以下のものを使用することが特に好ましい。
【００４８】
また、本発明において（Ｃ）無灰分散剤として未変性のコハク酸イミドとホウ酸変性コハク酸イミドからなる混合物を使用する場合、湿式クラッチの動摩擦係数及び静摩擦係数をより高めることができる点で、当該混合物のホウ素／窒素比（質量比）を０．５以上に調製することが好ましく、０．５５以上に調製することがさらに好ましく、また、２以下にとすることが好ましく、１以下とすることが特に好ましい。
【００４９】
上記のように本発明の潤滑油組成物にホウ酸変性コハク酸イミドを含有させる場合、湿式クラッチの動摩擦係数の向上と組成物の酸化安定性との兼ね合いで、その含有量はホウ素量として、好ましくは０．０３５質量％以上、より好ましくは０．０４質量％以上、特に好ましくは０．０４５質量％以上であり、好ましくは０．２質量％以下、より好ましくは０．１質量％以下、特に好ましくは０．０８質量％以下である。
【００５０】
本発明の潤滑油組成物における（Ｄ）成分はアルカリ土類金属スルホネートであり、湿式クラッチの動摩擦係数及び静摩擦係数を十分高めることができる点で、その全塩基価は２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上のものを使用するのが良い。なおここで言う全塩基価とは、ＪＩＳ Ｋ２５０１「石油製品及び潤滑油−中和価試験法」の７．に準拠して測定される過塩素酸法による全塩基価を意味している。
【００５１】
全塩基価が２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上のアルカリ土類金属スルホネートとしては、より具体的には、例えば分子量１００〜１５００、好ましくは２００〜７００のアルキル芳香族化合物をスルホン化することによって得られるアルキル芳香族スルホン酸を、直接、マグネシウム及び／又はカルシウムのアルカリ土類金属の酸化物や水酸化物等のアルカリ土類金属塩基と反応させたり、又は一度ナトリウム塩やカリウム塩等のアルカリ金属塩としてからアルカリ土類金属塩と置換させること等により得られる中性塩（正塩）に、過剰のアルカリ土類金属塩やアルカリ土類金属塩基（アルカリ土類金属の水酸化物や酸化物）を水の存在下で加熱することにより得られる塩基性塩や、炭酸ガス及び／又はホウ酸、ホウ酸塩等のホウ素化合物の存在下で当該中性塩（正塩）をアルカリ土類金属の塩基と反応させることにより得られる過塩基性塩（超塩基性塩）も含まれる。これらの反応は、通常、溶媒（ヘキサン等の脂肪族炭化水素溶剤、キシレン等の芳香族炭化水素溶剤、軽質潤滑油基油等）中で行われる。
【００５２】
なお、ここでいうアルキル芳香族スルホン酸としては、具体的にはいわゆる石油スルホン酸や合成スルホン酸等が挙げられる。
石油スルホン酸としては、一般に鉱油の潤滑油留分のアルキル芳香族化合物をスルホン化したものやホワイトオイル製造時に副生する、いわゆるマホガニー酸等が用いられる。また合成スルホン酸としては、例えば洗剤の原料となるアルキルベンゼン製造プラントから副生したり、ポリオレフィンをベンゼンにアルキル化することにより得られる、直鎖状や分枝状のアルキル基を有するアルキルベンゼンを原料とし、これをスルホン化したもの、あるいはジノニルナフタレンをスルホン化したもの等が用いられる。またこれらアルキル芳香族化合物をスルホン化する際のスルホン化剤としては特に制限はないが、通常、発煙硫酸や硫酸が用いられる。
【００５３】
上記のようなアルカリ土類金属スルホネートは通常、軽質潤滑油基油等で希釈された状態で市販されており、また、入手可能であるが、一般的に、その金属含有量が１．０〜２０質量％、好ましくは２．０〜１６質量％のものを用いるのが望ましい。
【００５４】
本発明の潤滑油組成物において、任意に選ばれた１種類あるいは２種類以上の（Ｄ）成分の含有量は、組成物全量基準で、アルカリ土類金属量として、その下限値は０．１質量％、好ましくは０．１５質量％、さらに好ましくは０．２質量％であり、その上限値は０．４質量％、好ましくは０．３５質量％、さらに好ましくは０．３質量％である。（Ｄ）成分の含有量が上記下限値に満たない場合は摩擦係数の向上効果が不十分であり、上記上限値を越える場合は、組成物の酸化安定性が低下するため、それぞれ好ましくない。
【００５５】
本発明の潤滑油組成物には、さらに潤滑油用に使用される公知の添加剤、例えば、（Ｂ）成分以外の極圧剤あるいは摩耗防止剤（リン系、硫黄系、リン−硫黄系、ホウ素系等）、（Ｄ）成分以外の金属系清浄剤、粘度指数向上剤、摩擦調整剤、酸化防止剤、腐食防止剤、防錆剤、金属不活性化剤、消泡剤等を使用することができる。
本発明においては、特に、粘度指数向上剤、リン系添加剤、摩擦調整剤、酸化防止剤、消泡剤からなる群より選択される少なくとも１種の添加剤を配合することが好ましい。
【００５６】
本発明の潤滑油組成物に併用可能な粘度指数向上剤としては、具体的には、各種メタクリル酸エステルから選ばれる１種又は２種以上のモノマーの共重合体若しくはその水添物などのいわゆる非分散型粘度指数向上剤、又はさらに窒素化合物を含む各種メタクリル酸エステルを共重合させたいわゆる分散型粘度指数向上剤等が例示できる。他の粘度指数向上剤の具体例としては、非分散型又は分散型エチレン−α−オレフィン共重合体（α −オレフィンとしてはプロピレン、１−ブテン、１−ペンテン等が例示できる）及びその水素化物、ポリイソブチレン及びその水添物、スチレン−ジエン水素化共重合体、スチレン−無水マレイン酸エステル共重合体及びポリアルキルスチレン等がある。
【００５７】
これら粘度指数向上剤の分子量は、せん断安定性を考慮して選定することが必要である。具体的には、粘度指数向上剤の数平均分子量は、例えば分散型及び非分散型ポリメタクリレートの場合では、５，０００〜１５０，０００、好ましくは５，０００〜３５，０００のものが、ポリイソブチレン又はその水素化物の場合は８００〜５，０００、好ましくは１，０００〜４，０００のものが、エチレン−α−オレフィン共重合体又はその水素化物の場合は８００〜１５０，０００、好ましくは３，０００〜１２，０００のものが好ましい。
【００５８】
本発明においては、湿式クラッチの摩擦係数をより向上できる点で、ポリメタクリレート、特に分散型ポリメタクリレートを使用することが好ましい。
【００５９】
本発明においては、これらの粘度指数向上剤の中から任意に選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物を、任意の量で含有させることができるが、通常、その含有量は、組成物基準で０．１〜４０．０質量％であるのが望ましい。
【００６０】
本発明の潤滑油組成物に併用可能なリン系添加剤としては、潤滑油用のリン系添加剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であるが、例えば、リン酸モノエステル類、リン酸ジエステル類、リン酸トリエステル類、亜リン酸モノエステル類、亜リン酸ジエステル類、亜リン酸トリエステル類、及びこれらのエステル類とアミン類あるいはアルカノールアミン類との塩等が使用できる。
【００６１】
これらリン系添加剤を使用する場合、その含有量は特に限定されないが、通常、組成物全量基準で、リン元素として０．００５〜０．２質量％であるのが好ましい。リン元素として０．００５質量％未満の場合は、耐摩耗性に対して効果がなく、０．２質量％を超える場合は、酸化安定性が悪化するため、それぞれ好ましくない。
【００６２】
