JP4226106B2 - 金属ベルト式無段変速機油組成物 - Google Patents
金属ベルト式無段変速機油組成物 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無段変速機油組成物に係わり、特には摩擦係数が高く、摩擦係数の持続性に優れ、しかも摩耗の少ない金属ベルト式無段変速機用潤滑油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球の温暖化防止対策に伴い、二酸化炭素の排出が抑制される方向にある。このため、自動車についても、より一層燃費を改善することが求められている。自動車用自動変速機（ＡＴ）は、トルクコンバーター、湿式クラッチ、遊星ギアなどを組合わせたタイプが主流である。しかし、このトルクコンバーターは、自動変速機油（ＡＴＦ）を介して動力を伝達するため、ロスが大きい。このため、ロックアップにより、動力伝達ロスの低減を図っているが、トルクコンバーターを使用する限りは、伝達ロスの大幅な低減は難しいのが現状である。
【０００３】
このため、金属ベルトを使用した連続可変変速機（ＣＶＴ）を採用する動きがある。ベルトタイプＣＶＴは、駆動プーリと動力を伝達するためのベルトから構成されており、ベルトは、エレメントとそれを保持する鋼帯より成る。この変速機を用いると、伝達ロスを大幅に低減可能である。しかし、エンジン出力が大きい場合は、ベルトとプーリの滑りを生じやすいため、今までは小排気量の自動車に採用されるのが普通であった。しかしながら、省燃費の要求から高出力エンジンにも採用される動きが出て来た。
【０００４】
エンジン出力を効率よく伝達するためには、プーリとベルトの滑りを防止する必要がある。しかし、滑りを防止するためベルトを挟みこむ圧力を高めると、摩耗しやすくなる。このため、装置面の改良だけでなく、潤滑油に対しても、ベルトとプーリが滑りを生じ難くかつベルト及びプーリが摩耗し難いものが要求されるようになった。つまり、摩耗を防止するための潤滑性を有しながら、十分な動力伝達のためプーリとベルトが滑らないように一定以上の摩擦力を有するものが要求されるようになったのである。
【０００５】
特開平９−２５４９１号公報には、ＣＶＴの「ひっかき現象」を排除するため、潤滑油基油に（ａ）アルカリ金属、アルカリ土類金属でオーバーベース化したスルホン酸アルキルアリール等のオーバーベース化清浄剤、（ｂ）ジイソオクチルジチオりん酸亜鉛等のジアルキルジチオりん酸金属、（ｃ）硫化オレフィン、硫化脂肪酸等の硫黄含有摩擦調整剤、（ｄ）脂肪酸アミド、（ｅ）ポリオレフィン等の粘度改良剤、からなる添加剤パッケージを添加した潤滑油を開示している。
【０００６】
特開平９−７８０７９号公報には、ＡＳＴＭＤ２７１４に規定されているＬＦＷ−１試験方法を用いて、垂直荷重を２００ｌｂとしてすべり速度を０〜１００ｃｍ／ｓの範囲で変化させ、各滑り速度における摩擦力から測定した摩擦係数が前記滑り速度と共に摩擦係数が増加を示す正の摩擦特性を示し、かつ滑り速度２．５ｃｍ以下の滑り速度の摩擦係数が０．１２〜０．１４の範囲のものである潤滑油を提案している。具体的には、鉱油あるいは合成油の基油に、硫化エステル、金属塩系清浄剤、ジアルキルジチオりん酸亜鉛、りん酸エステル、イミド化合物、ポリメタクリレートを含有する潤滑油である。この潤滑油を使用することにより、大容量の動力伝達が可能になり、金属同士の滑りによるスティックスリップ現象を抑制できるとしている。
【０００７】
特開平９−１００４８７号公報には、潤滑油基油に、硫化油脂類、チオカーバメート類、チオテルペン類から選ばれる１種以上の硫黄系極圧剤と、トリクレジルホスフェート、アルキル酸性りん酸エステルアミン塩、アルケニル酸性りん酸エステルアミン塩から選ばれる１種以上のリン系極圧剤と、カルシウムフェネート等のアルカリ土類金属系清浄剤とを配合してなる無段変速機用潤滑油組成物を開示している。これにより、耐摩耗性及び極圧性に優れ、摩擦係数を長時間高く維持できるため、大容量のトルク伝達が可能になるとしている。
【０００８】
