JP2006321999A - 増強された寿命特性を備えた動力伝達液 - Google Patents

Abstract

【課題】 老化した流体に対し特性の改良された動力伝達液、変速機の潤滑方法、および変速機液を含んだ車の提供。
【解決手段】 当変速機液は、２５℃での動粘度が約２０，０００センチストーク以上である有効量のケイ素含有消泡剤を含んでおり、変速機液の有効寿命を通してギアシフト時間を約０．７５秒以下に抑える効果がある。
【選択図】 なし

Description

本開示は、特に老化した流体に対して改良された特性を有する動力伝達（ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）液に関連する。当明細書に開示された動力伝達液には、自動変速機（ＡＴＦ）および／または手動変速機における使用に適した流体が含まれる。ここで言う「自動変速機」とは、ＣＶＴとして知られる無段変速機と従来の自動変速機の両方を意味する。

自動変速機（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）液（ＡＴＦ）は特定の業界基準を満たすように設計されている。現在のＡＴＦの基準は、デクストロン（ＤＥＸＲＯＮ^（Ｒ））ＩＩＩ−Ｇ仕様書として知られている。しかしながら、新しい仕様書が２００３年６月に発表された。新しい仕様書はデクストロン（ＤＥＸＲＯＮ^（Ｒ））ＩＩＩ−Ｈという商品名で知られており、デクストロン（ＤＥＸＲＯＮ^（Ｒ））ＩＩＩ−Ｇ仕様書の改良版である。ＩＩＩ−ＧからＩＩＩ−Ｈへの二つの重要な変更事項は、１）ＧＭ酸化試験（ＧＭＯＴ）の長さが３００時間から４５０時間に延長されたこと、および２）ＧＭサイクリング試験（ＧＭＣＴ）の持続期間が２０，０００サイクルから３２，０００サイクルに増加されたことである。両方の場合において、試験の条件および要求性能は試験の長さが長くなっても一定に保たれる。例えば、オイルの全酸価（ＴＡＮ）はＧＭＯＴの最中、３．２５（デルタＴＡＮ）以上となってはならない。ＧＭＣＴについて、デルタＴＡＮは２．０以上増加してはならず、また一番目と二番目のギア間のシフトにかかる時間（１−２シフト時間）はＧＭＣＴの間中０．３０秒から０．７５秒以内に調整されていなくてはならない。全面的に要求される性能の変化により、自動変速機液（ＡＴＦ）組成物に厳しい課題が課される。ＧＭＣＴのデルタＴＡＮはＧＭＯＴのデルタＴＡＮよりも低いため、ＧＭＣＴの基準を通過することのできる流体はＧＭＯＴの基準にも合致する。

自動変速機が正常に作動するためには、一つのギアから次のギアへのシフトにかかる時間を自動変速機液によって効果的に調整することが可能でなくてはならない。しかしながら、該液が老化するのに伴い、シフトにかかる時間が長くなる傾向がある。ＧＭＣＴの１−２シフト時間の増加の原因となり得る二つの故障モードがある。一つは老化に伴うオイル中に分散した空気の増加、そしてもう一つはバンド摩擦材料の熱劣化である。

老化に伴うオイル中に分散した空気の増加の原因となる要因は、オイルの表面張力の減少であり得る。表面張力の減少は、このような酸化の産物は表面張力を減少させることが知られているため、ほとんどの場合可溶性および不溶性の親水性化合物を作り出すオイルの酸化が原因となる。表面張力の減少はまた、オイルの起泡量を増加させる。起泡性が増加するのに伴い、より多量の気泡がオイルの圧縮性を高めながらオイル中に存在する。１−２シフトを活性化するためにバンドおよびドラムを加圧した場合、気泡または泡の存在による液体のより高い圧縮性のため、シフトにかかる時間がより長く必要とされる。従って、使用中のオイルの老化に伴って泡が形成しにくい、改良された動力伝達液が引き続き必要となる。

上述に関し、一つの例示的実施態様において、２５℃での動粘度が約２０，０００センチストーク以上である、ある量のケイ素含流消泡剤を含んだ動力伝達液が提供される。この動力伝達液は、変速機液の実用寿命を通してギアシフト時間を約０．７５秒以下とする能力を有する。

別の例示的実施態様において、ａ）１００℃での動粘度が２−１０センチストークである潤滑粘度のオイル、ｂ）流体に耐磨耗性をもたらすのに十分な重量パーセントの２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール（ＤＭＴＤ）および／またはその誘導体あるいは前駆体、ｃ）２５℃での動粘度が約２０，０００センチストーク以上のケイ素含有消泡剤、およびｄ）アクリレート、メタクリレート、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、またはそれらのコポリマーあるいはターポリマーを含んでなる自動変速機液が提供される。

さらに別の例示的実施態様において、老化した変速機液を含んだ自動変速機においてギアシフトの時間を短縮する方法が提供される。当方法には１００℃での動粘度が２−１０センチストークであるオイルと、２５℃での動粘度が約２０，０００センチストーク以上である有効量のケイ素含有消泡剤を含んで成る流体で変速機を潤滑することが含まれる。ここで２５℃での動粘度が約２０，０００センチストークである消泡剤を含んだ変速機内の老化した流体のギアシフト時間に比べ、老化した流体においてのギアシフトの時間は短縮される。

通常、空気が放出され、それにより流体の起泡傾向が低減されるように、流体の表面張力を減少させるために消泡剤が使用される。従来の消泡剤をより多く加えることにより、流体がそこから空気を放出する能力を高めることができる。しかしながら流体が老化すると、上述のＧＭＣＴにおけるように、従来の消泡剤の効果が低減する。効果が下がると、１−２シフト時間が増加する。