本発明の潤滑油組成物に併用可能な摩擦調整剤としては、潤滑油用の摩擦調整剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であるが、炭素数６〜３０のアルキル基又はアルケニル基、特に炭素数６〜３０の直鎖アルキル基又は直鎖アルケニル基を分子中に少なくとも１個有する、アミン化合物、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸、脂肪酸金属塩等が挙げられる。
アミン化合物としては、炭素数６〜３０の直鎖状若しくは分枝状、好ましくは直鎖状の脂肪族モノアミン、直鎖状若しくは分枝状、好ましくは直鎖状の脂肪族ポリアミン、又はこれら脂肪族アミンのアルキレンオキシド付加物等が例示できる。脂肪酸エステルとしては、炭素数７〜３１の直鎖状又は分枝状、好ましくは直鎖状の脂肪酸と、脂肪族１価アルコール又は脂肪族多価アルコールとのエステル等が例示できる。脂肪酸アミドとしては、炭素数７〜３１の直鎖状又は分枝状、好ましくは直鎖状の脂肪酸と、脂肪族モノアミン又は脂肪族ポリアミンとのアミド等が例示できる。脂肪酸としては炭素数７〜３１の直鎖状又は分枝状、好ましくは直鎖状の脂肪酸が例示できる。脂肪酸金属塩としては、炭素数７〜３１の直鎖状又は分枝状、好ましくは直鎖状の脂肪酸の、アルカリ土類金属塩（マグネシウム塩、カルシウム塩等）や亜鉛塩等が挙げられる。本発明の潤滑油組成物においては、上記のうち、動摩擦係数、静摩擦係数を高く維持し、さらに変速特性（μ０／μｄ）にも優れる組成物を得ることができる点で、脂肪酸系及び／又はエステル系摩擦調整剤を配合することが特に好ましい。
【００６３】
本発明においては、これらの摩擦調整剤の中から任意に選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物を、任意の量で含有させることができるが、通常、その含有量は、組成物基準で０．０１〜５．０質量％、好ましくは０．０３〜３．０質量％であるのが望ましい。
【００６４】
本発明の潤滑油組成物に併用可能な酸化防止剤としては、フェノール系化合物やアミン系化合物等、潤滑油に一般的に使用されているものであれば使用可能である。
具体的には、２−６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール等のアルキルフェノール類、メチレン−４、４−ビスフェノール（２、６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール）等のビスフェノール類、フェニル−α−ナフチルアミン等のナフチルアミン類、ジアルキルジフェニルアミン類、ジ−２−エチルヘキシルジチオリン酸亜鉛等のジアルキルジチオリン酸亜鉛類、（３、５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）脂肪酸（プロピオン酸等）あるいは（３−メチル−５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）脂肪酸（プロピオン酸等）と１価又は多価アルコール、例えばメタノール、オクタノール、オクタデカノール、１、６ヘキサジオール、ネオペンチルグリコール、チオジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタエリスリトール等とのエステル等が挙げられる。
【００６５】
これらの中から任意に選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物は、任意の量を含有させることができるが、通常、その含有量は、組成物全量基準で０．０１〜５．０質量％であるのが望ましい。
【００６６】
本発明の潤滑油組成物に併用可能な消泡剤としては、潤滑油用の消泡剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であるが、例えば、ジメチルシリコーン、フルオロシリコーン等のシリコーン類が挙げられる。これらの中から任意に選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物は、任意の量を含有させることができるが、通常、その含有量は、組成物全量基準で０．００１〜０．０５質量％であるのが望ましい。
【００６７】
【実施例】
以下、本発明の内容を実施例及び比較例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらによりなんら限定されるものではない。
【００６８】
（実施例１および比較例１〜５）
表１に示す各種の潤滑油基油及び添加剤を配合して、本発明に係る潤滑油組成物（実施例１）及び比較用の潤滑油組成物（比較例１〜５）を調製した。なお、各添加剤の添加量は組成物全量基準である。
得られた各組成物について、疲労寿命を以下の（１）に示す湿式クラッチの摩擦特性試験により評価した。その性能評価の結果をそれぞれ表１に併記した。
【００６９】
（１）湿式クラッチ摩擦特性試験
湿式クラッチの摩擦特性試験はＪＡＳＯ Ｍ３４８−９５「自動変速機油摩擦特性試験方法」に準拠してＳＡＥ Ｎｏ．２試験機で実施した。本試験は動摩擦試験と静摩擦試験から成っており、動摩擦試験ではクラッチを３６００ｒｐｍ、慣性質量０．３４３ｋｇ・ｍで無負荷回転させた後、圧力を付加してクラッチを押し付け、回転を停止させる。クラッチの相対回転数が１８００ｒｐｍ時点での発生トルクから摩擦係数を算出し、これを動摩擦係数として整理した。また静摩擦試験では圧力を付加して押し付けたクラッチを相対回転数０．７ｒｐｍで回転させ、この時に発生するトルクから摩擦係数を算出する。低速回転でクラッチが滑り出す最大トルク時の摩擦係数を静摩擦係数として整理した。試験では動摩擦試験、静摩擦試験を繰り返して行い、それぞれ３０００サイクルの摩擦係数で各組成物の摩擦係数向上性能を評価した。なお、上記試験において、クラッチ材としては一般的なペーパー系湿式摩擦材を使用した。ここでいうペーパー系湿式摩擦材とは、天然セルロースパルプや合成アラミドパルプ等の繊維と珪藻土やカシューダストやグラファイト等の充填材とからなる特殊紙をフェノール樹脂等で補強した複合材料を示す。
なお、現在市販されている高性能自動変速機用潤滑油について本試験を行った結果、摩擦係数が高いものであっても、動摩擦係数は０．１３〜０．１４程度、静摩擦係数は０．１１程度であり、動摩擦係数が０．１６以上及び静摩擦係数が０．１２以上のものは存在しなかった。
【００７０】
【表１】
表１に示す結果から明らかな通り、本発明に係る実施例１の潤滑油組成物は、動摩擦係数が０．１６以上、静摩擦係数が０．１２以上という、優れた摩擦係数を示すことがわかる。
【００７２】
それに対して、（Ａ）ポリオール化合物を含有しない潤滑油組成物（比較例１）、（Ｂ）アルカリ金属ホウ酸塩を含有しない潤滑油組成物（比較例２）、（Ｃ）無灰分散剤の含有量が本願規定未満である潤滑油組成物（比較例３）、（Ｄ）特定のアルカリ土類金属スルホネートを含有しない潤滑油組成物（比較例４及び５）は、いずれも動摩擦係数が０．１５程度であり、本発明の実施例１の組成物が、（Ａ）〜（Ｄ）成分の相乗効果によって動摩擦係数を向上させていることがわかる。また、比較例３〜５の潤滑油組成物の静摩擦係数は、著しく低いことがわかる。
【００７３】
【発明の効果】