特開平９−２６３７８２号公報には、必要に応じて粘度指数向上剤を含有する基油に、スルホネート、イミド系化合物等の無灰系分散剤、酸アミド、ジチオりん酸モリブデン、ジチオカルバミン酸モリブデン等の有機モリブデン化合物、アミン系酸化防止剤を添加した無段変速機油組成物を開示している。この組成物は、１００℃における最小摩擦係数が０．１以上で、すべり速度Ｖにおける摩擦係数μｄとすべり速度が０となる直前の摩擦係数μｓの比μｓ／μｄが１より小さい。また、脂肪酸誘導体、部分エステル化合物、硫黄系酸化防止剤等を含んでいてもよいとしている。これにより、摩擦係数を長期間保持でき、かつスクラッチ現象を防止できるとしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の文献は、摩擦係数を改善することに重点を置いているものの、高出力のエンジン動力を伝達するためには、摩擦係数の点で更に改善が要求される。また、摩耗防止性能も十分とは言えず、改善が求められていた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、摩耗防止と、高い摩擦係数を両立させることが可能な金属ベルトタイプＣＶＴ用潤滑油について鋭意検討を進めた。その結果、（ａ）潤滑油基油に、（ｂ）ポリメタクリレート、（ｃ）アルカリ土類金属のフェネート及びアルカリ土類金属のスルホネートから選ばれる１種以上、（ｄ）イミド化合物、（ｅ）フェニルホスフェート、アルキルフェニルホスフェート、フェニルチオホスフェート、アルキルフェニルチオホスフェートから選ばれる１種以上、及び（ｆ）ジチオりん酸亜鉛を配合した潤滑油が、前記課題を満足することを見出した。
【００１１】
ここで、前記ポリメタクリレートはアルキルメタクリレートモノマーと極性モノマーとのモル比が８０：２０〜９５：５の範囲の分散型であることが好ましく、その配合量は無段変速機油基準で７〜１２質量％である。前記アルカリ土類金属のフェネート及びアルカリ土類金属のスルホネートは、カルシウム塩、マグネシウム塩、バリウム塩から選ばれる１種以上であり、その配合量は、無段変速機油基準で０．５〜３．０質量％である。前記イミド化合物は、コハク酸イミド及び／又はホウ素含有コハク酸イミドであり、その配合量が、無段変速機油基準で１．０〜３．０質量％である。前記フェニルホスフェート、アルキルフェニルホスフェート、フェニルチオホスフェート、アルキルフェニルチオホスフェートから選ばれる１種以上の配合量であるが、無段変速機油基準で０．１〜２．０質量％である。また、前記ジチオりん酸亜鉛は、通常入手できるアルキル及び／又はアリール基を有するジチオりん酸と亜鉛の化合物であり、その配合量は無段変速機油基準で亜鉛として０．０７１〜０．２質量％である。このような組合わせとした場合に、摩耗防止と、高い摩擦係数を示すことを見出し、本発明を完成させた。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を更に詳細に説明する。本発明で用いる潤滑油基油は、公知の鉱油および／または合成油を用いることができる。例えば、公知の方法により、原油を原料として製造されたニュートラル油や、ブライトストック、常圧蒸留留出油をフルフラールなどの溶剤で抽出処理し、得られたラフィネートをメチルエチルケトンなどの溶剤で脱ろう処理したもの、それをさらに高圧下にて水素精製して硫黄分などの不純物を除去したもの、などを挙げることができる。また、合成油としては、ポリ−α−オレフィン、多価アルコールエステル、ポリアルキレングリコールなどを挙げることができる。
【００１３】
本発明で用いる潤滑油基油は、粘度指数が１２０以上の基材を３０質量％以上、好ましくは５０質量％以上含有する。このような基材として、ワックス、高度水素化精製処理油等を水素化異性化したもの、合成油等を挙げることができる。粘度指数が１２０以上の基材が３０質量％を切ると、無段変速機油の寿命が低下することがある。
【００１４】
ポリメタクリレートとしては、分散型のものを使用する。このようなポリマーは、アルキルメタクリレートモノマーと、極性モノマーとの共重合で得ることができる。極性モノマーとしては、ジエチルアミノエチルメタクリレート、２−メチル−５−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルピロリドン、モルホリノエチルメタクリレートから選ばれる１種以上が好適に使用できる。アルキルメタクリレートモノマーと、極性モノマーとのモル比であるが、分散効果が極大となる８０：２０〜９５：５の範囲のものが好ましい。また、ポリマーの分子量であるが、剪断安定性などの点から、数平均分子量１００００〜１０００００の範囲のものが好適に使用できる。ポリメタクリレートの添加量であるが、無段変速機油全量基準で７〜１２質量％である。５質量％を切ると、低温始動性及び摩耗防止効果が低下することがある。また、１５質量％を超えても摩耗防止効果が低下することがあるため、好ましくない。
