JP3184113B2 - 自動変速機用潤滑油組成物 - Google Patents

自動変速機用潤滑油組成物

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文雄 植田
泰志 安藤
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機用潤滑
油組成物に関し、さらに詳しくは、自動車のスリップ制
御機構付自動変速機に用いられる潤滑油組成物であっ
て、伝達トルク容量が高く、シャダー振動防止性及びシ
ャダー振動防止性能の耐久性に優れ、摩擦材の目詰まり
防止性能にも優れた潤滑油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動変速機用潤滑油はトルクコンバー
タ、歯車機構、油圧機構、湿式クラッチ等を内蔵する自
動車の自動変速機に用いられる潤滑油である。自動変速
機を円滑に作動させるために、自動変速機用潤滑油には
トルクコンバータや油圧系、制御系における動力の伝達
媒体、歯車や軸受、湿式クラッチの潤滑、温度調節用熱
媒体、摩擦材の潤滑や適正な摩擦特性の維持など、多く
の機能を有することが求められている。
【０００３】更に、近年、多くの自動車の自動変速機に
は、燃費向上に有効なロックアップクラッチが採用さ
れ、トルクコンバータに内蔵されている。ロックアップ
クラッチの機能は、走行条件に応じてエンジンの駆動力
を直接トランスミッションへ伝達するものである。トル
クコンバータ駆動と直接駆動の切替を適当なタイミング
で行うことにより、トルクコンバータの効率を向上させ
ることができる。
【０００４】しかしながら、従来のロックアップ機構
は、高速域においてのみ作動し、低速域においては使用
されていなかったため、自動車の発進時などの低速域に
おいては、トルクコンバータによるトルク伝達時に、エ
ンジン出力回転数とトランスミッション入力回転数との
間に動力伝達損失を生じ、燃費低下の原因になってい
た。この動力伝達損失減少させるために、最近では自動
変速機の低速域においてもロックアップ機構を作動させ
ることが行われている。即ち、ロックアップクラッチを
低速域でも作動させることができるスリップ制御が行わ
れている。ところが、低速域においてロックアップ機構
を作動させた場合に、ロックアップクラッチ摩擦面でシ
ャダーと呼ばれる車体異常振動が頻繁に発生するという
問題が生じる。特に、スリップ制御式ロックアップクラ
ッチにおいて、相対すべり速度の増加に伴って摩擦係数
が減少する場合に、シャダーが発生し易くなる。従っ
て、このシャダーの発生を防ぐためには、μ（摩擦係
数）−Ｖ（すべり速度）特性の良好なこと、即ちすべり
速度の増加とともに摩擦係数が高くなるような摩擦特性
を有する自動変速機用潤滑油が求められている。
【０００５】従来、自動変速機用潤滑油には摩擦調整剤
としてリン酸エステル、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド
等を用いることが提案されている（例えば、特開昭６３
−２５４１９６号公報参照）。
【０００６】しかしながら、このような摩擦調整剤には
ロックアップクラッチ部の摩擦係数を低下させ、伝達ト
ルク容量が不十分であるという難点が包蔵されている。
【０００７】従って、本発明者らは、先に、例えば特開
平５−１０５８９２号公報で開示されているようにアル
キルフェネート金属塩及び硫化アルキルフェネート金属
塩の少なくとも一種を用いることを提案し、また特開平
８−３１９４９４号公報ではカルシウムスルホネート等
の有機酸金属塩と特定のポリアミド系化合物を併用する
ことを提案した。しかしこれらの提案にも拘わらず、長
期間の使用による摩擦材の目詰まりが生じ、それに伴う
ロックアップクラッチ部の摩擦係数の低下やシャダー振
動防止性能の低下などの摩擦特性が悪化するという問題
があった。伝達トルク容量が高く、シャダー振動防止性
能が改善され、かつ長期間の使用によってもシャダー振
動防止性能が低下することのなく、更に、摩擦材の目詰
まりを引き起こさない耐久性をも備えた自動変速機用潤
滑油が要求されてきており、その技術開発が強く望まれ
てきた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な開発状況に鑑み、スリップ制御機構付自動変速機にお
いて低速域でロックアップ機構を作動させてもシャダー
振動防止性能が高く、更に長期間の使用において性能の
低下もなく耐久性に優れ、摩擦材の目詰まり防止性能に
も優れ、かつ十分な伝達トルク容量を有する自動変速機
用潤滑油組成物を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
に対し鋭意研究を重ねた結果、潤滑油基油に特定の有機
酸金属塩、特定のポリアミド系化合物、特定の酸性リン
酸エステル又は酸性亜リン酸エステルの少なくとも一
種、及びアミン系酸化防止剤とフェノール系酸化防止剤
の二種類とを必須成分として有効量含有させることによ
り、自動変速機用潤滑油として要求される潤滑特性を維
持しつつ、シャダー振動防止性能が高く、かつ長期間の
使用によってもシャダー振動防止性能が低下することの
なく耐久性に優れ、更に摩擦材の目詰まりを引き起こさ