当開示の実施態様の利点は、老化した流体でのＧＭＣＴにおいて１−２シフト時間の増加を低く維持するために、ある種の粘度の高いケイ素含有消泡剤が動力伝達液用に使用され得ることである。理論によって拘束されることを意図することなく、粘度の高いケイ素含有消泡剤は、流体の表面張力を増加し、また流体が老化してもこのような増加した表面張力を維持すると考えられている。従って粘度の高いケイ素含有消泡剤は、当初、また流体が老化したときに、流体中への気体の溶解あるいは分散を防ぐことによって、発泡を減少させ得る。

粘度の高い消泡剤に加え、当明細書に記載の組成物もまた、ホウ素入り分散剤あるいはホウ素入りエポキシドなどの他のホウ素入りの材料、またはそれらの混合物から得られるホウ素を含んでいる。当組成物にはさらに、亜リン酸水素ジブチル、亜リン酸水素ジフェニル、亜リン酸トリフェニル、および／またはチオリン酸トリフェニルなどのような亜リン酸エステルに帰因するリンが含まれ得る。

開示された実施態様の別の特徴は、２５℃での動粘度が約２０，０００センチストーク以上である、少なくとも一種類のケイ素含有消泡剤を含む組成物を、キャリアオイルと共に又は伴なわずに、当該の変速機に直接注入することを含んで成る、自動変速機の処理方法を提供することである。

前述の概要および以下の詳細な説明は両方共単に例示的なものであり、請求の如く、開示された実施態様のさらなる説明が提供されることを意図したものであると考えられるべきである。

当明細書に開示された例示的実施態様のさらなる特徴および利点は、実物大ではない図面とあわせて考慮しながら詳細な説明を参照すると明白になる。このときいくつかの図を通して同類の参照番号は同類の要素を表している。
例示的実施態様の詳細な説明
開示された実施態様では、ＡＴＦ用に従来になく動粘度の高い消泡剤が使用されている。当消泡剤は、完全に配合されたＡＴＦに使用されたり、またはクラッチのかみ合う時間を減少させるために、トップ処理剤として変速機内でＡＴＦに直接注入されることもある。ある例示的実施態様において、ＡＴＦにはまたオプションの空気除去剤が含まれる。また、開示された実施態様には、ＡＴＦを提供するためにＡＴＦ配合者により他の組成物と混合されることのある、前述の従来になく粘性の高い消泡剤を含んだ添加剤システムが含まれる。

消泡剤
当開示に基づいた適切なケイ素含有消泡剤には、フルオロシリコーン、ポリジメチルシロキサン、フェニル−メチルポリシロキサン、線状シロキサン、環状シロキサン、分岐シロキサン、シリコーンポリマーおよびコポリマー、有機シリコーンコポリマー、およびそれらの混合物が含まれるが、これらに限定はされない。このような消泡剤は、２５℃で約２０，０００センチストーク以上、典型的には２５℃で約４０，０００センチストークから約８０，０００センチストークの動粘度を有し、当明細書において「粘度の高い消泡剤」と呼ばれる。このような粘度の高い消泡剤は、ミシガン州ミッドランド（Ｍｉｄｌａｎｄ， Ｍｉｃｈｉｇａｎ）のダウコーニング社（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ）からＤＯＷ ＣＯＲＮＩＮＧ ２００^（Ｒ）という商品名で販売されている。

粘度の高い消泡剤は、従来のＡＴＦと共に配合されることも、また自動変速機中に直接（例えば注射器により）注入されるか、さもなければ添加されることもある。多くの自動変速機ポンプ（例えば、特にＣＶＴポンプ）はせん断速度が速いため、当消泡剤は迅速かつ効果的にＡＴＦ中に混入される。

粘度の高い消泡剤の処理率（すなわちギアのシフト時間を効果的に短縮するために必要とされる、粘度の高い消泡剤の量）は、当消泡剤が実質的に均一に流体中に分散したとして、約１ｐｐｍから約１００ｐｐｍのシリコン、より好ましくは約１０ｐｐｍから約８０ｐｐｍのシリコンを、最終的な潤滑変速機オイル／ＡＴＦに供給するために必要な量である。典型的な消泡剤には、約２０重量％のＳｉ元素が含まれており、消泡剤の処理率は最終的なオイル中約５ｐｐｍから５００ｐｐｍ、好ましくは約５０ｐｐｍから４００ｐｐｍである。消泡剤と共に、約７５０ｐｐｍから約１５００ｐｐｍ、より好ましくは約１０３０ｐｐｍの希釈剤またはキャリアが加えられることもある。好ましい希釈剤はグループＩＶのポリアルファオレフィンオイルである。

当開示の実施態様に基づいた、ＡＴＦを有する自動変速機を処理する一つの方法に、２５℃での動粘度が約２０，０００センチストーク以上であるケイ素含有消泡剤を含む組成物を、希釈剤／キャリアオイルと共にあるいは無しで、変速機中に加えるステップが含まれる。消泡剤組成物を加えるこのステップは、注射器、計量器、または別の器具のようなものにより、消泡剤組成物を変速機中に直接注入することにより行われる。さらにこのステップは：変速機の初期構築時；変速機を初めに車両に取り付ける時；所定の点検の間隔で；変速機の点検、整備、またはリビルドの際；変速機に流体を継ぎ足しまたは充てんする時；および／またはそれらと同様の場合に行われる。

例えば、当開示に基づいた一つの方法には以下のステップが含まれる：（ａ）新しい自動変速機の構築、（ｂ）変速機へのＡＴＦの充てん、（ｃ）変速機の機能試験の実施、（ｄ）変速機からの一部（例えば半分）のＡＴＦの除去、（ｅ）部分的に満たされて変速機への粘度の高いケイ素含有消泡剤を含んだトップ処理組成物の添加、（ｆ）変速機の積み込み（例えばディーラー、点検所、車両などへの）、および（ｇ）変速機へのＡＴＦの充てん。この工程には、ステップ（ａ）の後に変速機を車両に取り付けるステップが任意的に含まれる場合もある。

