JP2008179662A - 自動変速機用潤滑油組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)40℃における動粘度が9〜20mm2/sの基油に、(B)重量平均分子量(ポリスチレン換算)が15,000〜70,000であるポリメタクリレート系粘度指数向上剤を0.5〜30質量%、及び、(C)重量平均分子量が100,000〜500,000のポリメタクリレート系粘度指数向上剤を0.5〜30質量%含有し、(D)(C)成分に対する(B)成分の含有比率が質量比で3〜10であり、(E)組成物の100℃における動粘度が5.2〜6.5mm2/sであり、(F)粘度指数が180以上である自動変速機用潤滑油組成物。
【選択図】なし
Description
しかしながら、自動変速機油の低粘度化は耐摩耗性や部品耐久性に影響を与える可能性があるため、その性能維持の役割を、分子量が小さい粘度指数向上剤が担っている場合が多い。例えば、重量平均分子量(Mw)が40,000以下の粘度指数向上剤を用いることで、粘度特性を長期にわたって維持したり(特許文献2参照。)、また、特定の分子量範囲の粘度調整剤を選択する事で、低温操作性に影響する低温粘度特性及び摩耗に影響する高温粘度を同時に改善している(特許文献3参照。)。
このように、多くの自動変速機に省燃費性能を付与する自動変速機油としては、初期なじみに対応し省燃費性を発揮する初期粘度の保持、初期なじみ後に高い省燃費性を発揮するための速やかで適切な粘度低下、長期的な部品耐久性を確保するための粘度の保持が求められる。しかし、これらを併せ持つ自動変速機油は得られていなかった。
また、本発明の自動変速機用潤滑油組成物をAT(Automatic Transmission、自動変速機)、CVT(Continuously
Variable Transmission、連続無断変速機)、その他の湿式クラッチを有する車両用自動変速機、パワーステアリング、一般作業用油圧作動装置、流体継手等多くの機械、特にせん断による粘度低下が発生する装置に用いることにより、初期使用時から長期使用時において、性能良好であり且つ環境負荷低減に寄与することができる。
基油としては、鉱油系基油、合成系基油又はこれらの混合物が用いられる。
(高粘度指数鉱油系潤滑油基油) が好ましく使用される。また、上記以外にも様々な製造法により得られた鉱物系基油が使用できるが、例えば、鉱油系潤滑油原料をフェノール、フルフラールなどの芳香族抽出溶剤を用いた溶剤精製により得られるラフィネート、シリカ−アルミナを担体とするコバルト、モリブデンなどの水素化処理触媒を用いた水素化処理により得られる水素化処理油などが挙げられ、例えば、100ニュートラル油、150ニュートラル油、500ニュートラル油などを挙げることができる。これらの鉱油系基油は、本願で規定した性状を満たす限りそれぞれ1種単独で用いてもよいし、2種以上を任意の割合で組み合わせ混合し使用してもよい。
(A)成分の基油は、本願で規定した性状を満たす限り、鉱油系基油及び合成系基油のそれぞれ1種単独で用いてもよいし、2種以上を任意の割合で組み合わせ混合し用いてもよい。
また、(C)成分の含有量は、他の高分子添加剤の有無や含有量、目的とする潤滑油組成物の動粘度などにより最適な量にすることができるが、好ましくは0.5〜30質量%、より好ましくは1〜25質量%、さらに好ましくは1〜15質量%である。0.5質量%未満であると、例え十分な粘度指数向上効果が得られる量の(B)成分を配合したとしても、中期・長期において望まれる適度な粘度低下が得られないため好ましくなく、30質量%を超えると、機械から受けるせん断の影響が生じやすく、長期使用時の粘度保持性が悪化する。
また、(B)成分と(C)成分の原料モノマーや化学構造は、同じものでも、異なるものでも良いが、(B)成分と(C)成分の重量平均分子量(Mw)の差が30,000以上あるものが好ましく、より好ましくは40,000以上、最も好ましくは50,000以上である。また本発明に用いられる(B)成分および(C)成分のPMA系粘度指数向上剤は、本発明の目的を達成するためのポリメタクリレート系の構造を有するものであれば、上記の具体例に限定されることなく、一般に潤滑油用粘度指数向上剤(ポリマー)として用いられるものならば使用することができる。なお、粘度指数向上剤としては、エンジン油等でオレフィンコポリマー(OCP)も使用されているが、本発明では低温粘度が悪化するため使用できない。
(B)成分及び(C)成分であるPMA系年度指数向上剤はそれぞれ単独でも、2種以上を混合させても良い。
本発明においては、(C)成分に対する(B)成分の含有比率、すなわち、(B)成分の含有量/(C)成分の含有量の比率が、質量比で3〜10であり、特に好ましくは4〜7である。この範囲とすることで、より一層の省燃費性と部品耐久性の両立効果が得られる。
本発明の自動変速機用潤滑油組成物は、上記(A)成分、(B)成分及び(C)成分、必要に応じて上記添加剤を配合し、混合することにより、製造することができる。