ず、かつ十分な伝達トルク容量を有する自動変速機用潤
滑油組成物が得られることを見出した。本発明はこれら
の知見に基づいて完成されたものである。
【００１０】かくして、本発明によれば、潤滑油基油に
組成物全重量基準で、 （Ａ）次の（１）〜（７）に示す一般式［Ｉ］〜［ＶＩ
Ｉ］ （１）一般式［Ｉ］
【００１１】
【化１】 （２）一般式［ＩＩ］
【００１２】
【化２】 （３）一般式［ＩＩＩ］
【００１３】
【化３】 （４）一般式［ＩＶ］
【００１４】
【化４】 （５）一般式［Ｖ］
【００１５】
【化５】 （６）一般式［ＶＩ］
【００１６】
【化６】 （７）一般式［ＶＩＩ］
【００１７】
【化７】 （上記一般式［Ｉ］〜［ＶＩＩ］において、Ｍはアルカ
リ土類金属の群から選択される金属成分であり、Ｒ1は
炭素数６〜１８の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ3は各
々、同一であっても異なっていてもよく、水素原子又は
炭素数１〜１８の炭化水素基であり、一般式［Ｖ］及び
［ＶＩＩ］において、ｘは１〜５の整数である。）で表
される有機酸金属塩の群から選択される少なくとも一種
の化合物を０．０５重量％〜２重量％、 （Ｂ）次の一般式［ＶＩＩＩ］
【００１８】
【化８】 （上記一般式［ＶＩＩＩ］において、Ｒ４は炭素数１２
〜５０の炭化水素基であり、Ｒ５はＯＨ基又はＨ２Ｎ
（ＣＨ２）ｃＮＨ基であり、Ｒ６は水素原子又はＨＯＯ
Ｃ−Ｒ７−ＣＯ基であり、ａは２〜６の整数であり、ｂ
は１〜１０の整数であり、上記Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）ｃＮＨ
基において、ｃは２〜６の整数であり、上記ＨＯＯＣ−
Ｒ７−ＣＯ基において、Ｒ７は炭素数１２〜５０の炭化
水素基である。）で表されるポリアミド系化合物を０．
１５重量％〜４重量％、（Ｃ）酸性リン酸エステル及び
酸性亜リン酸エステルからなる群より選ばれる少なくと
も一種の化合物０．０５重量％〜１．５重量％、及び
（Ｄ）アミン系酸化防止剤とフェノール系酸化防止剤の
二種類を０．０５〜５．０重量％含有させたことを特徴
とする自動変速機用潤滑油組成物が提供される。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明によれば、次の〜に示
す如き好ましい実施の態様による自動変速機用潤滑油組
成物が提供される。 潤滑油基油に、組成物全量基準で、（Ａ）前記一般式
［Ｉ］〜［ＶＩＩ］で表される有機酸金属塩の群から選
択される少なくとも一種の化合物を０．０５重量％〜２
重量％、と（Ｂ1）一般式［ＩＸ］
【００２０】
【化９】 （上記一般式［ＩＸ］において、Ｒ4は炭素数１２〜５
０の炭化水素基であり、ａは２〜６の整数であり、ｂは
１〜１０の整数である。）で表されるポリアミド系化合
物を０．１５重量％〜４重量％、及び（Ｃ）酸性リン酸
エステル及び酸性亜リン酸エステルからなる群より選ば
れる少なくとも一種の化合物０．０５重量％〜１．５重
量％含有させてなる自動変速機用潤滑油組成物。 潤滑油基油に、組成物全量基準で、（Ａ）前記一般式
［Ｉ］〜［ＶＩＩ］で表される有機酸金属塩の群から選
択される少なくとも一種の化合物を０．０５重量％〜２
重量％、と（Ｂ2）一般式［Ｘ］
【００２１】
【化１０】 （上記一般式［Ｘ］において、Ｒ4は炭素数１２〜５０
の炭化水素基であり、ａは２〜６の整数であり、ｂは１
〜１０の整数であり、ｃは２〜６の整数である。）で表
されるポリアミド系化合物を０．１５重量％〜４重量
％、及び（Ｃ）酸性リン酸エステル及び酸性亜リン酸エ
ステルからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物
０．０５重量％〜１．５重量％含有させてなる自動変速
機用潤滑油組成物。 一般式［Ｉ］〜［ＶＩＩ］において、Ｒ1は炭素数６
〜１８のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｒ2及び
Ｒ3は各々、同一であっても異なっていてもよく、水素
原子又は炭素数１〜５のアルキル基又はアルケニル基で
ある有機酸金属塩を含有してなる前記いずれかの自動変
速機用潤滑油組成物。 （Ｃ1）成分が酸性リン酸エステルである前記いずれ
かの自動変速機用潤滑油組成物。 （Ｃ2）成分が酸性亜リン酸エステルである前記〜
いずれかの自動変速機用潤滑油組成物。 （Ｃ3）成分が酸性リン酸エステル及び酸性亜リン酸
エステルの二種類の化合物である前記〜いずれかの
自動変速機用潤滑油組成物。 潤滑油基油に前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）
成分を含有させてなり、更に、粘度指数向上剤、流動点
降下剤、無灰分散剤、酸化防止剤、極圧剤、金属不活性
化剤、腐食防止剤、消泡剤その他自動変速機用潤滑油組
成物に必要な添加剤成分の群から選択される少なくとも
一種の添加剤成分を含有させてなる自動変速機用潤滑油
組成物。
【００２２】以下、本発明を詳細に説明する。 （１）潤滑油基油 本発明の自動変速機用潤滑油組成物の基油としては、特
に限定されるものではなく、一般に潤滑油基油として用
いられているものを採用することができ、鉱油、合成油