本発明の潤滑油組成物は、上記のような構成とすることで、湿式クラッチの動摩擦係数および静摩擦係数の向上効果に優れ、動力伝達変速機の小型化やポンプ損失の低減に非常に有効であり、自動車の燃費向上への寄与が期待できる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lubricating oil composition, and more particularly to a lubricating oil composition that is capable of simultaneously increasing the dynamic friction coefficient and static friction coefficient of a wet clutch and that is particularly suitable for an automatic transmission.
[0002]
[Prior art]
With the background of global environmental problems, the improvement of automobile fuel efficiency is an urgent task, mainly for the purpose of reducing carbon dioxide emissions. In addition to improving fuel efficiency by reducing engine friction, it also improves fuel efficiency for automatic transmissions. The contribution to is strongly demanded.
[0003]
The automatic transmission is composed of a torque converter, a wet clutch, a gear bearing mechanism, and a hydraulic control mechanism that controls them, and the gear ratio is determined by the number of gear teeth engaged. The automatic transmission has several types of gear mechanisms, and appropriately selects a gear that determines the gear ratio according to the vehicle speed and load to obtain a desired gear ratio. The automatic transmission has a number of wet clutches, and some gears are engaged, and some gears are idle so that a gear that determines a gear ratio is selected. When changing the gear ratio, the wet clutch that has been fastened until then is released and another wet clutch is engaged. Therefore, the dynamic friction coefficient of the wet clutch is sufficient to achieve a quick shift. Need to be expensive. In order to transmit the engine torque, the wet clutch that is engaged must not slide until it is released, and the coefficient of static friction needs to be sufficiently high. These friction coefficients are strongly influenced by the performance of the lubricating oil used together with the material of the clutch.
[0004]
In the design of an automatic transmission, the size, the number of wet clutches, and the pressing hydraulic pressure are determined according to the engine output to be combined. When the friction coefficient of the wet clutch is low, it is necessary to increase the clutch size, increase the number of sheets, or increase the pressing hydraulic pressure. Increasing the clutch size and increasing the number of sheets lead to an increase in the size of the automatic transmission itself, and an increase in the pressing hydraulic pressure places an excessive load on the hydraulic pump incorporated in the automatic transmission. Therefore, increasing the friction coefficient of the wet clutch is effective for downsizing the transmission and reducing pump loss, and there is a strong demand for the development of a lubricating oil capable of increasing the friction coefficient of the wet clutch. .
[0005]
On the other hand, unlike an automatic transmission, a continuously variable transmission does not use a wet clutch for shifting, but uses a wet clutch for switching between forward and reverse travel, etc. Most of the step transmissions have a built-in lock-up clutch effective for improving fuel efficiency. Therefore, the development of a lubricating oil capable of increasing the coefficient of friction of the wet clutch as in the automatic transmission is eagerly desired for the continuously variable transmission.