下記の基油及び添加剤を表1に示された配合量で混合して自動変速機用潤滑油組成物を調製した。得られた自動変速機用潤滑油組成物の性能特性を表1に示す。なお、配合は組成物の100℃粘度が6.0〜6.4mm2/sで、粘度指数が180以上となるよう実施した。
(比較例1〜5)
実施例と同様に、下記の基油及び添加剤を表2に示された配合量で混合して自動変速機用潤滑油組成物を調製した。得られた自動変速機用潤滑油組成物の性能特性を表2に示す。
基油A:水素化精製パラフィン系基油で40℃粘度が10mm2/sのもの
基油B:水素化精製パラフィン系基油で40℃粘度が15mm2/sのもの
基油C:高度精製鉱油系基油で40℃粘度が11mm2/sのもの
基油D:高度精製鉱油系基油で40℃粘度が20mm2/sのもの
基油E:ポリ−α−オレフィンで40℃粘度が17mm2/sのもの
添加剤F:自動変速機油用パッケージ添加剤(実質的に粘度指数向上剤を含有しない)
添加剤G:重量平均分子量(Mw)が20,000である非分散型PMA系粘度指数向上剤
添加剤H:重量平均分子量(Mw)が52,000である非分散型PMA系粘度指数向上剤
添加剤I:重量平均分子量(Mw)が150,000である分散型PMA系粘度指数向上剤
添加剤J:重量平均分子量(Mw)が450,000である非分散型PMA系粘度指数向上剤
添加剤K:重量平均分子量(Mw)が400,000である分散型PMA系粘度指数向上剤
*なお、添加剤G、H、I、J、Kの分子量(Mw)は、分子量算定用標準ポリスチレン換算である。
初期のなじみ段階、中期のなじみ後、長期使用時を想定したせん断安定性評価として、以下に示すせん断レベルの異なる3種類の試験方法で試験を実施した。
JPI−5S−29−88に準拠して実施した。下記の試験条件で超音波照射し、100℃粘度の低下率を求めた。この試験は、3種類のせん断試験の中で最もせん断レベルが低く、初期なじみ段階での粘度低下の指標となる。100℃粘度低下率が少なければ少ないほど、走行初期時の粘度保持性が良好とした。
試験条件の超音波出力及び照射時間は、以下のようにした。
超音波出力:ASTM標準油Aに10分間超音波を照射して、40℃粘度を15%低下させる出力、
照射時間:30分間
JASO M347−05に準拠して実施した。下記の試験条件で超音波照射し、100℃粘度の低下率を求めた。この試験は、3種類のせん断試験の中で中間のせん断レベルであり、なじみ後の中期使用時の粘度低下の指標となる。100℃粘度低下率が9〜15%を判断基準とした。粘度低下率が9%未満では、なじみ後の速やかな粘度低下が望めず、粘度低下率が15%を超えると、異常摩耗や部品損傷が懸念される。
試験条件の超音波出力及び照射時間は、以下のようにした。
超音波出力:ASTM標準油Aに10分間超音波を照射して、100℃粘度を30%低下させる出力、
照射時間:60分
CEC−L−45−A−99に準拠して実施した。下記の試験条件で実施し、100℃粘度の低下率を求めた。この試験は、3種類のせん断試験の中で最もせん断レベルが高く、長期使用時の粘度低下の指標となる。100℃粘度低下率が9〜15%を判断基準とした。粘度低下率が9%未満では、十分な省燃費性が望めず、粘度低下率が15%を超えると異常摩耗や部品損傷が懸念される。
試験条件のモーター回転数、試験荷重、試験時間は、以下のようにした。
モーター回転数:1475rpm、
試験荷重:5000N、
試験時間:20時間
一方、(C)成分を含有しない比較例1及び5では、せん段安定性試験1でのせん断安定性に優れるが、せん断安定性試験2及び3での粘度低下率が小さく優れた省燃費性が発揮されない。逆に(B)成分を含有しない比較例2、3では、せん断安定性試験1での粘度低下率が大きく、初期なじみ段階での耐摩耗性に劣る。さらに、せん断安定性試験2及び3での粘度低下率も大きく、省燃費効果は期待されるが、長期使用時の異常摩耗や部品損傷が懸念される。
また、(C)成分に対する(B)成分の含有比率が本発明の範囲から低く外れている比較例4でも、せん断安定性試験1〜3での粘度低下率が大きく、初期摩耗及び長期使用時の異常摩耗や部品損傷が懸念される。
Claims (1)
- (A)40℃における動粘度が9〜20mm2/sの基油に、
(B)重量平均分子量(ポリスチレン換算)が15,000〜70,000であるポリメタクリレート系粘度指数向上剤を0.5〜30質量%、及び
(C)重量平均分子量が100,000〜500,000のポリメタクリレート系粘度指数向上剤を0.5〜30質量%含有し、
(D)(C)成分に対する(B)成分の含有比率が質量比で3〜10であり、
(E)組成物の100℃における動粘度が5.2〜6.5mm2/sであり、
(F)粘度指数が180以上である
ことを特徴とする自動変速機用潤滑油組成物。
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