及びこれらの混合油のいずれも使用することができる。
【００２３】鉱油としては、原油の常圧又は減圧蒸留に
より誘導される潤滑油原料をフェノール、フルフラー
ル、Ｎ−メチルピロリドンの如き芳香族抽出溶剤で処理
して得られる溶剤精製ラフィネート、潤滑油原料を水素
化処理用触媒の存在下において水素化処理条件下で水素
と接触させて得られる水素化処理油、ワックスを異性化
用触媒の存在下において異性下条件下で水素と接触させ
て得られる異性化油、あるいは溶剤精製工程と水素化処
理工程及び異性化工程等を組み合わせて得られる潤滑油
留分などを挙げることができる。いずれの製造法によっ
ても、脱蝋工程、水素化仕上げ工程、白土処理工程等の
工程は常法により、任意に採用することができる。鉱油
の具体例としては、軽質ニュートラル油、中質ニュート
ラル油、重質ニュートラル油及びブライトストック等が
挙げられ、要求性状を満たすように適宜混合することに
より基油を調整することができる。
【００２４】合成油としては、例えば、ポリα−オレフ
ィン、α−オレフィンオリゴマー、ポリブテン、アルキ
ルベンゼン、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、
ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレ
ングルコールエーテル、シリコーン油等を挙げることが
できる。
【００２５】これらの基油はそれぞれ単独で、あるいは
二種以上を組み合わせて使用することができ、鉱油と合
成油を組み合わせて使用してもよい。本発明で使用する
基油は、１００℃において、通常、２〜２０ｍｍ2／ｓ
の動粘度を有し、好適な動粘度は３〜１５ｍｍ2／ｓの
範囲である。潤滑油基油の動粘度が高すぎると低温粘度
が悪化し、逆に動粘度が低すぎると、自動変速機のギヤ
軸受、クラッチ等の摺動部において摩耗が増加するとい
う難点が生じる。 （２）（Ａ）成分 一般式［Ｉ］〜［ＶＩＩ］で表される化合物は、いずれ
も有機酸金属塩であり、各一般式において、Ｍはアルカ
リ土類金属の群から選択される金属成分であり、具体的
にはカルシウム、マグネシウム、及びバリウムのいずれ
かが選択され、好ましくはカルシウムが挙げられる。Ｒ
1は、各化合物において必須の炭化水素基であって、各
々、独立に、炭素数６〜１８の範囲のものから選択され
る比較的長鎖のものであり、例えば、炭素数６〜１８の
直鎖状又は分岐状アルキル基、炭素数６〜１８の直鎖状
又は分岐状アルケニル基、炭素数６〜１８のシクロアル
キル基、炭素数６〜１８のアリール基等が挙げられる。
アリール基は置換基として炭素数１〜１２のアルキル基
又は炭素数２〜１２のアルケニル基を有していてもよ
い。上記の炭化水素基のうち好ましい炭化水素基は炭素
数６〜１８の直鎖状又は分岐状アルキル基である。なか
でも炭素数８〜１２のものが伝達トルク容量の観点から
好ましい。Ｒ2及びＲ3は、各々同一であっても異なって
いてもよく、各々、独立に水素原子又は炭素数１〜１８
の炭化水素基であり、炭化水素基としては、例えば、炭
素数１〜１８の直鎖状又は分岐状アルキル基、炭素数２
〜１８の直鎖状又は分岐状アルケニル基、炭素数６〜３
０のシクロアルキル基、炭素数６〜１８のアリール基等
が挙げられる。アリール基は置換基として炭素数１〜１
２のアルキル基又は炭素数２〜１２のアルケニル基を有
していてもよい。Ｒ2及びＲ3は、好ましくは水素原子で
あるが、炭化水素基の場合は、好ましい炭化水素基は直
鎖状又は分岐状アルキル基であり、炭素数が５以下のも
のも有効である。Ｒ1の炭化水素基の炭素数が６未満で
はシャダー振動防止性能を欠如し、一方、炭素数が１８
を超えると伝達トルク容量が低下するなど、自動変速機
用潤滑油としての機能が果たせられないという難点が生
じる。
【００２６】次に、一般式［Ｉ］〜［ＶＩＩ］で表され
る各成分の各々の特異点について説明する。
【００２７】一般式［Ｉ］で表される有機酸金属塩はア
ルキルベンゼンスルホン酸金属塩を包含する。アルキル
ベンゼンスルホン酸金属塩としては、炭素数６〜１８の
直鎖状又は分岐状アルキル基を有するものが使用され
る。例えば、一般式［Ｉ］においてＲ1がヘキシル基で
あり、Ｒ2及びＲ3が各々水素原子であるヘキシルベンゼ
ンスルホン酸カルシウム、Ｒ1がオクタデシル基であ
り、Ｒ2及びＲ3が各々水素原子であるオクタデシルベン
ゼンスルホン酸カルシウム、Ｒ1がヘキサデシル基であ
り、Ｒ2がメチル基であり、Ｒ3が水素原子であるヘキサ
デシルトルエンスルホン酸カルシウム、更に、Ｒ3もメ
チル基であるヘキサデシルキシレンスルホン酸カルシウ
ム、更にドデシルベンゼンスルホン酸マグネシウム、ド
デシルベンゼンスルホン酸バリウム等をシャダー振動防
止性能及び伝達トルク容量の双方を満たすものとして挙
げることができる。本発明において、アルキルベンゼン
スルホン酸金属塩は、正塩のほか、塩基性塩及び過塩基
性塩も使用することができる。
【００２８】一般式［ＩＩ］で表される有機酸金属塩は
アルキルスルホン酸金属塩を包含する。該一般式中のＲ
1の種類及び鎖長は一般式［Ｉ］と共通であり、炭素数
６〜１８の直鎖状又は分岐状アルキル基が好適である。
アルキルスルホン酸金属塩としては、正塩、塩基性塩、