【００１５】
アルカリ土類金属のフェネート及びアルカリ土類金属のスルホネートであるが、アルカリ土類金属としては、カルシウム、マグネシウム、バリウムから選ばれる１種以上が使用できる。しかし、カルシウム、マグネシウムから選ばれる１種以上の方が、摩擦係数向上の点で好ましい。
【００１６】
アルカリ土類金属のフェネート及びアルカリ土類金属のスルホネートから選ばれる１種以上の添加量であるが、無段変速機油全量基準で、０．５〜３．０質量％、好ましくは０．７〜２．０質量％である。０．５質量％を切ると、摩擦係数の持続性や清浄作用が不足することがある。一方、３．０質量％を超えると、摩擦係数が小さくなることがあり好ましくない。
【００１７】
本発明で用いるイミド化合物は、コハク酸イミド及び／又はホウ素含有コハク酸イミドである。これらは、アルケニル基を有するものが好適に使用できる。このアルケニルコハク酸イミドは、有機物の酸化により生成する不溶物、スラッジ等の分散のために用いるが、摩擦係数の低下が比較的少なく、また摩擦係数の経時変化を少なくする効果が見られる。
【００１８】
コハク酸イミド及び／又はホウ素含有コハク酸イミドの添加量は、無段変速機油全量基準で１．０〜３．０質量％である。０．５質量％を切ると、摩擦係数及び分散効果が低下することがあり好ましくない。また、５．０質量％を超えると、耐摩耗性の低下を招くため好ましくない。
【００１９】
本発明で用いるフェニルホスフェート、アルキルフェニルホスフェート、フェニルチオホスフェート及びアルキルフェニルチオホスフェートであるが、実質的に分子内の２個以上の炭化水素基がベンゼン環を有しているものが使用できる。この条件を満足するのであれば、分子内の炭化水素基は同一であってもよいし、１個が他の２個と異なっていてもよいし、各々が異なっていてもよい。また、分子内にベンゼン環を有する炭化水素基を実質的に３個のものと、実質的に２個のものを任意に混合して使用してもよい。もちろん、分子内の炭化水素基の構成が異なる２種以上のものを混合して用いることも何ら問題はない。
【００２０】
炭化水素基の炭素数であるが、ベンゼン環を有する炭化水素基の場合は、フェニル基、炭素数７〜１８のアリール基から選ばれる１種或は２種以上である。それ以外の炭化水素基については、炭素数３〜１１の１級アルキル基、炭素数３〜１８の２級アルキル基、炭素数３〜１８のβ位分岐アルキル基から選ばれるものを使用する。
【００２１】
これらのフェニルホスフェート、アルキルフェニルホスフェート、フェニルチオホスフェート、アルキルフェニルチオホスフェートから選ばれる１種以上の配合量であるが、無段変速機油基準で０．１〜２．０質量％、好ましくは０．３〜２．０質量％である。添加量が０．１質量％未満では摩擦係数が低くなり、無段変速機油としての特性が十分でなくなることがある。また、２．０質量％を超えても、さらなる性能向上は見られなくなるため好ましくない。
【００２２】
基油に添加するジチオりん酸の亜鉛化合物であるが、これは、通常入手可能なものが使用できる。具体的には、ジチオりん酸の炭化水素基が炭素数３〜１１の１級アルキル基、炭素数３〜１８の２級アルキル基、炭素数３〜１８のβ位分岐アルキル基、フェニル基、炭素数７〜１８のアリール基から選ばれる１種或は２種以上である。これらの中でも、無段変速機油として用いる場合は摩擦係数の安定性の点で、フェニル基、アリール基のものが好ましい。また、２級アルキル基のものは、摩耗を防止効果が優れ、１級アルキル基及びβ位分岐アルキル基のものは、熱・酸化劣化に対する安定性に優れる等の特徴があるため、用途に応じて配合割合を変化させることが好ましい。
【００２３】
以上の点から、本発明の無段変速機油として用いる場合、フェニル基、アリール基を有するジチオりん酸亜鉛を主体とし、この１０重量部と、１〜２０重量部の１級アルキル基を有するジチオりん酸亜鉛を組合わせたものが好適に使用できる。しかしながら、この組合わせに固執する必要はなく、入手が容易なものを用いることは何ら問題はない。
【００２４】
また、不純物として、炭化水素基が１個のジチオりん酸が混入することは避けられないが、基油への溶解性が問題にならない範囲であれば、そのまま使用できる。