[0006]
As a lubricating oil composition having a high dynamic friction coefficient and static friction coefficient of a conventional wet clutch, a composition containing an optimized boron-containing ashless dispersant, alkaline earth metal sulfonate, phosphorus-based additive, etc. is disclosed (for example, Patent Document 1). In addition, oil-soluble metal salts overbased with alkaline earth metal borates and long-chain alkyl groups and amino groups are the same molecules as lubricating oils with high dynamic friction coefficients and static friction coefficients of wet clutches and small changes over time. The thing which optimized and mix | blended the compound which it has is disclosed (for example, refer patent document 2). In addition, in order to improve the dynamic friction coefficient and / or the static friction coefficient, the alcohol or polyol having less than 12 carbon atoms in the molecule is contained, and the metal-based detergent has a metal content of 100 ppm or less, and the maximum dynamic friction coefficient. An automatic transmission fluid and a wet brake fluid of about 0.135 are disclosed (for example, see Patent Document 3). Moreover, in order to improve friction characteristics, such as a static friction coefficient of a wet clutch and a wet brake, the lubricating oil composition which mix | blended the diol compound which has a C8-C30 alkyl group or an alkenyl group is disclosed (for example, (See Patent Document 4). However, since sufficient dynamic friction coefficient and static friction coefficient are not obtained in these compositions, further improvement of the friction coefficient is desired.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2001-279286 A
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-148492
[Patent Document 3]
JP-A-5-186788
[Patent Document 4]
JP 2000-070661 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention meets these demands, and an object of the present invention is to provide a lubricating oil composition that further increases the dynamic friction coefficient and the static friction coefficient of a wet clutch.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a lubricating oil containing a specific polyol compound, an alkali metal borate, an ashless dispersant, and a specific metal detergent is a wet clutch. It was found that the friction coefficient can be increased synergistically, and the present invention has been completed.
That is, the present invention provides a lubricant base oil based on the total amount of the composition,
(A) 0.01 to 0.2% by mass of a polyol compound,
(B) 0.03 to 0.05 mass% with an alkali metal borate as the boron content,
(C) 0.05 to 0.2% by mass with an ashless dispersant as the amount of nitrogen, and
(D) A lubricating oil composition comprising 0.1 to 0.4% by mass of an alkaline earth metal sulfonate having a total base number of 250 mgKOH / g or more as an alkaline earth metal amount.
[0010]
The (A) polyol compound is preferably a trihydric or higher alcohol.
The (A) polyol compound preferably has 3 to 10 carbon atoms.
The (C) ashless dispersant is preferably a mixture of unmodified succinimide and boric acid-modified succinimide.
In addition, the lubricating oil composition of the present invention is preferably for an automatic transmission.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the contents of the present invention will be described in more detail.
As the lubricating base oil in the lubricating oil composition of the present invention, any mineral oil and / or synthetic oil used as a base oil for ordinary lubricating oils can be used.
[0012]
Specifically, as mineral oil, for example, a lubricating oil fraction obtained by subjecting crude oil to atmospheric distillation and reduced pressure distillation is subjected to solvent removal, solvent extraction, hydrocracking, solvent dewaxing, catalytic dewaxing, hydrogenation. Paraffinic and naphthenic oils, normal paraffins, and the like purified by appropriately combining purification, sulfuric acid washing, purification treatment such as clay treatment, and the like can be used.
[0013]
The synthetic oil is not particularly limited, but poly-α-olefin (1-octene oligomer, 1-decene oligomer, ethylene-propylene oligomer, etc.) and hydrides thereof, isobutene oligomer and hydrides thereof, isoparaffin, alkylbenzene, Alkyl naphthalene, diester (ditridecylglutarate, di2-ethylhexyl adipate, diisodecyl adipate, ditridecyl adipate, di2-ethylhexyl sebacate, etc.), polyol ester (trimethylolpropane caprylate, trimethylolpropane pelargonate, pentaerythritol 2) -Ethylhexanoate, pentaerythritol pelargonate, etc.), polyoxyalkylene glycol, dialkyl diphenyl ether, and polyphenyl ether Tell the like can be used.
[0014]
These mineral oils and synthetic oils may be used singly or in combination of two or more.
As the lubricating base oil in the lubricating oil composition of the present invention, hydrorefined or hydrocracked mineral oil, Fischer-Tropsch process, etc., in that the activity of the additive can be further increased and the dynamic friction coefficient and the static friction coefficient can be further increased. Polyolefins such as isoparaffinic mineral oil, 1-decene oligomer and / or its hydride obtained by isomerizing GTL (gas-liquid) wax and wax containing a lot of normal paraffin obtained in the dewaxing process of lubricating oil It is preferable to use 50 mass% or more of one or two or more selected from synthetic synthetic oils, and it is particularly preferable to use 70 mass% or more.
[0015]
The kinematic viscosity of these lubricating base oils is not particularly limited and is arbitrary. Usually, the kinematic viscosity at 100 ° C. has a lower limit of 1 mm. 2 / S, preferably 1.5 mm 2 / S, more preferably 2 mm 2 / S, particularly preferably 5 mm 2 / S, the upper limit is 20 mm 2 / S, preferably 10 mm 2 / S, more preferably 8 mm 2 / S. By setting the kinematic viscosity of the lubricating base oil at 100 ° C. to the above lower limit value or more, the dynamic friction coefficient and the static friction coefficient can be further increased. Can be obtained.
[0016]
The component (A) in the lubricating oil composition of the present invention is a polyol compound, and specific examples include dihydric or higher alcohols represented by the following general formula (1) and condensates thereof.
[0017]
[Chemical 1]
In the general formula (1), R 1 Is a hydrocarbon group, and a represents an integer of 2 or more.
[0019]
The hydrocarbon group here is not particularly limited in the number of carbon atoms, and in terms of the effect of improving the friction coefficient, R 1 The number of carbon atoms is preferably 2-20, more preferably 3-10, and particularly preferably 3-6. Further, a is an integer of 2 or more, but is preferably an integer of 3 or more from the viewpoint of further improving the friction coefficient, and is an integer of 10 or less in terms of solubility in the lubricating base oil. Preferably, it is an integer of 5 or less. The hydrocarbon group may be a saturated hydrocarbon group (which may be linear or branched) or an unsaturated hydrocarbon group (which may be linear or branched, and the position of the double bond is arbitrary. ), Aromatic hydrocarbon groups, cyclic hydrocarbon groups (these aromatic hydrocarbons and cyclic hydrocarbons are saturated hydrocarbons (which may be linear or branched), unsaturated hydrocarbons (both linear and linear) The structure may be branched or the position of the double bond may be any), and the substitution position may be any). Or it is preferable that it is an unsaturated hydrocarbon group, especially a saturated hydrocarbon group. In addition, the substitution position of the hydroxyl group in the said hydrocarbon group is arbitrary.