過塩基性塩のいずれも使用することができる。
【００２９】一般式［ＩＩＩ］、［ＩＶ］及び［Ｖ］の
有機酸金属塩は、炭化水素基を有するサリチル酸金属塩
を包含するものである。炭化水素基としては炭素数６〜
１８のアルキル基が好ましく、特に炭素数１０〜１４の
ものが好適である。サリチル酸金属塩としてはカルシウ
ム塩が好ましく、例えばドデシルサリチル酸カルシウム
等を用いることができる。また、サリチル酸金属塩とし
て正塩、塩基性塩、過塩基性塩のいずれも使用すること
ができるが、一般式［ＩＶ］及び一般式［Ｖ］で表され
るサリチル酸金属塩は、Ｍ（ＯＨ）2、ＭＣＯ3をコロイ
ド状に分散させたものを過塩基性塩として用いることが
好ましい。
【００３０】一般式［ＶＩ］及び［ＶＩＩ］で表される
有機酸金属塩は、好ましくはアルキルフェノールの金属
塩を包含し、一般式［ＶＩＩ］は硫化アルキルフェノー
ルの金属塩を示す。式中ｘは１〜５の整数であり、ｘが
５を超えると耐銅板腐蝕性が悪化するという難点があ
る。アルキルフェノールの金属塩として、例えば、ドデ
シルフェノールのカルシウム塩等が用いられる。アルキ
ルフェノール金属塩、硫化アルキルフェノール金属塩は
正塩のほかいずれの塩基性塩も使用される。
【００３１】上記の（Ａ）成分の有機酸金属塩は潤滑油
基油に対して配合され、その含有量は組成物全重量基準
で０．０５重量％〜２重量％、好ましくは０．０５重量
％〜１．０重量％の範囲である。含有量が０．０５重量
％未満ではシャダー振動防止性能が十分得られない。一
方、含有量が２重量％を超えた場合は酸化安定性が低下
し、又摩擦材の目詰まり防止性能も低下する。 （３）（Ｂ）成分 本発明において、（Ｂ）成分は、次の一般式［ＶＩＩ
Ｉ］
【００３２】
【化８】 を有するポリアミド系化合物である。この化合物は極性
基と長鎖の炭化水素基を有しており、自動変速機用潤滑
油組成物の成分として特異なものである。
【００３３】上記一般式［ＶＩＩＩ］において、Ｒ4は
炭素数１２〜５０の炭化水素基であり、Ｒ5はＯＨ基又
はＨ2Ｎ（ＣＨ2）CＮＨ基であり、Ｒ6は水素原子又はＨ
ＯＯＣ−Ｒ7−ＣＯ基であり、ａは２〜６の整数、好ま
しくは２〜４の整数であり、ｂは１〜１０の整数、好ま
しくは２〜６の整数である。
【００３４】上記Ｈ2Ｎ（ＣＨ2）CＮＨ基において、Ｃ
は２〜６の整数、好ましくは２〜４の整数であり、上記
ＨＯＯＣ−Ｒ7−ＣＯ基において、Ｒ7は炭素数１２〜５
０の炭化水素基である。
【００３５】上記Ｒ4及びＲ7の炭化水素基としては、ア
ルキル基、アルキレン基、脂環式炭化水素基が包含され
る。例えば、炭素数１２〜５０のアルキル基；炭素数１
２〜５０のアルキレン基；炭素数１２〜５０のシクロア
ルキル基等が挙げられる。また、炭素数１２〜５０のア
リール基等も挙げられ、アリール基は、置換基としてア
ルキル基又はアルキレン基を有していてもよい。官能基
間の主鎖はメチレン鎖のようなアルキレン鎖であること
が好ましい。本発明において炭素数が１２未満の炭化水
素基を用いる場合はシャダー振動防止性能が長期間の使
用により大幅に低下し、十分な実用価値のある耐久性が
得られない。
【００３６】前記一般式［ＶＩＩＩ］で表されるポリア
ミド系化合物は、Ｒ5がＯＨ基又はＨ2Ｎ（ＣＨ2）CＮＨ
基であり、Ｒ6が水素原子である場合に、次の一般式
［ＩＸ］
【００３７】
【化９】 で表される化合物、及び、一般式［Ｘ］
【００３８】
【化１０】 で表される化合物が挙げられる。上記一般式［ＩＸ］で
表される化合物の具体例としては、次の化学式［ＸＩ］
【００３９】
【化１１】 （上記化学式［ＸＩ］においてｎは２〜５の整数であ
る。）で表されるポリアミド系化合物（必要に応じ「ポ
リアミドＡ１」と略記する。）が例示され、上記一般式
［Ｘ］で表される化合物の具体例としては、次の化学式
［ＸＩＩ］
【００４０】
【化１２】 で表されるポリアミド系化合物（必要に応じ「ポリアミ
ドＡ２」と略記する。）を例示することができる。
【００４１】本発明において、ポリアミド系化合物は、
二塩基酸又はその誘導体とジアミン又はその誘導体との
重縮合により製造される。
【００４２】二塩基酸及びその誘導体としては、例え
ば、ドデカン二酸、オレイン酸二量体、２−オレイルコ
ハク酸、２−オクタデセニルコハク酸等が用いられ、ジ
アミン及びその誘導体としては、例えば、エチレンジア
ミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミ
ン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン
等が用いられる。その他１，７−ジアミノヘプタン、
１，８−ジアミノオクタン等を使用することもできる。
また、脂肪族ジアミンの代替物としてｏ−フェニレンジ
アミン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジア
ミン等の芳香族ジアミンを用いてもよい。
【００４３】（Ｂ）成分は、潤滑油基油に対して配合さ
れ、その含有量は組成物全重量基準で、０．１５重量％
〜４重量％、好ましくは０．３重量％〜３重量％、特に
好ましくは０．３重量％〜１．５重量％の範囲である。
含有量が０．１５重量％未満ではシャダー振動防止性能