一方、粘度の高いケイ素含有消泡剤を変速機（すなわちトップ処理する変速機）に加えるよりはむしろ、当開示に基づいた方法にはさらに、自動変速機に最初のあるいは追加のＡＴＦを充てんあるいは補充する前に、粘度の高いケイ素含有消泡剤とＡＴＦとを混合するステップが含まれる。消泡剤とＡＴＦは、消泡剤のみ（希釈剤／キャリアと共に又は伴なわずに）をＡＴＦに直接混合する、あるいは粘度の高い消泡剤を含んだトップ処理添加剤システムをＡＴＦに混合することによって、事前に混合される。どちらにしても、目的とする粘度の高い消泡剤を含んだ完全に配合されたＡＴＦが調製される。結果として得られるＡＴＦは次に、流体の表面張力を高め、それにより流体の老化に伴う１−２シフト時間の著しい増加を防ぐように、自動変速機に充てん、再充てん、または補充するために使用される。

当開示に基づいた変速機に粘度の高い消泡剤を加えるステップとして、変速機ケース、排水だめ、ポンプそのもの、充てんチューブ、計量棒、点検ポート、トルク変換装置、バルブ本体、蓄圧タンク、油圧パイプ、あるいは流体がポンプと直接あるいは間接的に接触するその他の場所にこのような消泡剤を加えることが含まれ得ることに注目しなくてはならない。粘度の高い消泡剤が加えられる箇所は、変速機の近位であったり、あるいはラジエータ／コンデンサ／オイルクーラーに隣接したポンプ／変速機油圧パイプの適切な箇所のような、変速機から比較的遠い箇所である場合もある。

粘度の高いケイ素含有消泡剤を含んだ流体で潤滑されていない変速機中の老化した流体に比べ、有効量の粘度の高いケイ素含有消泡剤を変速機に添加することは、老化した流体のギアシフトの時間の維持および／または短縮に非常に効果的であることが試験により示されている。理論により拘束されることを意図することなく、変速機の１−２シフト時間と変速機液の表面張力との間には図１に示されるように直線関係（ラインＡ）があると考えられている。流体の比較的高い表面張力の維持に効果のある変速機液用の添加剤は、ＧＭＣＴ中の変速機の１−２シフトの時間を短縮させ得る。

各種のケイ素含有消泡剤の表面張力保持特性を決定するため、異なった種類および量のケイ素含有消泡剤を含んだ各種の変速機油を１６０℃で２４時間熱分解した。新しい流体および老化した流体の表面張力を測定し、表面張力の差異を決定した。表１は変速機液に２ｐｐｍおよび８ｐｐｍのケイ素を供給する二種類の異なったケイ素含有消泡剤の、老化の前と後の比較を含んでいる。

老化に伴う表面張力の変化の少ない流体３と流体４は、図１に示されるように、表面張力を高く維持しそれにより１−２シフトの時間を短縮するような流体を与えると予測され
る。それに比べ、流体１と流体２は、流体の表面張力の減少により、流体の老化に伴って１−２シフトの時間が増加を与えると予測される。さらに前述の例によって示されるように、比較的粘度の低いケイ素含有消泡剤は、流体３および流体４で使用されている粘度の高いケイ素含有消泡剤に比べて、変速機液（流体１および流体２）の初期の表面張力が低い。

前述の例はまた、試験の範囲内において、ケイ素含有消泡剤の粘度と比較して、変速機液中で使用されたケイ素含有消泡剤の量は表面張力の変化に対する影響が少ないことを示している。従って、比較的広範囲の量の粘度の高いケイ素含有消泡剤を使用することができる。

起泡性を低下させるために従来の比較的粘度の低い消泡剤を使用して変速機液の表面張力を低下させる一方、比較的粘度の高いケイ素含有消泡剤は、流体内の空気連行を妨げるあるいは低下させる比較的高い表面張力を維持し、それにより流体中に初期に起こる発泡を防ぐあるいは著しく減少させる。いずれにせよ、変速機液には粘度の高い消泡剤と比較的粘度の低い消泡剤の両方が含まれる。

さらに、変速機液中の有効量の粘度の高いケイ素含有消泡剤が、従来の消泡剤を含んだ変速機と比較して、ＧＭＣＴに基づいた試験中に、流体の全酸価（ＴＡＮ）の比較的緩やかな増加を維持し得ることが試験により示されている。ＧＭＣＴサイクル中の変速機液のＴＡＮ増加の図による比較を図２にグラフによって示す。曲線１および曲線２は従来の変速機油のＴＡＮの増加を表し、また曲線３および曲線４は当開示に基づいた粘度の高いケイ素含有消泡剤を含んだ変速機液のＴＡＮの増加を表す。

添加剤システム
一つの実施態様において、当明細書に記載の添加剤システムには、Ｎ−脂肪族アルキル置換ジエタノールアミン、リン酸化およびホウ素化された無灰分散剤、硫化脂肪油摩擦調整剤、銅腐食防止剤、粘度の高いケイ素含有消泡剤、ノニル化ジフェニルアミン、硫化アルキルフェネートの水酸化カルシウム塩（ＴＢＮ １５０）、オクタン酸、３−デシルオキシプロピルアミン、エチレンオキシド−プロピレンオキシド（ＥＯ−ＰＯ）ブロック共重合体、アルキルポリオキシアルキレンエーテル、アクリレートポリマー界面活性剤、および希釈剤オイルが含まれることもある。以下の添加剤システムの例は、さらに開示された実施態様を表すが、開示された実施態様を限定するものではない。