【００２５】
ジチオりん酸の亜鉛化合物の添加量は、無段変速機油全量を基準とし、亜鉛として０．０７１〜０．２質量％であり、０．０７４〜０．２質量％がより好ましい。添加量が、０．０５質量％未満では摩擦係数が低下するばかりでなく、摩耗防止効果も低下するため好ましくない。また、０．２質量％を超えても、さらなる性能向上は見られなくなるため好ましくない。
【００２６】
以上の添加剤の他に、本発明の目的が損なわれない範囲で、従来から潤滑油に用いられている酸化防止剤、防錆剤、流動点降下剤、金属不活性化剤などを適宜添加することもできる。
【００２７】
酸化防止剤としては、リン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤を単独で、或は混合して使用する。酸化防止剤の添加量は無段変速機油全量基準で０．１〜３．０質量％程度である。０．１質量％を切ると、酸化防止能力が不足する場合がある。また、３．０質量％を超えた場合は、酸化分解生成物の濃度が高くなることによるスラッジ生成を引き起こしたり、摩擦係数の低下を招いたりすることがあり好ましくない。
【００２８】
リン系酸化防止剤としては、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、フェニルジイソデシルホスフィト、ジフェニルジイソオクチルホスファイト、ジフェニルジイソデシルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス−ジ−ノニルフェニルホスファイト、トリス−（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、ジステアリル−ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（ノニルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、４，４’−イソプロピリデンジフェノールアルキルホスファイト、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニルジ−トリデシルホスファイト）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ジ−トリデシルホスファイト−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビスフェニレンジホスファイト、３，４，５，６−ジベンゾ−１，２−オキサホスファン−２−オキシド、トリラウリルトリチオホスファイト、トリス（イソデシル）フォスファイト、トリス（トリデシル）フォスファイト、フェニルジ（トリデシル）フォスファイト、ジフェニルトリデシルフォスファイト、フェニル−ビスフェノールＡペンタエリスリトールジフォスファイト、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルフォスフォン酸ジエチルエステル等を挙げることができ、これらの１種或いは２種以上が使用できる。
【００２９】
これらの中でも、アリールホスファイト、特には１つのアリール基が少なくとも１つ以上、好ましくは２つのアルキル基を有することが、加水分解安定性の点から好ましく、トリス−（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス−（モノ＆ジ混合ノニルフェニル）ホスファイトなどが好適に使用できる。また、特に工業用グレードの試薬を用いる場合であるが、炭化水素基が１〜２個のものが混入することは避けられない。しかし、基油への溶解性が問題にならない範囲であれば、そのまま使用できる。
【００３０】