とその耐久性は十分に得られない。一方、含有量が４重
量％を超えた場合は伝達トルク容量が低下する。 （４）（Ｃ）成分 本発明の（Ｃ）成分は酸性リン酸エステル及び酸性亜リ
ン酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも一種の
化合物であるが、次の一般式［ＸＩＩＩ］及び［ＸＩ
Ｖ］で表されるものを包含する。
【００４４】
【化１３】
【００４５】
【化１４】 上記式中、Ｒ8は炭素数１〜２４の炭化水素基であり、
それぞれの式中で、同一又は相異なるものであってもよ
い。ｙ、ｚは１又は２である。好ましい炭化水素基は炭
素数４〜１８であり、特に好適なのは炭素数４〜１８の
直鎖状又は分岐状のアルキル基である。
【００４６】具体的には、酸性リン酸エステルとして、
メチルアシッドホスフェート、エチルアシッドホスフェ
ート、イソプロピルアシッドホスフェート、ｎ−ブチル
アシッドホスフェート、２−エチルヘキシルアシッドホ
スフェート、ジ−２−エチルヘキシルホスフェート、イ
ソデシルアシッドホスフェート、ラウリルアシッドホス
フェート、トリデシルアシッドホスフェート、ステアリ
ルアシッドホスフェート、及びオレイルアシッドホスフ
ェート等の化合物を挙げることができる。
【００４７】酸性亜リン酸エステルとしては、例えば、
ジ−２−エチルヘキシルハイドロジェンホスファイト、
ジラウリルハイドロジェンホスファイト、ジフェニルハ
イドロジェンホスファイト、ジオレイルハイドロジェン
ホスファイト等が挙げられる。（Ｃ）成分は、一般的に
は摩擦調整剤、摩耗防止剤としての効果・作用を有する
ことの知られたリン酸エステル系化合物の一種である
が、本発明では、この特定構造を有する成分を潤滑油基
油中に、前記（Ａ）、（Ｂ）成分と併用し、所定の量だ
け配合することにより、全く予期し得ない摩擦材の目詰
まり防止性能を改善するという効果が得られる。その配
合量としては、潤滑油基油に対しては組成物全重量基準
で、０．０５重量％〜１．５重量％、好ましくは０．０
５重量％〜１重量％の範囲が望ましい。含有量が０．０
５重量％未満では摩擦材の目詰まり防止性能が十分に改
善されず、またシャダー振動防止性能の耐久性も十分で
はない。一方、含有量が１．５重量％を超えた場合、シ
ャダー振動防止性能が低下し、その耐久性も低下する。
【００４８】本発明の潤滑油組成物は、これら（Ａ）成
分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を共存させ、三成分を必
須成分として含有させることにより、自動変速機油とし
て使用した場合、伝達トルク容量が高く、新油のシャダ
ー振動防止性能と共に長期間の使用においてもシャダー
振動防止性能の耐久性と摩擦材の目詰まり防止性に優
れ、特にスリップ制御機構付自動変速機のシャダー振動
防止にとって顕著な効果を奏する。 （５）その他の添加剤 本発明の自動変速機用潤滑油組成物には、必要に応じ
て、粘度指数向上剤、無灰分散剤、酸化防止剤、極圧
剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、消泡剤、腐食防止
剤などを本発明の目的を損なわない範囲で適宜添加する
ことができる。
【００４９】粘度指数向上剤としては、例えば、ポリメ
タクリレート系、ポリイソブチレン系、エチレン−プロ
ピレン共重合体系、スチレン−ブタジエン水添共重合体
系等のものを用いることができる。これらは、通常３重
量％〜３５重量％の割合で使用される。
【００５０】無灰分散剤としては、例えば、ポリブテニ
ルコハク酸イミド系、ポリブテニルコハク酸アミド系、
ベンジルアミン系、コハク酸エステル系のものがあり、
これらは、通常、０．０５重量％〜７重量％の割合で使
用される。
【００５１】酸化防止剤としては、例えば、本発明の潤
滑油組成物に用いられるアルキル化ジフェニルアミン、
フェニル−α−ナフチルアミン、アルキル化−α−ナフ
チルアミン等のアミン系酸化防止剤、２，６−ジターシ
ャリ−ブチルフェノール、４，４−メチレンビス−
（２，６−ジターシャリ−ブチルフェノール）等のフェ
ノール系酸化防止剤以外に、更に、ジチオリン酸亜鉛等
を挙げることができ、これらは、通常０．０５重量％〜
５重量％の割合で使用される。
【００５２】極圧剤としては、例えば、ジベンジルサル
ファイド、ジブチルジサルファイド、ジチオリン酸亜鉛
等があり、これらは、通常、０．０５重量％〜３重量％
の割合で使用される。
【００５３】金属不活性化剤としては、例えば、ベンゾ
トリアゾール、チアジアゾール誘導体等があり、これら
は、通常、０．０１重量％〜３重量％の割合で使用され
る。
【００５４】流動点降下剤としては、例えば、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、塩素化パラフィンとナフタレン
との縮合物、塩素化パラフィンとフェノールとの縮合
物、ポリメタクリレート、ポリアルキルスチレン等が挙
げられ、これらは、通常、０．１〜１０重量％の割合で
使用される。
【００５５】更に、本発明の自動変速機用潤滑油組成物
には、腐蝕防止剤、消泡剤等その他の添加剤も使用する
こともできる。
【００５６】上記の各種添加剤の好ましい含有量は組成
物全重量基準で示すと次の通りである。