完全に配合されたＡＴＦ
この開示の実施態様により企図されたように使用される完全配合された組成物には、上述の成分に加え、以下の成分が含まれる：
１ ホウ素化されたおよび／またはホウ素化されていない分散剤
２ 抗酸化化合物
３ シール膨張成分（シール膨張剤とも呼ばれる）
４ 摩擦調整剤
５ 極圧／耐磨耗剤
６ 粘度調整剤
７ 流動点降下剤
８ 清浄剤
上述の成分の例は当技術分野に精通した技術者には周知のものであり、それぞれの量は従来変速機用に使用される量である。

空気除去剤／空気連行制御剤
既知のいくつかの空気連行制御剤のうち一つ以上がこの開示に基づいた流体に対し有用である場合もあるが、必要であるわけではない。使用される場合、空気連行制御剤は、捕捉されたりあるいは連行された空気やその他の気体を、化学的および／または物理的手段により流体または混合物から容易に放出する原因となる、またはそれを可能とするような材料や化学物質または添加剤である。

ここで使用されるのに好ましい空気連行制御剤には、例えばフッ素化された成分、シリコンが基盤になる成分、アクリレート、ポリアクリレート、またはＰＭＡが基盤になる成分が含まれる。また、開示された実施態様において有用な、より好適な種類の空気連行制御剤はフッ素化された成分である。空気除去剤は、直接または上述のトップ処理組成物や
添加剤システムと共にＡＴＦに加えることができる。

ＶＩ向上剤
粘度指数向上剤は、当組成物や実施態様の方法において有用であり、またポリアクリレート、ポリメタクリレート、スチレン／オレフィンコポリマー、スチレンジエンコポリマー、ＥＰコポリマーまたはターポリマー、およびそれらの組み合わせなどを含み、またそれらに限定されない。好ましいＶＩ向上剤は、流体組成物中１５重量％で使用される、せん断安定性の高いポリメタクリレートポリマーまたはコポリマーである。

清浄剤・分散剤
好ましくは、本明細書に記載の組成物には、当明細書中で成分（ｉ）と呼ばれているＮ−脂肪族アルキル置換ジエタノールアミン；当該無灰分散剤中のリンと成分（ｉ）との割合が、成分（ｉ）の重量部に対するリンの重量部が約０．１対約０．４の範囲内であるような量で存在している、少なくとも一種類の油溶性のリンを含有した無灰分散剤；および／または当該無灰分散剤中のホウ素と成分（ｉ）との割合が、成分（ｉ）の重量部に対するホウ素の重量部が約０．０５対約０．２の範囲内であるような量で存在している、少なくとも一種類の油溶性のホウ素を含んだ無灰分散剤が含まれる。最も好ましくは、このような成分には、当該無灰分散剤中のリンと成分（ｉ）との割合が、成分（ｉ）の重量部に対するリンの重量部が約０．１５対約０．３の範囲内であり、また当該無灰分散剤中のホウ素と成分（ｉ）との割合が、成分（ｉ）の重量部に対するホウ素の重量部が約０．０５対約０．１５の範囲内であるような量で存在している、少なくとも一種類の油溶性のリンおよびホウ素を含んだ無灰分散剤が含まれる。

前述のリンおよび／またはホウ素を含んだ無灰分散剤は、スクシンイミド分散剤、コハク酸エステル分散剤、コハク酸エステル−アミド分散剤、マンニッヒ塩基分散剤、ヒドロカルビルポリアミン分散剤、またはポリマー性ポリアミン分散剤のような、塩基性窒素および／または分子中の少なくとも一種類のヒドロキシル基を有する無灰分散剤をリン酸化および／またはホウ素化することによって形成される。

コハク酸基が少なくとも３０の炭素原子を含んだヒドロカルビル置換基を含んでいるようなポリアミンスクシンイミドが、例えば米国特許第３，１７２，８９２号、３，２０２，６７８号、３，２１６，９３６号、３，２１９，６６６号、３，２５４，０２５号、３，２７２，７４６号、および４，２３４，４３５号に記載されている。アルケニルスクシンイミドは、アルケニル無水コハク酸、酸、酸−エステル、酸ハロゲン化物、または低級アルキルエステルを、少なくとも一つの１級アミノ基を含んだポリアミンと共に加熱するなどの、従来の方法によって形成される。アルケニル無水コハク酸は、オレフィンと無水マレイン酸の混合物を約１８０℃から２２０℃に加熱することにより容易に形成される。当オレフィンは、好ましくはエチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブテンなどのような低級モノオレフィンのポリマーあるいはコポリマーである。より好ましい供給源として、アルケニル基は、ＧＰＣ数平均分子量が１０，０００あるいはそれ以下、好ましくは約５００から約２，５００の間、また最も好ましくは約８００から約１，２００であるポリイソブテンから得られる。

当明細書で使用されている「スクシンイミド」という用語は、一つ以上のポリアミン反応物質と炭化水素置換のコハク酸あるいは無水コハク酸（またはコハク酸アシル化剤）との間の反応の完全な反応生成物を含むことを意図しており、またその生成物がアミド、アミジン、および／または１級アミノ基と無水物部分との反応から得られる種類のイミド結合に加えて塩結合を有するような化合物を含むことを意図している。

リンおよび／またはホウ素を含んだ無灰分散剤を形成するため、２から２０の炭素原子
および２から６のヒドロキシル基を含む多価アルコールのアルケニルコハク酸エステルおよびジエステルを使用することができる。代表的な例は米国特許第３，３３１，７７６号、３，３８１，０２２号、および３，５２２，１７９号に記載されている。これらのエステルのアルケニルコハク酸部分は、上述のスクシンイミドのアルケニルコハク酸部分に対応する。