[0020]
Specific examples of the component (A) in the present invention include, for example, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-butylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1, 2-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,2-heptanediol, 1,2-octanediol, 1,2-decanediol, 1,2-dodecanediol, 1,2-tetradecanediol, 1,2, -Diols such as hexadecanediol and 1,2-octadecanediol, glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, erythritol, pentaerythritol, erythritol, arabitol, sorbitol, mannitol, and their condensates Among them, glycerin and trimé Propane, trimethylol ethane, pentaerythritol are preferred, glycerol being particularly preferred.
[0021]
The above (A) polyol compound may be used alone or in combination of two or more.
[0022]
The amount of component (A) in the lubricating oil composition of the present invention is based on the total amount of the composition, and the lower limit is 0.01% by mass, preferably 0.02% by mass, particularly preferably 0.05% by mass. The upper limit is 0.2% by mass, preferably 0.15% by mass, and particularly preferably 0.1% by mass. When the content of the component (A) is less than the lower limit, the effect of improving the dynamic friction coefficient is insufficient. When the content exceeds the upper limit, the solubility in the composition is greatly reduced, and the storage stability of the composition is increased. This is not preferable because the property may be lowered.
[0023]
The component (B) in the lubricating oil composition of the present invention is an alkali metal borate.
Specifically, the alkali metal borate (B) is preferably used in the form of a hydrate. For example, lithium borate hydrate, sodium borate hydrate, potassium borate water Japanese hydrate, rubidium borate hydrate, cesium borate hydrate and the like can be mentioned, among which potassium borate hydrate and sodium borate hydrate are particularly preferable.
[0024]
These alkali metal borates are, for example, potassium hydroxide or water so that the atomic ratio of boron to alkali metal (potassium / sodium) is in the range of 2.0 to 4.5 (boron / alkali metal). Dissolve sodium oxide and boric acid in water, add this solution to an oil solution containing neutral alkaline earth metal sulfonate or succinimide ashless dispersant, and stir vigorously to make a water-in-oil emulsion, It can be obtained as a fine particle dispersion of potassium borate hydrate or sodium borate hydrate obtained by dehydration.
[0025]
The above (B) alkali metal borate may be used alone or in combination of two or more.
[0026]
The content of the component (B) in the lubricating oil composition of the present invention is based on the total amount of the composition, and as a boron amount, the lower limit is 0.03% by mass, preferably 0.035% by mass, and the upper limit. Is 0.05% by mass, preferably 0.045% by mass. When the content of the component (B) is less than the lower limit, the effect of improving the dynamic friction coefficient is poor, and when the content exceeds the upper limit, the storage stability of the composition may be lowered. .
[0027]
The component (C) in the lubricating oil composition of the present invention is an ashless dispersant.
Examples of the (C) ashless dispersant include nitrogen-containing compounds having at least one alkyl group or alkenyl group having 40 to 400 carbon atoms or derivatives thereof, or modified products of alkenyl succinimide, One type or two or more types arbitrarily selected from these can be blended.
The alkyl group or alkenyl group may be linear or branched, but specific examples include an olefin oligomer such as propylene, 1-butene and isobutylene, and a co-oligomer of ethylene and propylene. Examples thereof include branched alkyl groups and branched alkenyl groups.
The alkyl group or alkenyl group has 40 to 400 carbon atoms, preferably 60 to 350 carbon atoms. When the carbon number of the alkyl group or alkenyl group is less than 40, the solubility of the compound in the lubricating base oil decreases. On the other hand, when the carbon number of the alkyl group or alkenyl group exceeds 400, the low temperature of the lubricating oil composition Since fluidity | liquidity deteriorates, it is unpreferable respectively.
[0028]
Specific examples of the component (C) include, for example,
(C-1) Succinimide having at least one alkyl group or alkenyl group having 40 to 400 carbon atoms in the molecule, or a derivative thereof
(C-2) Benzylamine having at least one alkyl group or alkenyl group having 40 to 400 carbon atoms in the molecule, or a derivative thereof
(C-3) a polyamine having at least one alkyl group or alkenyl group having 40 to 400 carbon atoms in the molecule, or a derivative thereof
1 type, or 2 or more types of compounds chosen from among these are mentioned.
[0029]
More specific examples of the succinimide (C-1) include compounds represented by the following general formula (2) or (3).
[0030]
[Chemical 2]
[Chemical 3]
In the general formula (2), R 2 Represents an alkyl group or alkenyl group having 40 to 400 carbon atoms, preferably 60 to 350, and b represents an integer of 1 to 5, preferably 2 to 4.
[0033]
In the general formula (3), R 3 And R 4 Each independently represents an alkyl or alkenyl group having 40 to 400 carbon atoms, preferably 60 to 350 carbon atoms, and c represents an integer of 0 to 4, preferably 1 to 3.
[0034]
In the succinimide, a so-called monotype succinimide represented by the general formula (2) in which succinic anhydride is added to one end of the polyamine is added by imidization, and succinic anhydride is added to both ends of the polyamine. Although the so-called bis-type succinimide represented by the general formula (3) in the form is included, any of them or a mixture thereof can be used in the composition of the present invention, but the coefficient of friction is further improved. It is more preferable that a monotype succinimide is contained in that it can be used.
[0035]
More specifically, examples of the benzylamine (C-2) include compounds represented by the following general formula (4).
[0036]
[Formula 4]
In the general formula (4), R 5 Represents an alkyl or alkenyl group having 40 to 400 carbon atoms, preferably 60 to 350, and d represents an integer of 1 to 5, preferably 2 to 4.
