JP2011162617A - 無段変速基油組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】潤滑油基油に、(A)下記一般式(1)のリン化合物の少なくとも1種をリン量として組成物全量基準で0.005〜0.15質量%、及び(B)1分子内にS−S結合、S−P結合、S=P結合、S−C結合、及びS=C結合の何れかを1つ以上を有し、かつ金属元素を含有しない硫黄化合物の少なくとも1種を硫黄量として組成物全量基準で0.005〜0.15質量%含有する無段変速機油組成物。
【化1】
(一般式(1)中、R1、R2、R3及びR4はそれぞれ個別に水素原子又は炭素数が1〜30のヒドロカルビル基、R5は炭素数が1〜30のヒドロカルビレン基、X1及びX2はそれぞれ個別に酸素原子又は硫黄原子を示し、nは1〜10の整数を表す。)
【選択図】なし
Description
一方、特定の炭化水素可溶アリールホスフェートと特定の炭化水素可溶アリールポリホスフェートの組合せた潤滑剤または機能的流体を摩耗抑制剤として使用することが提案されている(特許文献6)。しかし、この特許文献6には、このアリールポリホスフェートが無段変速機油の添加剤として使用できる記載はなく、また硫黄化合物と組み合わせて用いることにより、金属間の摩擦係数を著しく高めることができる記載もない。
(1)潤滑油基油に、(A)下記一般式(1)で表されるリン化合物の少なくとも1種を、該リン化合物由来のリン量として組成物全量基準で0.005〜0.15質量%、及び(B)1分子内にS−S結合、S−P結合、S=P結合、S−C結合、及びS=C結合の何れかを1つ以上を有し、かつ金属元素を含有しない硫黄化合物の少なくとも1種を、該硫黄化合物由来の硫黄量として組成物全量基準で0.005〜0.15質量%含有することを特徴とする無段変速機油組成物。
(3)コハク酸イミド系分散剤を組成物全量基準で0.5〜10.0質量%含有する上記(1)又は(2)に記載の無段変速機油組成物。
(4)アルカリ土類金属系清浄剤を組成物全量基準で0.05〜1.0質量%含有する上記(1)〜(3)のいずれかに記載の無段変速機油組成物。
本発明に用い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ている鉱油系及び/又は合成油系基油を用いることができる。
鉱油系基油としては、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、溶剤脱瀝、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱蝋、接触脱蝋、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、ナフテン系等の潤滑油基油や溶剤脱蝋で得たワックスを異性化、脱蝋して得られる潤滑油基油が使用できる。鉱油系基油の動粘度は、通常、100℃において、好ましくは2〜7mm2/s、より好ましくは3〜5mm2/sの範囲から選定するとよい。粘度指数は80以上が好ましく、特には100以上が好ましい。
これらの粘度指数向上剤の中から適宜選定した1種あるいは2種以上を、効果を発揮する適切な量で含有させることができるが、その量は、通常、組成物全量基準で1〜20質量%の範囲で選定することが好ましい。粘度指数向上剤を含めた潤滑油基油の100℃における動粘度は4〜10mm2/sが好ましく、特には5〜9mm2/sが好ましく、また粘度指数は120以上が好ましく、特には140以上が好ましい。
本発明は、下記一般式(1)に示されるリン化合物を少なくとも1種含有する。
上記一般式(1)に示されるリン化合物は、特許第3199844号公報に合成方法が記載され、これに基いて合成することができるが、また、この化合物は、合成樹脂の難燃剤として広く知られており(例えば、特開2003−192919号公報参照)、その一部は市販されているので、これらから適宜選択して用いるとよい。