本発明に使用できるフェノール系酸化防止剤としては、たとえば２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２−ｔ−ブチル−４−メトキシフェノール、２，４−ジメチル−６−ｔ−ブチルフェノール、２，４−ジエチル−６−ｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシメチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチル）フェノール、ｎ−オクタデシル−β−（４’−ヒドロキシ３’，５−ジ―ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート、２，４−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ３’，５’−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジン、スチレン化フェノール、スチレン化クレゾール、トコフェノール、２−ｔ−ブチル−６−（３’−ｔ−ブチル−５’−メチル−２’−ヒドロキシベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）、２，２’−ジヒドロキシ−３，３’−ジ（α−メチルシクロヘキシル）−５，５’−ジメチルジフェニルメタン、２，２’−エチリデン−ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−ブチリデン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，６−ヘキサンジオールビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、トリエチレングリコール−ビス−３−（−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート、Ｎ，Ｎ’−ビス−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニル］ヒドラジン、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ）ヒドロシンナミド、２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２−チオジエチレンビス−［３（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、ビス［２−ｔ−ブチル−４−メチル−６−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシベンジル）フェニル］テレフタレート、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、トリス（３，５−ジ−ｔ−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、１，３，５−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）イソシアヌレート、テトラキス［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、カルシウム（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルモノエチルホスフォネート）、没食子酸プロピル、没食子酸オクチル、没食子酸ラウリル、２，４，６−トリ−ｔ−ブチルフェノール、２，５−ジ−ｔ−ブチルヒドロキノン、２，５−ジ−ｔ−アミルヒドロキノン、１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、３，９−ビス［２−｛３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ｝−１，１−ジメチルエチル］−２，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン等を挙げることができ、これらの１種或いは２種以上が使用できる。
【００３１】
これらのなかでも、入手の容易さ、潤滑油への使用実績の点で、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール）、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）などが好ましい。
【００３２】
アミン系酸化防止剤としては、たとえばｐ，ｐ’−ジオクチルジフェニルアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、ポリ２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、６−エトキシ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、チオジフェニルアミン、４−アミノ−ｐ−ジフェニルアミン、等を挙げることができ、これらの１種或いは２種以上が使用できる。