[0038]
The benzylamine is obtained by reacting, for example, polyolefin (for example, propylene oligomer, polybutene, ethylene-α-olefin copolymer) with phenol to form alkylphenol, and then adding formaldehyde and polyamine (for example, diethylenetriamine, triethylenetetramine). , Tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, etc.) can be obtained by reacting them by Mannich reaction.
[0039]
More specific examples of the (C-3) polyamine include compounds represented by the following general formula (5).
[0040]
[Chemical formula 5]
In the general formula (5), R 6 Represents an alkyl or alkenyl group having 40 to 400 carbon atoms, preferably 60 to 350, and e represents an integer of 1 to 5, preferably 2 to 4.
[0042]
The production method of this polyamine is not limited in any way. For example, after chlorinating a polyolefin such as propylene oligomer, polybutene, ethylene-α-olefin copolymer, ammonia, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine It can be obtained by reacting polyamines such as tetraethylenepentamine and pentaethylenehexamine.
[0043]
Although the nitrogen content in the nitrogen compound is arbitrary, from the viewpoints of wear resistance, oxidation stability, friction characteristics, etc., the nitrogen content is usually preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably. It is desirable to use 0.1 to 10% by mass.
[0044]
Examples of the derivative of the nitrogen compound include those having 2 to 30 carbon atoms such as monocarboxylic acid having 2 to 30 carbon atoms (fatty acid, etc.), oxalic acid, phthalic acid, trimellitic acid, and pyromellitic acid. A so-called acid-modified compound in which a part or all of the remaining amino group and / or imino group is neutralized or amidated by the action of polycarboxylic acid; A so-called boric acid-modified compound obtained by neutralizing or amidating a part or all of the amino group and / or imino group to be reacted; phosphoric acid acting on the nitrogen compound described above, and the remaining amino group and / or imino group A so-called phosphoric acid-modified compound obtained by neutralizing or amidating a part or all of the above; a sulfur-modified compound obtained by allowing a sulfur compound to act on the above-mentioned nitrogen compound; Acid-modified, modified phosphate, modified compound by combining the two or more modified selected from sulfur-modified; and the like.
[0045]
The above (C) ashless dispersant may be used alone or in combination of two or more, but preferably contains boric acid-modified succinimide in that the dynamic friction coefficient of the wet clutch can be further increased. It is particularly preferable to contain a mixture of unmodified succinimide and boric acid-modified succinimide in that the static friction coefficient of the wet clutch can be further increased. For the same reason, the succinimide is preferably a monotype succinimide.
[0046]
The content of the component (C) in the lubricating oil composition of the present invention is based on the total amount of the composition, and as a nitrogen amount, the lower limit is 0.05% by mass, preferably 0.08% by mass, and the upper limit thereof. The value is 0.2% by weight, preferably 0.18% by weight. When the content of the component (C) is less than the above, a sufficient friction coefficient improving effect cannot be expected, and when the content exceeds the upper limit, the low temperature fluidity of the composition is greatly deteriorated, which is not preferable.
[0047]
In the present invention, when boric acid-modified succinimide is used as the ashless dispersant (C), it is preferable to use a boron / nitrogen ratio (mass ratio) of 0.5 or more, and 0.6 or more. It is more preferable to use those having a viscosity of 0.8 or more, particularly preferable to use one having a viscosity of 2 or less, and particularly preferable to use 1 or less.
[0048]
In the present invention, when using a mixture of unmodified succinimide and boric acid-modified succinimide as the ashless dispersant (C) in the present invention, the dynamic friction coefficient and static friction coefficient of the wet clutch can be further increased. The boron / nitrogen ratio (mass ratio) of the mixture is preferably adjusted to 0.5 or more, more preferably 0.55 or more, and preferably 2 or less. It is particularly preferred.
[0049]
As described above, when the boric acid-modified succinimide is contained in the lubricating oil composition of the present invention, the balance between the improvement of the dynamic friction coefficient of the wet clutch and the oxidation stability of the composition, Preferably it is 0.035 mass% or more, more preferably 0.04 mass% or more, particularly preferably 0.045 mass% or more, preferably 0.2 mass% or less, more preferably 0.1 mass% or less, Especially preferably, it is 0.08 mass% or less.
[0050]
Component (D) in the lubricating oil composition of the present invention is an alkaline earth metal sulfonate, and the total base number thereof is 250 mgKOH / g or more in that the dynamic friction coefficient and static friction coefficient of the wet clutch can be sufficiently increased. Good to use. The total base number referred to here is 7. JIS K2501 “Petroleum products and lubricating oils-neutralization number test method” It means the total base number by the perchloric acid method measured according to the above.
[0051]
More specifically, the alkaline earth metal sulfonate having a total base number of 250 mgKOH / g or more is, for example, an alkyl aromatic obtained by sulfonating an alkyl aromatic compound having a molecular weight of 100 to 1500, preferably 200 to 700. The sulfonic acid is directly reacted with an alkaline earth metal base such as magnesium and / or calcium alkaline earth metal oxide or hydroxide, or once converted into an alkali metal salt such as sodium salt or potassium salt and then alkali. To neutral salt (normal salt) obtained by substituting earth metal salt, etc., excess alkaline earth metal salt or alkaline earth metal base (alkali earth metal hydroxide or oxide) is added to water. In the presence of a basic salt obtained by heating in the presence, carbon dioxide and / or boron compounds such as boric acid and borate The overbased salts neutral salt (normal salt) obtained by reacting with a base of an alkaline earth metal (overbased salts) are also included. These reactions are usually performed in a solvent (an aliphatic hydrocarbon solvent such as hexane, an aromatic hydrocarbon solvent such as xylene, a light lubricant base oil, or the like).
[0052]
Specific examples of the alkyl aromatic sulfonic acid herein include so-called petroleum sulfonic acid and synthetic sulfonic acid.