【００５７】 好ましい含有量（重量％） 粘度指数向上剤 ４ 〜 ３０ 無灰分散剤 ０．１ 〜 ５ 酸化防止剤 ０．１ 〜 ３ 極圧剤 ０．１ 〜 ２ 金属不活性化剤 ０．０１ 〜 ２ 流動点降下剤 ０．５ 〜 ８ 腐食防止剤 ０．０１ 〜 ５ 消泡剤 ０．０００１〜 １
【００５８】
【実施例】以下に、本発明について実施例及び比較例を
挙げてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施
例に特に限定されるものではない。なお、実施例におけ
る伝達トルク容量、初期シャダー振動防止性能、シャダ
ー振動防止性能耐久性及び摩擦材の目詰まり防止性の各
試験方法は以下に示す測定方法で評価した。 （１）伝達トルク容量 試験機としてＳＡＥ Ｎｏ．２摩擦試験機を用い、次の
試験条件で動摩擦試験及び静摩擦試験を実施した。
【００５９】試験条件 ・摩擦材：ＳＤ−１７７７、３枚 ・油量 ：８００ｃｃ ・油温 ：１００℃ ・面圧 ：８ｋｇｆ／ｃｍ2 ［動摩擦試験］摩擦材を回転数３６００ｒｐｍ、慣性重
量３．５ｋｇｆ・ｃｍ・ｓ2で無負荷回転し、スチール
プレートで摩擦材を挟み込むように圧力を付加し、回転
を停止させる。 ［静摩擦試験］摩擦材をスチールプレートで挟み込むよ
うに圧力を付加し、回転数０．７２ｒｐｍで摩擦材を回
転させ、その時に発生する回転トルクを読み取り、摩擦
係数に換算する。低速回転で滑り出す最大トルク時の静
止摩擦係数μｓを測定する。
【００６０】伝達トルク容量の評価はＳＡＥ Ｎｏ．２
摩擦試験１００サイクル（ｃ／ｃ）での静止摩擦係数μ
ｓにより行い、μｓが０．１００を超え、高い程伝達ト
ルク容量が大きいものと評価される。 （２）初期シャダー振動防止性能 試験機としてＬＶＦＡ（Ｌｏｗ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ Ｆ
ｒｉｃｔｉｏｎ Ａｐｐａｒａｔｕｓ）を用い、次の試
験条件で新油のμH及びμLを各々測定し、μH／μL比を
算出した。
【００６１】試験条件 ・摩擦材：ＳＤ−１７７７ ・油量 ：１００ｃｃ ・油温 ：８０℃ ・面圧 ：１０ｋｇｆ／ｃｍ2 ・μH ：相対スリップ速度１．０ｍ／ｓにおける摩擦
係数 ・μL ：相対スリップ速度０．５ｍ／ｓにおける摩擦
係数 評価方法 μH／μL比をシャダー振動防止性能指数とし、シャダー
振動防止効果の判断基準とした。μH／μL＞１であれば
実機でシャダー振動が発生しないことが確認されている
ので、シャダー振動防止性能としては、シャダー振動防
止性能指数が１．００を超えるものが優れているものと
評価される。 （３）シャダー振動防止性耐久性能 ＳＡＥ Ｎｏ．２摩擦試験機を用いて次の耐久試験条件
で５０００サイクルの耐久試験を行った。
【００６２】試験条件 ・摩擦材：ＳＤ−１７７７、３枚 ・油量 ：８００ｃｃ ・油温 ：１２０℃ ・面圧 ：８ｋｇｆ／ｃｍ2 この耐久試験後の強制劣化させた使用油について、前記
（２）の試験条件でＬＶＦＡを用いてμH及びμLを各々
測定し、シャダー振動防止性能指数（μH／μL比）を算
出し、耐久性を評価した。シャダー振動防止性耐久性能
としては、シャダー振動防止性能指数が１．００を超え
るものが優れていると評価される。 （４）摩擦材の目詰まり防止性能 摩擦材の目詰まり防止性能は以下の方法で評価した。Ｓ
ＡＥ Ｎｏ．２摩擦試験機を用いて次の耐久試験条件で
１０,０００サイクルの耐久試験を行い、 試験条件 ・摩擦材：ＳＤ−１７７７、３枚 ・油量 ：８００ｃｃ ・油温 ：１００℃ ・面圧 ：８ｋｇｆ／ｃｍ2 この耐久試験後の摩擦材をヘプタンに３０分間浸漬して
脱脂した後、室温でデシケータ内で乾燥する。この前処
理した摩擦材にマイクロシリンジで４μＬの新油を滴下
し、油分が完全に摩擦材に浸透するまでの時間（浸透秒
数）を目視で計測した。油滴下試験は摩擦材上の４ヶ所
について実施し、油浸透秒数の平均値を算出し、摩擦材
の目詰まり防止性能の指標とした。油浸透秒数は小さい
程、摩擦材の目詰まりが少ないことを意味し、摩擦材の
目詰まり防止性能としては、油浸透秒数が２００未満の
ものが優れていると評価される。
【００６３】実施例１ 潤滑油基油として溶剤精製パラフィン系鉱油（１００℃
での動粘度、４ｍｍ2／ｓ）を使用し、これに（Ａ）成
分としてカルシウムスルフォネートを０．１重量％、
（Ｂ）成分としてポリアミドＡ２を０．３重量％、及び
（Ｃ）成分として２−エチルヘキシルアシッドホスフェ
ート（酸性リン酸エステル）を０．３重量％、更に、ポ
リメタクリレート（粘度指数向上剤）５．０重量％、ポ
リブテニルコハク酸イミド（無灰分散剤）４．０重量
％、アルキル化ジフェニルアミン（酸化防止剤）０．３
重量％、２，６ジターシャリーブチルフェノール（酸化
防止剤）０．３％、及びベンゾトリアゾール（金属不活
性化剤）０．０５重量％含有する自動変速機用潤滑油組
成物を調製した。ここで得られた自動変速機用潤滑油組
成物の伝達トルク容量、新油及び耐久試験後の使用油の
シャダー振動防止性能、並びに摩擦材の目詰まり防止性
能を測定し、次の結果を得た。
【００６４】・伝達トルク容量（ＳＡＥ Ｎｏ．２摩擦
試験１００サイクルでの静止摩擦係数μｓ）：０．１３
１ ・新油のシャダー振動防止性能指数（μH／μL）：１．