【００３３】
また、金属不活性化剤としては、たとえばベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、炭素数２〜１０の炭化水素基を有するベンゾトリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール、炭素数２〜２０炭化水素基を有するイミダゾール誘導体、炭素数２〜２０炭化水素基を有するチアゾール誘導体、２−メルカプトベンゾチアゾール等を挙げることができ、これらの１種或いは２種以上を用いることができる。
【００３４】
【実施例】
以下、ベルトタイプＣＶＴ用潤滑油を実施例として本発明を具体的に説明する。なお、比較例として例示したものは、いずれも優れた性能のものである。従って、実施例との差は小さい。しかし、本発明のＣＶＴ油は、比較例よりも更に特性的に優れているものである。また、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００３５】
（試験方法）ＡＳＴＭ Ｄ２７１４に記載のあるＬＦＷ−１試験機を用いて、無段変速機油の摩擦係数及び摩擦係数の安定性と、潤滑性を調べた。試験条件は、荷重：２００ｌｂｆ、回転数：１４０ｒｐｍ、油温：１１０℃とした。テストピースは、標準品を使用した。
【００３６】
（潤滑油基油）
（ａ１）潤滑油基油１：ワックスの水素化異性化した基油６５質量％、溶剤脱ろう基油５質量％及びニュートラル油３０質量％を混合した。ワックス水素化異性化油前者の動粘度は４０℃において２０ｍｍ２／ｓ、１００℃において４．５ｍｍ２／ｓ、引火点は２２４℃、硫黄分は１０ｐｐｍ、ＮＤＭ環分析による芳香族成分は０％、粘度指数は１４２である。溶剤脱ろう基油の動粘度は４０℃において９６ｍｍ２／ｓ、１００℃において１１ｍｍ２／ｓ、引火点は２６６℃、硫黄分は０．１５質量％、ＮＤＭ環分析による芳香族成分は６．５％、粘度指数は９７である。また、ニュートラル油の動粘度は４０℃において１２ｍｍ２／ｓ、１００℃において２．９ｍｍ２／ｓ、引火点は１９０℃、硫黄分は０．０８質量％、ＮＤＭ環分析による芳香族成分は１３％、粘度指数は８０である。
（ａ２）潤滑油基油２：前記のワックスの水素化異性化した基油６５質量％、溶剤脱ろう基油８質量％及びニュートラル油２７質量％を混合した。
【００３７】
（添加剤）
（ｂ）分散型ポリメタクリレート：窒素系分散型ポリメタクリレート（数平均分子量が約５３０００）
【００３８】
（ｃ１）カルシウムフェネート：塩基価が２４０ｍｇＫＯＨ／ｇのもの
（ｃ２）カルシウムスルホネート：塩基価が３００ｍｇＫＯＨ／ｇのもの
【００３９】
（ｄ）コハク酸イミド
【００４０】
（ｅ１）トリフェニルホスフェート
（ｅ２）トリフェニルチオホスフェートのベンゼン環の一部にｔ−ブチル基を導入したもの
（ｅ３）ジイソプロピルジチオホスフェートプロピオン酸エステル
（ｅ４）トリブチルホスフェート
（ｅ５）アルキルチオりん酸エステルアミン塩
【００４１】
（ｆ１）ジチオりん酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ）：炭素数１２のアリール基を有する工業グレードのジアリールジチオりん酸亜鉛
（ｆ２）ＺｎＤＴＰ：アルキル基の炭素数が８である１級アルキル基を有するジアルキルジチオりん酸亜鉛
【００４２】
（ｇ）アミン系酸化防止剤：
【００４３】
（実施例１）
前記（ａ１）の基油に、（ｂ）のポリメタクリレートを７．０質量％、（ｃ１）のカルシウムフェネートを０．５質量％、（ｃ２）のカルシウムスルホネートを０．８質量％、（ｄ）のコハク酸イミドを２．０質量％、（ｆ１）のアリールジチオりん酸亜鉛を亜鉛として０．０２４質量％、（ｆ２）のアルキルジチオりん酸亜鉛を亜鉛として０．０４７質量％、及び（ｇ）の酸化防止剤を０．５質量％となるように添加した。これに、（ｅ１）のトリフェニルホスフェートを０．５質量％となるように添加し、無段変速機油組成物を得た。濃度は、無段変速機油全量を基準とした値である。ＬＦＷ−１試験の結果を表１に示すが、試験初期から高い摩擦係数を示すばかりでなく、摩耗も少ない。
【００４４】
（実施例２）