As the petroleum sulfonic acid, those obtained by sulfonating an alkyl aromatic compound of a lubricating oil fraction of mineral oil or so-called mahoganic acid which is produced as a by-product when white oil is produced is used. As the synthetic sulfonic acid, for example, an alkylbenzene having a linear or branched alkyl group obtained as a by-product from an alkylbenzene production plant that is a raw material for detergents or by alkylating polyolefin with benzene is used as a raw material. , Sulfonated ones thereof, sulfonated ones of dinonylnaphthalene, and the like are used. The sulfonating agent for sulfonating these alkyl aromatic compounds is not particularly limited, but usually fuming sulfuric acid or sulfuric acid is used.
[0053]
The alkaline earth metal sulfonate as described above is usually commercially available in a state diluted with a light lubricating base oil or the like, and is available, but generally has a metal content of 1.0 to It is desirable to use 20% by mass, preferably 2.0 to 16% by mass.
[0054]
In the lubricating oil composition of the present invention, the content of one or two or more (D) components arbitrarily selected is 0.1% as the amount of alkaline earth metal based on the total amount of the composition. % By mass, preferably 0.15% by mass, more preferably 0.2% by mass, and the upper limit is 0.4% by mass, preferably 0.35% by mass, more preferably 0.3% by mass. . When the content of the component (D) is less than the lower limit, the effect of improving the friction coefficient is insufficient, and when it exceeds the upper limit, the oxidation stability of the composition is lowered, which is not preferable.
[0055]
The lubricating oil composition of the present invention further includes known additives used for lubricating oils, for example, extreme pressure agents or anti-wear agents other than the component (B) (phosphorus-based, sulfur-based, phosphorus-sulfur-based, Boron-based), metallic detergents other than component (D), viscosity index improvers, friction modifiers, antioxidants, corrosion inhibitors, rust inhibitors, metal deactivators, antifoaming agents, etc. be able to.
In the present invention, it is particularly preferable to add at least one additive selected from the group consisting of a viscosity index improver, a phosphorus additive, a friction modifier, an antioxidant, and an antifoaming agent.
[0056]
Specific examples of the viscosity index improver that can be used in combination with the lubricating oil composition of the present invention include so-called copolymers of one or more monomers selected from various methacrylic acid esters or hydrogenated products thereof. Examples thereof include a non-dispersed viscosity index improver, or a so-called dispersed viscosity index improver obtained by copolymerizing various methacrylic esters containing a nitrogen compound. Specific examples of other viscosity index improvers include non-dispersed or dispersed ethylene-α-olefin copolymers (the α-olefin can be exemplified by propylene, 1-butene, 1-pentene, etc.) and hydrides thereof. , Polyisobutylene and hydrogenated products thereof, styrene-diene hydrogenated copolymer, styrene-maleic anhydride ester copolymer, and polyalkylstyrene.
[0057]
The molecular weight of these viscosity index improvers needs to be selected in consideration of shear stability. Specifically, the number average molecular weight of the viscosity index improver is, for example, 5,000 to 150,000, preferably 5,000 to 35,000 in the case of dispersed and non-dispersed polymethacrylates. In the case of isobutylene or a hydride thereof, 800 to 5,000, preferably 1,000 to 4,000, and in the case of an ethylene-α-olefin copolymer or a hydride thereof, 800 to 150,000, preferably The thing of 3,000-12,000 is preferable.
[0058]
In the present invention, it is preferable to use polymethacrylate, particularly dispersed polymethacrylate, in that the friction coefficient of the wet clutch can be further improved.
[0059]
In the present invention, one or two or more compounds arbitrarily selected from these viscosity index improvers can be contained in any amount, but the content is usually based on the composition. It is desirable that it is 0.1-40.0 mass%.
[0060]
As the phosphorus-based additive that can be used in combination with the lubricating oil composition of the present invention, any compound usually used as a phosphorus-based additive for lubricating oil can be used. For example, phosphoric acid monoesters, phosphoric acid Diesters, phosphoric acid triesters, phosphorous acid monoesters, phosphorous acid diesters, phosphorous acid triesters, and salts of these esters with amines or alkanolamines can be used.
[0061]
When these phosphorus additives are used, the content thereof is not particularly limited, but usually it is preferably 0.005 to 0.2% by mass as the phosphorus element based on the total amount of the composition. When it is less than 0.005% by mass as the phosphorus element, it has no effect on the wear resistance, and when it exceeds 0.2% by mass, the oxidation stability deteriorates.
[0062]
As the friction modifier that can be used in combination with the lubricating oil composition of the present invention, any compound that is usually used as a friction modifier for lubricating oils can be used, but an alkyl group or alkenyl group having 6 to 30 carbon atoms, In particular, amine compounds, fatty acid esters, fatty acid amides, fatty acids, fatty acid metal salts, and the like having at least one linear alkyl group or linear alkenyl group having 6 to 30 carbon atoms in the molecule are included.
Examples of the amine compound include linear or branched, preferably linear aliphatic monoamines having 6 to 30 carbon atoms, linear or branched, preferably linear aliphatic polyamines, or fatty acids thereof. An alkylene oxide adduct of a group amine can be exemplified. Examples of fatty acid esters include esters of linear or branched, preferably linear, fatty acids having 7 to 31 carbon atoms with aliphatic monohydric alcohols or aliphatic polyhydric alcohols. Examples of fatty acid amides include amides of linear or branched, preferably linear fatty acids having 7 to 31 carbon atoms, and aliphatic monoamines or aliphatic polyamines. Examples of the fatty acid include linear or branched, preferably linear fatty acids having 7 to 31 carbon atoms. Examples of the fatty acid metal salt include an alkaline earth metal salt (magnesium salt, calcium salt, etc.) or zinc salt of a linear or branched, preferably linear fatty acid having 7 to 31 carbon atoms. In the lubricating oil composition of the present invention, among the above, the dynamic friction coefficient and the static friction coefficient can be maintained high, and a composition excellent in transmission characteristics (μ0 / μd) can be obtained. It is particularly preferable to blend an ester friction modifier.
[0063]
In the present invention, one or two or more compounds arbitrarily selected from these friction modifiers can be contained in any amount, but usually the content is based on the composition. It is desirable that the content be 0.01 to 5.0% by mass, preferably 0.03 to 3.0% by mass.