０４ ・使用油のシャダー振動防止性能指数（μH／μL）：
１．０２ ・摩擦材の目詰まり防止性能指標（油浸透秒数）：６３ 実施例２ 潤滑油基油として溶剤精製パラフィン系鉱油の代わりに
α−オレフインオリゴマー系合成油（１００℃での動粘
度、４ｍｍ2／ｓ［モービル石油株式会社製ＳＨＦ４
１］）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、自動
変速機用潤滑油組成物を調製した。伝達トルク容量、新
油及び耐久試験後の使用油のシャダー振動防止性能、並
びに摩擦材の目詰まり防止性能を評価した。これらの結
果を表１に示す。鉱油系基油と比較して実質的に同等の
結果を得た。
【００６５】実施例３〜２５ 表１〜２に示す潤滑油基油成分と各種添加剤成分を同表
に示す割合で配合し、自動変速機用潤滑油組成物を調製
した。各組成物について、伝達トルク容量、新油及び耐
久試験後の使用油のシャダー振動防止性能、並びに摩擦
材の目詰まり防止性能を評価した。これらの結果を表１
〜２に示す。
【００６６】比較例１〜１３ 表３に示す潤滑油基油成分と各種添加剤成分を同表に示
す割合で配合し、自動変速機用潤滑油組成物を調製し
た。各組成物について、伝達トルク容量、新油及び耐久
試験後の使用油のシャダー振動防止性能、並びに摩擦材
の目詰まり防止性能を評価した。これらの結果を表３に
示す。
【００６７】本発明の実施例において、伝達トルク容量
については、静止摩擦係数μｓが０．１００を超え、特
に０．１１０、更に０．１２０を超えること、シャダー
振動防止性能については、新油及び耐久試験後の使用油
のシャダー振動防止性能指数（μH／μL）が１．００を
超えること、及び摩擦材の目詰まり防止性能について
は、ＳＡＥ Ｎｏ．２摩擦試験１万サイクル後の摩擦材
の油浸透秒数が２００未満である自動変速機用潤滑油組
成物を得ることを開発目標とした。
【００６８】上記実施例及び比較例から、本発明におい
て（Ａ）成分であるカルシウムスルフォネート、カルシ
ウムサリシレート等の有機酸アルカリ土類金属塩と、
（Ｂ）成分であるポリアミド系化合物、（Ｃ）成分であ
る酸性リン酸エステル又は酸性亜リン酸エステル、及び
（Ｄ）成分であるアミン系酸化防止剤とフェノール系酸
化防止剤の二種類を各々特定量併用することにより、い
ずれの実施例においても伝達トルク容量（静止摩擦係数
μｓ）が０．１００を超え、新油及び耐久試験後の使用
油のシャダー振動防止性能指数（μＨ／μＬ）が１．０
０を超え、しかも新油と使用油とのシャダー振動防止性
能指数の差がほとんどなく、また、摩擦材の油浸透秒数
が２００未満であり、自動変速機用潤滑油として高品質
のものが得られることが明らかになった。即ち、実施例
１の結果を例にとれば、伝達トルク容量が０．１３１で
あり、０．１００、特に０．１２０を超えていることか
ら動力伝達性能において極めて優れていることが明らか
である。新油及び耐久試験後の使用油のシャダー振動防
止性能指数はそれぞれ１．０４と１．０２であり、しか
も新油と使用油の結果の間にほとんど差違がないことか
ら、実施例１の自動変速機用潤滑油組成物はシャダー振
動防止性能及びその耐久性にも優れていることが明らか
である。また、摩擦材の油浸透秒数が６９であり、摩擦
材の目詰まり防止性能も極めて優れていることが明らか
である。同様に、実施例２〜２５も自動変速機用潤滑油
として高品質のものが得られている。
【００６９】一方、比較例１、４、及び７では、
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）成分のいずれかを欠いた二成分
を潤滑油基油に配合しているが、この場合、伝達トルク
容量（静止摩擦係数μｓ）、新油及び耐久試験後の使用
油のシャダー振動防止性能指数（μH／μL）、摩擦材の
油浸透秒数の開発目標を全て満足していない。即ち、比
較例１の結果を例にとれば、（Ｃ）成分を添加しない場
合には、伝達トルク容量、新油及び耐久試験後の使用油
のシャダー振動防止性能指数の開発目標にはほぼ満足す
るが、摩擦材の油浸透秒数は３２２と非常に悪く、摩擦
材の目詰まり防止性能に問題のあることが判る。同様に
比較例４、（Ａ）成分を添加しない場合では、新油のシ
ャダー振動防止性能指数が０．９７であることから、シ
ャダー振動防止性能の初期性能に問題のあることが判
る。比較例７では、（Ｂ）成分を添加しない場合である
が、また、シャダー振動防止性能及びその耐久性に問題
のあることが判る。これらから（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）
の三成分を併用していないと自動変速機用潤滑油として
高品質のものが得られないことが明らかである。また、
比較例１０〜１３では、（Ｃ）成分の酸性リン酸エステ
ル又は酸性亜リン酸エステルの替わりに、他のリン酸エ
ステル、第３級亜リン酸エステル又はチオリン酸亜鉛の
リン系添加剤を（Ａ）（Ｂ）成分と併用した場合である
が、摩擦材の目詰まり防止性能が劣り、また耐久試験後
の使用油のシャダー振動防止性能指数も悪く、シャダー
振動防止性能の耐久性にも問題のあることが判る。ま
た、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）成分を併用した場合でも、