なお、本発明においては、一般式(1)で表せるリン化合物を少なくとも1種類含有していればよく、これ以外のリン化合物、例えば分子内に一つのリン元素を含むリン酸エステル、亜リン酸エステル、酸性リン酸エステル、酸性亜リン酸エステル、及びこれらのアミン塩等、さらには分子内に硫黄元素をも含むチオリン酸エステル等の一般の潤滑油で摩耗防止剤として使用されているものを混合して用いることもできる。
本発明の無段変速機油組成物は、硫黄化合物の少なくとも1種類を含有する。該硫黄化合物は、1分子内にS−S結合、S−P結合、S=P結合、S−C結合、及びS=C結合の何れかを1つ以上有し、かつ金属元素を含有しない化合物である。具体的な化合物の例として1分子内にS−S結合とS−C結合を含むポリスルフィド化合物(R−Sn−R)の一種であるジベンジルジスルフィドや、1分子内にS−P結合を含むチオリン酸エステル化合物((R−X)3−P=X、但しXは酸素もしくは硫黄で、4つのXのうち少なくとも1つは硫黄)の一種であるトリラウリルトリチオホスフェートが挙げられる。その他にもスルフィド化合物(R−S−R)、スルホキシド化合物(R−S(=O)−R)、スルホン化合物(R−S(=O)2−R)、ポリスルホン化合物(R−[S(=O)2]n−R)、チアゾール化合物、チアジアゾール化合物、チオール化合物(R−SH)、チオケトン化合物(R−C(=S)−R)、チオ亜リン酸エステル化合物((R−X)3−P、但しXは酸素もしくは硫黄で、3つのXのうち少なくとも1つは硫黄)、などの化合物が挙げられる。上記硫黄化合物のうち、特にポリスルフィド化合物、チオリン酸エステル化合物、チオ亜リン酸エステル化合物が好ましい。また上記硫黄化合物中のRは炭化水素基を表し、アルキル基、アリール基、アルキルアリール基等が例として挙げられ、炭素数は好ましくは1〜30、より好ましくは1〜20のものである。
これらの硫黄化合物は、例えばギヤ油、金属加工油、作動油、自動変速機油などの各種潤滑油に極圧剤などとして添加される市販されているものの中から選定すればよい。なお、これらの硫黄化合物はそれぞれ単独で使用することも、2種以上を混合して使用することもできる。
本発明に用いると好ましいコハク酸イミド系分散剤は、コハク酸イミド化合物を主成分とするものであり、このようなコハク酸イミド化合物は、イミド化に際してポリアミンの一端に無水コハク酸が付加した下記一般式(2)のような、いわゆる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下記一般式(3)のような、いわゆるビスタイプのコハク酸イミドがあり、更にそれぞれにホウ素を含有しているものがある。
本発明においては、これらの中から選ばれるいずれの分散剤も使用可能であり、例えばギヤ油、金属加工油、作動油、自動変速機油などの各種潤滑油に使用されている無灰分散剤として市販されているものの中から選定すればよい。これらの分散剤はそれぞれ単独で使用することも、2種以上を混合して使用することもできる。
上記コハク酸イミド系分散剤の含有量は、組成物全量基準で0.5〜10.0質量%が好ましく、特には2.0〜8.0質量%が好ましい。
本発明に用いると好ましいアルカリ土類金属系清浄剤は、潤滑油劣化時の無段変速機におけるベルト又はチェーンとプーリー間の摩擦係数の滑り速度依存性を低減し、金属間摩擦特性を向上させることを可能する。このアルカリ土類金属系清浄剤として、マグネシウム、カルシウム、バリウム等のアルカリ土類金属を含有するスルフォネート、フェネート、サリシレートを用いることができる。またそれぞれに高い塩基価(BN)を有する、いわゆる過塩基性の金属系清浄剤、もある。本発明においては、これらの中から選ばれる1種又は2種以上のアルカリ土類金属系清浄剤等、一般の潤滑油で金属系清浄剤として使用されているものを用いることができる。
本発明の無段変速機油組成物は、ジアルキルジチオリン酸亜鉛を実質的に含有しない。なお、ここで、実質的に含有しないとは、ジアルキルジチオリン酸亜鉛を全く含有しないか、又は含有しても、潤滑油劣化時にクラッチ板の目詰まりを引き起こし、その機能を損なわせることがない量以下、具体的には組成物全量基準で亜鉛元素量として0.001質量%以下であることを意味しているが、全く含有しないことがより好ましい。