リン酸化および／またはホウ素化された無灰分散剤の形成に適したアルケニルコハク酸エステル−アミドについては、例えば米国特許第３，１８４，４７４号、３，５７６，７４３号、３，６３２，５１１号、３，８０４，７６３号、３，８３６，４７１号、３，８６２，９８１号、３，９３６，４８０号、３，９４８，８００号、３，９５０，３４１号、３，９５７，８５４号、３，９５７，８５５号、３，９９１，０９８号、４，０７１，５４８号、および４，１７３，５４０号に記載されている。

リン酸化および／またはホウ素化することのできるヒドロカルビルポリアミン分散剤は通常、平均少なくとも約４０の炭素原子を含む脂肪族または脂環式ハロゲン化合物（またはそれらの混合物）と、一つ以上のアミン、好ましくはポリアルキレンポリアミンとを反応させることによって生成される。このようなヒドロカルビルポリアミン分散剤の例は米国特許第３，２７５，５５４号、３，３９４，５７６号、３，４３８，７５７号、３，４５４，５５５号、３，５６５，８０４号、３，６７１，５１１号、および３，８２１，３０２号に記載されている。

通常、ヒドロカルビル置換のポリアミンは、分子中に塩基性窒素を含む、分子量の高いヒドロカルビル−Ｎ−置換ポリアミンである。ヒドロカルビル基は、通常数平均分子量が約７５０から１０，０００の範囲内、より一般的には約１，０００から５，０００の範囲内であり、適切なポリオレフィンから誘導される。好ましいヒドロカルビル置換のアミンまたはポリアミンは、ポリイソブテニルクロライドと、２から約１２のアミン窒素原子および２から約４０の炭素原子を有するポリアミンから生成される。

リン酸化および／またはホウ素化された無灰分散剤の形成に使用されるマンニッヒポリアミン分散剤は、通常環上に長鎖のアルキル置換基を有するアルキルフェノールと１から約７の炭素原子を含む一つ以上の脂肪族アルデヒド（特にホルムアルデヒドおよびその誘導体）、およびポリアミン（特にポリアルキレンポリアミン）との反応生成物である。マンニッヒ縮合生成物の例と、それらの生成方法が、米国特許第２，４５９，１１２号、２，９６２，４４２号、２，９８４，５５０号、３，０３６，００３号、３，１６６，５１６号、３，２３６，７７０号、３，３６８，９７２号、３，４１３，３４７号、３，４４２，８０８号、３，４４８，０４７号、３，４５４，４９７号、３，４５９，６６１号、３，４９３，５２０号、３，５３９，６３３号、３，５５８，７４３号、３，５８６，６２９号、３，５９１，５９８号、３，６００，３７２号、３，６３４，５１５号、３，６４９，２２９号、３，６９７，５７４号、３，７０３，５３６号、３，７０４，３０８号、３，７２５，２７７号、３，７２５，４８０号、３，７２６，８８２号、３，７３６，３５７号、３，７５１，３６５号、３，７５６，９５３号、３，７９３，２０２号、３，７９８，１６５号、３，７９８，２４７号、３，８０３，０３９号、３，８７２，０１９号、３，９０４，５９５号、３，９５７，７４６号、３，９８０，５６９号、３，９８５，８０２号、４，００６，０８９号、４，０１１，３８０号、４，０２５，４５１号、４，０５８，４６８号、４，０８３，６９９号、４，０９０，８５４号、４，３５４，９５０号、および４，４８５，０２３号に記載されている。

マンニッヒポリアミン分散剤の生成のための炭化水素の好ましい供給源は、実質的に飽和した石油留分およびオレフィンポリマー、好ましくは２から約６の炭素原子を有するモノオレフィンのポリマーから導いたものである。炭化水素の供給源は通常、少なくとも約
４０、好ましくは少なくとも約５０の炭素原子を含み、分散剤に実質的な油溶性をもたらす。ＧＰＣ数平均分子量が約６００から５，０００の間であるオレフィンポリマーは、反応性が良いことと低価格のために好まれる。しかしながら、分子量の高いポリマーを使用することもできる。特に適切な炭化水素供給源はイソブチレンポリマーである。

この用途のために好ましいマンニッヒ塩基分散剤は、１モル相当の長鎖炭化水素置換フェノールと、約１から２．５モルのホルムアルデヒドおよび約０．５から２モルのポリアルキレンポリアミンとを凝縮することによって形成されるマンニッヒ塩基無灰分散剤である。

リン酸化および／またはホウ素化された無灰分散の生成に適したポリマー性ポリアミン分散剤は、塩基性アミン基および油溶性基（例えば少くとも約８の炭素原子を有するペンダントアルキル基）を含むポリマーである。このような物質は、デシルメタクリレート、ビニルデシルエーテル、または比較的高分子量のオレフィンのような様々なモノマーと、アミノアルキルアクリレートおよびアミノアルキルアクリルアミドから形成されたインターポリマーによって例証される。ポリマー性ポリアミン分散剤の例は、米国特許第３，３２９，６５８号、３，４４９，２５０号、３，４９３，５２０号、３，５１９，５６５号、３，６６６，７３０号、３，６８７，８４９号、および３，７０２，３００号に記載されている。