添加量が本発明の特定範囲に入らない場合、即ち、比較
例２、３、５、６、８、９の場合には、伝達トルク容量
（静止摩擦係数μｓ）、新油及び耐久試験後の使用油の
シャダー振動防止性能指数（μH／μL）、摩擦材の油浸
透秒数の開発目標を全て満足していないことも判明し
た。例えば、比較例２では（Ｃ）成分が０．０３重量％
と、本発明の下限に達しない組成物では（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）の三成分を含有しても、摩擦材の目詰ま
り防止性能について所望の結果が得られていない。
【００７０】
【表１】
【００７１】
【表２】
【００７２】
【表３】
【００７３】
【発明の効果】本発明の自動変速機用潤滑油組成物は潤
滑油基油に前述の（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分
及び（Ｄ）成分を特定量含有させてなるものであり、ス
リップ制御機構付自動変速機において低速域でロックア
ップ機構を作動させた場合にも新油のシャダー振動防止
性能に加えて、長期間の使用において性能の低下もなく
耐久性に優れ、また長期間の使用後の摩擦材の目詰まり
防止性性能にも優れ、かつ伝達トルク容量も高いという
優れた性能を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｍ 135/10 Ｃ１０Ｍ 135/10 135/30 135/30 137/02 137/02 137/04 137/04 149/18 149/18 // Ｃ１０Ｎ 10:04 30:00 30:06 40:04 (72)発明者 中田 高義 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 植田 文雄 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 安藤 泰志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−319493（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−319494（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−254196（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−173097（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C10M 137/00 - 137/16 C10M 135/10 C10M 129/54 C10M 135/30 C10M 129/10 C10M 133/06 - 133/20 C10M 133/56 C10M 149/18 C10N 10:04 C10N 40:04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 潤滑油基油に、組成物全重量基準で、 （Ａ）次の（１）〜（７）に示す一般式［Ｉ］〜［ＶＩ
    Ｉ］ （１）一般式［Ｉ］ 【化１】 （２）一般式［ＩＩ］ 【化２】 （３）一般式［ＩＩＩ］ 【化３】 （４）一般式［ＩＶ］ 【化４】 （５）一般式［Ｖ］ 【化５】 （６）一般式［ＶＩ］ 【化６】 （７）一般式［ＶＩＩ］ 【化７】 （上記一般式［Ｉ］〜［ＶＩＩ］において、Ｍはアルカ
    リ土類金属の群から選択される金属成分であり、Ｒ１は
    炭素数６〜１８の炭化水素基であり、Ｒ２及びＲ３は各
    々、同一であっても異なっていてもよく、水素原子又は
    炭素数１〜１８の炭化水素基であり、一般式［Ｖ］及び
    ［ＶＩＩ］において、ｘは１〜５の整数である。）で表
    される有機酸金属塩の群から選択される少なくとも一種
    の化合物を０．０５重量％〜２重量％、 （Ｂ）次の一般式［ＶＩＩＩ］ 【化８】 （上記一般式［ＶＩＩＩ］において、Ｒ４は炭素数１２
    〜５０の炭化水素基であり、Ｒ５はＯＨ基又はＨ２Ｎ
    （ＣＨ２）ｃＮＨ基であり、Ｒ６は水素原子又はＨＯＯ
    Ｃ−Ｒ７−ＣＯ基であり、ａは２〜６の整数であり、ｂ
    は１〜１０の整数であり、上記Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）ｃＮＨ
    基において、ｃは２〜６の整数であり、上記ＨＯＯＣ−
    Ｒ７−ＣＯ基において、Ｒ７は炭素数１２〜５０の炭化
    水素基である。）で表されるポリアミド系化合物を０．
    １５重量％〜４重量％、 （Ｃ）酸性リン酸エステル及び酸性亜リン酸エステルか
    らなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物０．０５
    重量％〜１．５重量％、及び （Ｄ）アミン系酸化防止剤とフェノール系酸化防止剤の
    二種類を０．０５〜５．０重量％ 含有させたことを特徴
    とする自動変速機用潤滑油組成物。
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