実施例１の（ｅ１）トリフェニルホスフェートに代えて、前記（ｅ２）を添加した以外は実施例１と同様にして無段変速機油組成物を作製した。ＬＦＷ−１試験の結果を表１に示すが、試験初期から高い摩擦係数を示すばかりでなく、摩耗も少ない。
【００４５】
（実施例3）
潤滑油基油として、前記（ａ２）を使用し、（ｆ２）を添加せず、（ｆ１）のアリールジチオりん酸亜鉛の添加量を亜鉛として０．０７４質量％に変更した以外は実施例１と同様にして無段変速機油組成物を作製した。ＬＦＷ−１試験の結果を表１に示すが、試験初期から比較的高い摩擦係数を示した。
【００４６】
（比較例１）
実施例１の（ｅ１）を、前記（ｅ３）に変えた以外は実施例１と同様にして無段変速機油組成物を作製した。ＬＦＷ−１試験の結果を表１に示すが、試験初期には高い摩擦係数を示すが、３０分間経過後の摩擦係数が低い値となっている。
【００４７】
（比較例２） 実施例１の（ｅ１）を添加しなかった以外は実施例１と同様にして無段変速機油組成物を作製した。ＬＦＷ−１試験の結果を表１に示すが、摩擦係数が低い値となっている。
【００４８】
（比較例３）
実施例３の（ｅ１）に変えて前記（ｅ４）を添加した以外は、実施例３と同様の無段変速機油組成物を作製した。ＬＦＷ−１試験の結果を表１に示すが、摩擦係数が低い値であった。
【００４９】
（比較例４）
実施例３の（ｅ１）に変えて前記（ｅ５）を添加した以外は、実施例３と同様の無段変速機油組成物を作製した。ＬＦＷ−１試験の結果を表１に示すが、摩擦係数が低いばかりでなく、摩耗も多かった。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の無段変速機油組成物を用いれば、摩擦係数が高いために動力伝達ロスが少なく、しかも摩耗が少ない。このため、大容量のベルトタイプＣＶＴに用いることが可能になり、省燃費に優れた自動車の普及が可能となる。
【発明の属する技術分野】
本発明は無段変速機油組成物に係わり、特には摩擦係数が高く、摩擦係数の持続性に優れ、しかも摩耗の少ない金属ベルト式無段変速機用潤滑油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球の温暖化防止対策に伴い、二酸化炭素の排出が抑制される方向にある。このため、自動車についても、より一層燃費を改善することが求められている。自動車用自動変速機（ＡＴ）は、トルクコンバーター、湿式クラッチ、遊星ギアなどを組合わせたタイプが主流である。しかし、このトルクコンバーターは、自動変速機油（ＡＴＦ）を介して動力を伝達するため、ロスが大きい。このため、ロックアップにより、動力伝達ロスの低減を図っているが、トルクコンバーターを使用する限りは、伝達ロスの大幅な低減は難しいのが現状である。
【０００３】
このため、金属ベルトを使用した連続可変変速機（ＣＶＴ）を採用する動きがある。ベルトタイプＣＶＴは、駆動プーリと動力を伝達するためのベルトから構成されており、ベルトは、エレメントとそれを保持する鋼帯より成る。この変速機を用いると、伝達ロスを大幅に低減可能である。しかし、エンジン出力が大きい場合は、ベルトとプーリの滑りを生じやすいため、今までは小排気量の自動車に採用されるのが普通であった。しかしながら、省燃費の要求から高出力エンジンにも採用される動きが出て来た。
【０００４】
エンジン出力を効率よく伝達するためには、プーリとベルトの滑りを防止する必要がある。しかし、滑りを防止するためベルトを挟みこむ圧力を高めると、摩耗しやすくなる。このため、装置面の改良だけでなく、潤滑油に対しても、ベルトとプーリが滑りを生じ難くかつベルト及びプーリが摩耗し難いものが要求されるようになった。つまり、摩耗を防止するための潤滑性を有しながら、十分な動力伝達のためプーリとベルトが滑らないように一定以上の摩擦力を有するものが要求されるようになったのである。
【０００５】
特開平９−２５４９１号公報には、ＣＶＴの「ひっかき現象」を排除するため、潤滑油基油に（ａ）アルカリ金属、アルカリ土類金属でオーバーベース化したスルホン酸アルキルアリール等のオーバーベース化清浄剤、（ｂ）ジイソオクチルジチオりん酸亜鉛等のジアルキルジチオりん酸金属、（ｃ）硫化オレフィン、硫化脂肪酸等の硫黄含有摩擦調整剤、（ｄ）脂肪酸アミド、（ｅ）ポリオレフィン等の粘度改良剤、からなる添加剤パッケージを添加した潤滑油を開示している。
【０００６】