基油
当開示に基づいた自動変速機液の形成に使用された基油は、この用途に必要な粘度特性を有する任意の適切な天然または合成油である。従って当基油は、適切な粘度を有する鉱油のような天然油のみから成ることも、あるいは適切な粘度のポリアルファオレフィンオリゴマーのような合成油のみから成ることもある。同様に当基油は、混合物が自動変速機液の形成での使用に必須の特性を有するものであることを条件として、天然基油と合成基油の混合物でもあり得る。通常、当基油の１００℃での動粘度は、３センチストークから８センチストーク（ｃＳｔ）の範囲内であるべきである。好ましい基油はグループＩＩＩストックである。好ましい基油の粘度は、例えば３．８ｃＳｔである。一つの実施態様において、これらのベースストックの各々の粘度は、それぞれ２．８ｃＳｔおよび４．３ｃＳｔである。当明細書に示された実施態様において有用なこのようなベースストックには、ペトロカナダ社（ＰｅｔｒｏＣａｎａｄａ）製のベースストックが非限定的に含まれる。

２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール（ＤＭＴＤ）またはそれらの誘導体の潤滑組成物の重量に基づいたオイルフリーベースの０．０２５重量パーセントから５重量パーセントが、粘度を潤滑にするオイル中に含まれている。ＤＭＴＤの誘導体には以下のものがある：
ａ） ２−ヒドロカルビルジチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールまたは２，５−ビス−（ヒドロカルビル−ジチオ）−１，３，４−チアジアゾール、およびそれらの混合物；
ｂ） ＤＭＴＤのカルボン酸エステル；
ｃ） ハロゲン化された脂肪族モノカルボン酸とＤＭＴＤの縮合生成物；
ｄ） 不飽和環状炭化水素と、不飽和ケトンとＤＭＴＤとの反応生成物；
ｅ） アルデヒドと、ジアリールアミンとＤＭＴＤとの反応生成物；
ｆ） ＤＭＴＤのアミン塩；
ｇ） ＤＭＴＤのジチオカルバメート誘導体；
ｈ） アルデヒドと、アルコールまたは芳香族ヒドロキシ化合物、およびＤＭＴＤの反応生成物；
ｉ） アルデヒド、メルカプタン、およびＤＭＴＤの反応生成物；
ｊ） 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；
ｋ） 油溶性分散剤とＤＭＴＤとを組合わせた産物、およびそれらの混合物。

米国特許第４，６１２，１２９号およびそこに引用された特許引用例に、ａ）からｋ）の成分について記載されている。これらの引用文献は、引用することにより当明細書に含まれている。当明細書に記載の組成物中での使用に適した、好ましいチアジアゾールは、上記のａ）、ｈ）、およびｋ）に挙げられたものである。２，５−ビス−（ヒドロカルビルジチオ）−１，３，４−チアジアゾールおよびそのモノ置換均当物である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、ビス−ヒドロカルビル約８５パーセント、モノヒドロカルビル１５パーセントの割合の二つの化合物の混合物として市販されている。

染料
当明細書に記載の組成物に染料が加えられることもある。染料が添加される場合、その好ましい量はＡＴＦの約０．００５重量パーセントから約０．０５重量パーセントである。

シール膨張剤
選択されるベースストックに応じ、ＯＥＭシールの適合性の条件を満たす量のシール膨張剤（ｓｅａｌ ｓｗｅｌｌ ａｇｅｎｔ）が必要とされる可能性がある。グループＩＩ、グループＩＩＩ、およびグループＩＶの基油の使用には、多数回のシール膨張剤への物質の添加が必要とされる。これらの物質は、油溶性のジエステル、芳香族基油、およびスルホンなどの一般カテゴリーから選択される。アジピン酸アルキルは、使用可能な可溶性ジエステルの例である。当明細書における使用に最も好ましいのは、３％から２０％、より好ましくは３％から１０％、そして最も好ましくは５％の処理割合で使用されるアジピン酸アルキルである。

当明細書に記載の組成物は、動力伝達の潤滑および処理に有用である。当組成物または方法により処理された変速機を有する車両と同様、開示された実施態様の組成物または方法で処理された変速機もまた当明細書に含まれる。

他の実施態様において、変速機の潤滑方法、変速機液の発泡を減少させる方法、変速機液内に混入した気泡の放出を助長することにより、変速機液内の空気混入を低減させる方法、変速機中に直接消泡組成物を注入することにより、自動変速機を処理する方法、および当明細書に記載の組成物を変速機液に加えることにより、自動変速機内における１−２シフトの時間の増加を低減させる方法が提供される。

従って、当開示はまた、当明細書に記載のＡＴＦ潤滑組成物を含む自動変速機、当明細書に記載の方法により潤滑された変速機を対象としており、またさらにこのような自動変速機を含んだ車両を対称にしている。

当開示の他の実施態様は、開示された実施態様の明細および慣行を検討することにより、当技術分野に精通した技術者には明白なものである。実施態様の真の範囲および精神は、法律的に使用可能な［請求項の］均等の範囲も含めた以下の請求項に示されており、当明細書および実施例は例示のみであるとみなされることが意図されている。開示された実施態様には、その実行においてかなりの変化の余地がある。従って、当開示は上記で説明された特定の例証に限定されるものではない。

当特許権所有者は、開示されたいかなる実施態様をも公共に献ずる意図はなく、また開示された修正または変更はある程度文字通りには請求項の範囲内に含まれないかもしれないが、それらも均等論により開示された実施態様の一部であると見なされる。

この明細書を通した数多くの箇所で、多数の米国特許が引用されている。このような引用文献のすべては、当明細書で完全に記載されたものとして、この開示中に完全に明確に含まれている。