本発明の無段変速機油組成物には、上記添加剤以外に、更に酸化防止剤、流動点降下剤、摩擦調整剤等を配合することができる。
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特に使用することに支障はない。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、(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)と1価又は多価アルコール、例えばメタノール、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好適である。これらの酸化防止剤の中から適宜選定した1種又は2種以上の化合物を、含有させることができるが、通常その量は組成物全量基準で0.1〜2質量%の範囲で選定とすることが好ましい。
〔無段変速機油組成物の調製〕
下記の潤滑油基油及び添加剤を用いて、実施例1〜6及び比較例1〜5の無段変速機油組成物を、表1の上部に示す配合割合(添加量は組成物全量基準での質量%)でそれぞれ混合して調製した。
O−1;水素化精製基油(100℃の動粘度:4.3mm2/s、粘度指数:124)
(i)一般式(1)に示したリン化合物
P−1;テトラフェニル(m−フェニレン)ビスホスフェート(一般式(1)において、R1=R2=R3=R4=フェニル基,R5=フェニレン基,X1=X2=O,n=1の化合物)
(ii)本発明品以外のリン化合物
P−2;トリクレジルホスフェート
S−1;ジベンジルジスルフィド
S−2;トリラウリルトリチオホスフェート
S−3;トリフェニルホスホロチオネート
S−4;エチル−3−[{ビス(1−メチルエトキシ)ホスフィノチオイル}チオ]プロピオネート
I−1;ホウ素非含有コハク酸イミド(モノタイプ)
C−1;過塩基性Caスルフォネート(TBN:300)
酸化防止剤、腐食防止剤、流動点降下剤、粘度指数向上剤、摩擦調整剤からなる群のうち1種又は2種以上選択して組み合わせたもので、全実施例及び比較例にて共通の組成である。
ASTM D2174に記載のブロックオンリング試験機(LFW−1)を用いて、無段変速機油の摩擦係数(μ60)とブロックの摩耗痕幅を、次に示した測定条件で測定した。測定結果を表1に示す。この試験における摩擦係数が大きいものほど、無段変速機において伝達効率が高く、無段変速機油として優れている。
リング:Falex S-10 Test Ring (SAE4620 Steel)
ブロック:Falex H-60 Test Block (SAE01 Steel)
温度:80℃
荷重:445N
滑り速度:0.33m/s
試験時間:60分間
摩擦係数:開始から60分後(試験終了直前)に測定
摩耗痕幅:試験終了後にブロックの摩耗痕幅を測定
Claims (4)
- 潤滑油基油に、(A)下記一般式(1)で表されるリン化合物の少なくとも1種を、該リン化合物由来のリン量として組成物全量基準で0.005〜0.15質量%、及び(B)1分子内にS−S結合、S−P結合、S=P結合、S−C結合、及びS=C結合の何れかを1つ以上を有し、かつ金属元素を含有しない硫黄化合物の少なくとも1種を、該硫黄化合物由来の硫黄量として組成物全量基準で0.005〜0.15質量%含有することを特徴とする無段変速機油組成物。
- 硫黄化合物が、ポリスルフィド化合物、チオリン酸エステル化合物、チオ亜リン酸エステル化合物の少なくとも1種である請求項1に記載の無段変速機油組成物。
- コハク酸イミド系分散剤を組成物全量基準で0.5〜10.0質量%含有する請求項1又は2に記載の無段変速機油組成物。
- アルカリ土類金属系清浄剤を組成物全量基準で0.05〜1.0質量%含有する請求項1〜3のいずれかに記載の無段変速機油組成物。
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