[0064]
As the antioxidant that can be used in combination with the lubricating oil composition of the present invention, phenolic compounds and amine compounds that are generally used in lubricating oils can be used.
Specifically, alkylphenols such as 2-6-di-tert-butyl-4-methylphenol, and bisphenols such as methylene-4,4-bisphenol (2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol). , Naphthylamines such as phenyl-α-naphthylamine, dialkyldiphenylamines, zinc dialkyldithiophosphates such as zinc di-2-ethylhexyldithiophosphate, (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) fatty acid ( Propionic acid etc.) or (3-methyl-5-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) fatty acid (propionic acid etc.) and mono- or polyhydric alcohols such as methanol, octanol, octadecanol, 1,6 hexadiol, Neopentyl glycol, thiodiethylene glycol Triethylene glycol, esters of pentaerythritol and the like.
[0065]
One or two or more compounds arbitrarily selected from these can be contained in any amount, but the content is usually 0.01 to 5.0 mass based on the total amount of the composition. % Is desirable.
[0066]
As an antifoaming agent that can be used in combination with the lubricating oil composition of the present invention, any compound that is usually used as an antifoaming agent for lubricating oils can be used. For example, silicones such as dimethyl silicone and fluorosilicone can be used. Can be mentioned. One or two or more compounds arbitrarily selected from these can be contained in any amount, but the content is usually 0.001 to 0.05 mass based on the total amount of the composition. % Is desirable.
[0067]
【Example】
Hereinafter, the content of the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.
[0068]
(Example 1 and Comparative Examples 1-5)
Various lubricating base oils and additives shown in Table 1 were blended to prepare lubricating oil compositions (Example 1) and comparative lubricating oil compositions (Comparative Examples 1 to 5) according to the present invention. The amount of each additive added is based on the total amount of the composition.
About each obtained composition, the fatigue life was evaluated by the friction characteristic test of the wet clutch shown to the following (1). The performance evaluation results are also shown in Table 1.
[0069]
(1) Wet clutch friction characteristic test
The friction characteristics test of the wet clutch was performed in accordance with JASO M348-95 “Automatic transmission oil friction characteristics test method”. Two test machines were used. This test consists of a dynamic friction test and a static friction test. In the dynamic friction test, the clutch is rotated at no load at 3600 rpm and an inertial mass of 0.343 kg · m, and pressure is applied to press the clutch to stop the rotation. The friction coefficient was calculated from the generated torque when the relative rotational speed of the clutch was 1800 rpm, and this was arranged as the dynamic friction coefficient. In the static friction test, the clutch pressed with pressure is rotated at a relative rotational speed of 0.7 rpm, and the friction coefficient is calculated from the torque generated at this time. The friction coefficient at the maximum torque at which the clutch slips at low speed rotation is arranged as the static friction coefficient. In the test, a dynamic friction test and a static friction test were repeated, and the friction coefficient improvement performance of each composition was evaluated with a friction coefficient of 3000 cycles. In the above test, a general paper-based wet friction material was used as the clutch material. The paper-type wet friction material herein refers to a composite material obtained by reinforcing a special paper made of a fiber such as natural cellulose pulp or synthetic aramid pulp and a filler such as diatomaceous earth, cashew dust, or graphite with a phenol resin or the like.
In addition, as a result of conducting this test on the lubricating oil for high performance automatic transmissions currently on the market, even if the friction coefficient is high, the dynamic friction coefficient is about 0.13 to 0.14, and the static friction coefficient is 0.00. None of them had a dynamic friction coefficient of 0.16 or more and a static friction coefficient of 0.12 or more.
[0070]
[Table 1]
As is clear from the results shown in Table 1, it can be seen that the lubricating oil composition of Example 1 according to the present invention exhibits an excellent coefficient of friction with a dynamic friction coefficient of 0.16 or more and a static friction coefficient of 0.12 or more. .
[0072]
In contrast, (A) a lubricating oil composition not containing a polyol compound (Comparative Example 1), (B) a lubricating oil composition not containing an alkali metal borate (Comparative Example 2), and (C) an ashless dispersant The lubricating oil composition (Comparative Example 3) whose content is less than that of the present application and (D) a lubricating oil composition not containing a specific alkaline earth metal sulfonate (Comparative Examples 4 and 5) both have a dynamic friction coefficient of 0. It is about .15, and it can be seen that the composition of Example 1 of the present invention improves the dynamic friction coefficient by the synergistic effect of the components (A) to (D). Moreover, it turns out that the static friction coefficient of the lubricating oil composition of Comparative Examples 3-5 is remarkably low.
[0073]
【The invention's effect】
The lubricating oil composition of the present invention is excellent in the effect of improving the dynamic friction coefficient and the static friction coefficient of the wet clutch by being configured as described above, and is very effective for downsizing the power transmission and reducing pump loss. Yes, it can be expected to contribute to improving the fuel efficiency of automobiles.
Claims (5)
（Ａ）炭素数２〜２０のポリオール化合物を０．０１〜０．２質量％、
（Ｂ）アルカリ金属ホウ酸塩をホウ素量として０．０３〜０．０５質量％、
（Ｃ）無灰分散剤を窒素量として０．０５〜０．２質量％および、
（Ｄ）全塩基価が２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上のアルカリ土類金属スルホネートをアルカリ土類金属量として０．１〜０．４質量％
含有してなることを特徴とする潤滑油組成物。In lubricating base oil, based on the total amount of the composition,
(A) 0.01 to 0.2% by mass of a polyol compound having 2 to 20 carbon atoms,
(B) 0.03 to 0.05 mass% with an alkali metal borate as the boron content,
(C) 0.05 to 0.2% by mass with an ashless dispersant as the amount of nitrogen, and
(D) Alkaline earth metal sulfonate having a total base number of 250 mgKOH / g or more is 0.1 to 0.4% by mass as the amount of alkaline earth metal.
A lubricating oil composition characterized by comprising.
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