本明細書および添付の請求項の英文において使用されている「ａ」および／または「ａｎ」などの単語は、一つのものあるいは一つ以上のものを指すことがある。当明細書および請求項で使用されている、成分の量や、分子量、パーセンテージ、比率、反応条件などの特性を表す数値はすべて、特記されていない限り、「約」という言葉で修飾されていると理解されるべきである。従って、それに反する指定がない限り、当明細書および請求項で示されている数値パラメータは、開示された実施態様によって得ようとされている希望の特性に応じて変化し得る近似値である。少なくとも、また当請求項の範囲に対する均等の原則の適用を制限する試みとしてではなく、各数値パラメータは少なくとも報告された多くの有効数字と通常の四捨五入の使用を考慮に入れて解釈されるべきである。開示された実施態様の広い範囲を説明する数値の範囲およびパラメータは近似値ではあるが、特定な例において示される数値はできる限り正確に記録されている。しかしながら、いかなる数値も、それぞれの試験測定に見られる標準偏差の結果必然的に生じる若干のエラーを本質的に含んでいる。

本発明の主な特徴および態様を挙げれば以下のとおりである。
１．２５℃での動粘度が約２０，０００センチストーク以上である、ある量のケイ素含有消泡剤を含んだ動力伝達液であり、変速機液の実用寿命を通してギアシフト時間を約０．７５秒以下とする能力を有する動力伝達液。
２．上記１に記載の流体であり、当ケイ素含有消泡剤がフルオロシリコン、ポリジメチルシロキサン、フェニル−メチルポリシロキサン、線状シロキサン、環状シロキサン、分岐シロキサン、シリコンポリマーおよびコポリマー、有機シリコンコポリマー、およびそれらの混合物から成る群から選択されている流体。
３．上記２に記載の流体であり、当ケイ素含有消泡剤がポリジメチルシロキサンとフルオロシリコーン化合物の混合物を含んでなる流体。
４．上記１に記載の流体であり、さらにアクリレートポリマー消泡剤を含む流体。
５．上記４に記載の流体であり、当アクリレートポリマー消泡剤がポリメタクリレート、ポリアクリレート、分散剤ポリメタクリレート、分散剤ポリアクリレート、およびそれらの混合物から成る群から選択されている流体。
６．上記１に記載の流体であり、当ケイ素含有消泡剤の動粘度が２５℃で約４０，０００センチストークから約８０，０００センチストークの範囲である流体。
７．車両の変速機液は約０．０８重量パーセントから約０．３０重量パーセントのＮ−脂肪族アルキル置換ジエタノールアミン；約２．５重量パーセントから約５．０重量パーセントのリン酸化およびホウ素化された無灰分散剤；約０．６重量パーセントから約１．２重量パーセントの硫化脂肪油摩擦調整剤；約０．０２重量パーセントから約０．１０重量パーセントの銅腐食防止剤；約０．０２パーセントから約０．１０パーセントの、２５℃での動粘度が約２０，０００センチストーク以上であるケイ素含有消泡剤；約０．１５重量パーセントから約０．４５重量パーセントのノニル化ジフェニルアミン；約０．０２重量パーセントから約０．１０重量パーセントの硫化アルキルフェネートのＣａ（ＯＨ）_２塩（ＴＢＮ １５０）；約０．０２重量パーセントから約０．１０重量パーセントのオクタン酸；約０．０２重量パーセントから約０．１０重量パーセントの３−デシルオキシプロピルアミン；約０．００５重量パーセントから約０．１０重量パーセントのエチレンオキシド−プロピレンオキシド ブロック共重合体；約０．０２重量パーセントから約０．１０重量パーセントのアルキルポリオキシアルキレンエーテル；約０．０１５［重量パーセント］から約０．０６０［重量パーセント］のアクリレートポリマー；および約０．１０重量パーセント以上の希釈用オイルを含んで成る。
８．以下を含む自動変速機液：
ａ） １００℃での動粘度が２−１０センチストークである、潤滑粘度のオイル；
ｂ） 流体に耐摩耗性を与えるのに十分な重量パーセントの２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール（ＤＭＴＤ）および／またはその誘導体あるいは前駆体；
ｃ） ２５℃での動粘度が約２０，０００センチストーク以上であるケイ素含有消泡剤；および
ｄ） アクリレート、メタクリレート、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、またはそれらのコポリマーあるいはターポリマー。
９．上記８に記載の流体であり、当ケイ素含有消泡剤がフルオロシリコン、ポリジメチルシロキサン、フェニル−メチルポリシロキサン、線状シロキサン、環状シロキサン、分岐シロキサン、シリコーンポリマーおよびコポリマー、有機シリコーンコポリマー、およびそれらの混合物から成る群から選択されている流体。
１０．上記９に記載の流体であり、当ケイ素含有消泡剤がポリジメチルシロキサンとフルオロシリコーン化合物の混合物を含む流体。
１１．上記１に記載の流体を含む潤滑油によって潤滑された自動変速機。
１２．上記１１に記載の自動変速機であり、変速機が無段変速機である自動変速機。
１３．上記７に記載の自動変速機液を含んだ潤滑油によって潤滑された自動変速機。
１４．可動部間にスペースのある自動変速機の処理方法であり、２５℃での動粘度が約２０，０００センチストーク以上である、少なくとも一つのケイ素含有消泡剤を含んだ当該変速機液組成物を、当該のスペースに直接注入することを含んだ方法。
１５．上記１４に記載の方法であり、当組成物がさらにキャリアオイルを含んでいる方法。
１６．老化した変速機液を含んだ自動変速機における、ギアシフトの時間の小さい増加率を維持する方法。当方法は、１００℃での動粘度が２センチストークから１０センチストークであるオイル、および、２５℃での動粘度が約２０，０００センチストーク以上である有効量のケイ素含有消泡剤を含む流体によって、変速機を潤滑することを含んでいる。このとき、２５℃での動粘度が約２０，０００センチストーク未満の消泡剤を含んだ変速機内の老化した流体のギアシフト時間と比べ、当該の老化した流体のギアシフト時間が短縮されている。
１７．上記１６に記載の方法であり、このときケイ素含有消泡剤の動粘度が、２５℃で約４０，０００センチストークから約８０，０００センチストークであるような方法。
１８．変速機液内に溶けるおよび／または分散する空気の量を減少させるように、車の変速機の液体の寿命にわたり自動変速機液の表面張力を高く維持する方法。当該の方法は、２５℃での動粘度が約２０，０００センチストーク以上である少くとも一つのケイ素含有消泡剤を含んだ変速機液により変速機を潤滑することを含む。
１９．車両において、変速機の潤滑剤および動力伝達液として使用される炭化水素オイルの発泡を減少させる方法。当該の方法はケイ素含有消泡剤と不活性なキャリアオイル含む組成物を、変速機中の当該のオイルに直接注入することを含む。このとき当消泡剤の動粘度は２５℃で約２０，０００センチストーク以上である。
２０．上記１９に記載の方法であり、このとき当ケイ素含有消泡剤が、フルオロシリコーン、ポリジメチルシロキサン、フェニル−メチルポリシロキサン、線状シロキサン、環状シロキサン、分岐シロキサン、シリコーンポリマーおよびコポリマー、そして有機シリコーンコポリマーから成る群から選択される方法。
２１．上記２０に記載の方法であり、このとき変速機ケース、排水だめ、流体ポンプ、充てんチューブ、計量棒、点検ポート、トルク変換装置、バルブ本体、蓄圧タンク、油圧パイプ中に注入されるような方法。
２２．上記１に記載の流体を含んで成る潤滑剤により潤滑された変速機を含む車。
２３．上記１４に記載の方法により潤滑された車。
２４．上記１６に記載の方法により潤滑された車。
２５．上記１８に記載の方法により潤滑された車。
２６．上記１９に記載の方法により潤滑された車。

１−２シフト時間対流体の表面張力を表す図表である。 デルタＴＡＮ対ＧＭＣＴサイクルを表す図表である。

Claims (7)

1. ２５℃での動粘度が約２０，０００センチストーク以上である、ある量のケイ素含有消泡剤を含んでなる動力伝達液であって、変速機液の実用寿命を通してギアシフト時間を約０．７５秒以下とする能力を有する動力伝達液。
2. 約０．０８重量パーセントから約０．３０重量パーセントのＮ−脂肪族アルキル置換ジエタノールアミン；約２．５重量パーセントから約５．０重量パーセントのリン酸化およびホウ素化された無灰分散剤；約０．６重量パーセントから約１．２重量パーセントの硫化脂肪油摩擦調整剤；約０．０２重量パーセントから約０．１０重量パーセントの銅腐食防止剤；約０．０２パーセントから約０．１０パーセントの、２５℃での動粘度が約２０，０００センチストーク以上であるケイ素含有消泡剤；約０．１５重量パーセントから約０．４５重量パーセントのノニル化ジフェニルアミン；約０．０２重量パーセントから約０．１０重量パーセントの硫化アルキルフェネートのＣａ（ＯＨ）_２塩（ＴＢＮ １５０）；約０．０２重量パーセントから約０．１０重量パーセントのオクタン酸；約０．０２重量パーセントから約０．１０重量パーセントの３−デシルオキシプロピルアミン；約０．００５重量パーセントから約０．１０重量パーセントのエチレンオキシド−プロピレンオキシド ブロック共重合体；約０．０２重量パーセントから約０．１０重量パーセントのアルキルポリオキシアルキレンエーテル；約０．０１５［重量パーセント］から約０．０６０［重量パーセント］のアクリレートポリマー；および約０．１０重量パーセント以上の希釈用オイルを含んで成る車両の変速機液。
3. ａ） １００℃での動粘度が２−１０センチストークである、潤滑粘度のオイル；
   ｂ） 流体に耐摩耗性を与えるのに十分な重量パーセントの２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール（ＤＭＴＤ）および／またはその誘導体あるいは前駆体；
   ｃ） ２５℃での動粘度が約２０，０００センチストーク以上であるケイ素含有消泡剤；および
   ｄ） アクリレート、メタクリレート、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、またはそれらのコポリマーあるいはターポリマー；
   を含んでなる自動変速機液。
4. 可動部間にスペースのある自動変速機の処理方法であって、２５℃での動粘度が約２０，０００センチストーク以上である、少なくとも一つのケイ素含有消泡剤を含んだ該変速機液組成物を、当該のスペースに直接注入することを含んでなる方法。
5. 老化した変速機液を含んだ自動変速機における、ギアシフトの時間の小さい増加率を維持する方法であって、１００℃での動粘度が２センチストークから１０センチストークであるオイル、及び２５℃での動粘度が約２０，０００センチストーク以上である有効量のケイ素含有消泡剤を含む流体によって、変速機を潤滑することを含んでなり、ここで２５℃での動粘度が約２０，０００センチストーク未満の消泡剤を含んだ変速機内の老化した流体のギアシフト時間と比べ、当該の老化した流体のギアシフト時間が短縮されている方法。
6. 変速機液内に溶けるおよび／または分散する空気の量を減少させるように車の変速機の流体の寿命にわたり自動変速機液の表面張力を高く維持する方法であって、２５℃での動粘度が約２０，０００センチストーク以上である少くとも一つのケイ素含有消泡剤を含んだ変速機液により変速機を潤滑することを含んで成る方法。
7. 車両において、変速機の潤滑剤および動力伝達流体液として使用される炭化水素オイルの発泡を減少させる方法であって、該方法はケイ素含有消泡剤と不活性なキャリアオイル
   を含む組成物を、変速機中の当該のオイルに直接注入することを含んでなり、ここで該消泡剤の動粘度は２５℃で約２０，０００センチストーク以上である方法。