特開平９−７８０７９号公報には、ＡＳＴＭＤ２７１４に規定されているＬＦＷ−１試験方法を用いて、垂直荷重を２００ｌｂとしてすべり速度を０〜１００ｃｍ／ｓの範囲で変化させ、各滑り速度における摩擦力から測定した摩擦係数が前記滑り速度と共に摩擦係数が増加を示す正の摩擦特性を示し、かつ滑り速度２．５ｃｍ以下の滑り速度の摩擦係数が０．１２〜０．１４の範囲のものである潤滑油を提案している。具体的には、鉱油あるいは合成油の基油に、硫化エステル、金属塩系清浄剤、ジアルキルジチオりん酸亜鉛、りん酸エステル、イミド化合物、ポリメタクリレートを含有する潤滑油である。この潤滑油を使用することにより、大容量の動力伝達が可能になり、金属同士の滑りによるスティックスリップ現象を抑制できるとしている。
【０００７】
特開平９−１００４８７号公報には、潤滑油基油に、硫化油脂類、チオカーバメート類、チオテルペン類から選ばれる１種以上の硫黄系極圧剤と、トリクレジルホスフェート、アルキル酸性りん酸エステルアミン塩、アルケニル酸性りん酸エステルアミン塩から選ばれる１種以上のリン系極圧剤と、カルシウムフェネート等のアルカリ土類金属系清浄剤とを配合してなる無段変速機用潤滑油組成物を開示している。これにより、耐摩耗性及び極圧性に優れ、摩擦係数を長時間高く維持できるため、大容量のトルク伝達が可能になるとしている。
【０００８】
特開平９−２６３７８２号公報には、必要に応じて粘度指数向上剤を含有する基油に、スルホネート、イミド系化合物等の無灰系分散剤、酸アミド、ジチオりん酸モリブデン、ジチオカルバミン酸モリブデン等の有機モリブデン化合物、アミン系酸化防止剤を添加した無段変速機油組成物を開示している。この組成物は、１００℃における最小摩擦係数が０．１以上で、すべり速度Ｖにおける摩擦係数μｄとすべり速度が０となる直前の摩擦係数μｓの比μｓ／μｄが１より小さい。また、脂肪酸誘導体、部分エステル化合物、硫黄系酸化防止剤等を含んでいてもよいとしている。これにより、摩擦係数を長期間保持でき、かつスクラッチ現象を防止できるとしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の文献は、摩擦係数を改善することに重点を置いているものの、高出力のエンジン動力を伝達するためには、摩擦係数の点で更に改善が要求される。また、摩耗防止性能も十分とは言えず、改善が求められていた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、摩耗防止と、高い摩擦係数を両立させることが可能な金属ベルトタイプＣＶＴ用潤滑油について鋭意検討を進めた。その結果、（ａ）潤滑油基油に、（ｂ）ポリメタクリレート、（ｃ）アルカリ土類金属のフェネート及びアルカリ土類金属のスルホネートから選ばれる１種以上、（ｄ）イミド化合物、（ｅ）フェニルホスフェート、アルキルフェニルホスフェート、フェニルチオホスフェート、アルキルフェニルチオホスフェートから選ばれる１種以上、及び（ｆ）ジチオりん酸亜鉛を配合した潤滑油が、前記課題を満足することを見出した。
【００１１】
ここで、前記ポリメタクリレートはアルキルメタクリレートモノマーと極性モノマーとのモル比が８０：２０〜９５：５の範囲の分散型であることが好ましく、その配合量は無段変速機油基準で７〜１２質量％である。前記アルカリ土類金属のフェネート及びアルカリ土類金属のスルホネートは、カルシウム塩、マグネシウム塩、バリウム塩から選ばれる１種以上であり、その配合量は、無段変速機油基準で０．５〜３．０質量％である。前記イミド化合物は、コハク酸イミド及び／又はホウ素含有コハク酸イミドであり、その配合量が、無段変速機油基準で１．０〜３．０質量％である。前記フェニルホスフェート、アルキルフェニルホスフェート、フェニルチオホスフェート、アルキルフェニルチオホスフェートから選ばれる１種以上の配合量であるが、無段変速機油基準で０．１〜２．０質量％である。また、前記ジチオりん酸亜鉛は、通常入手できるアルキル及び／又はアリール基を有するジチオりん酸と亜鉛の化合物であり、その配合量は無段変速機油基準で亜鉛として０．０７１〜０．２質量％である。このような組合わせとした場合に、摩耗防止と、高い摩擦係数を示すことを見出し、本発明を完成させた。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を更に詳細に説明する。本発明で用いる潤滑油基油は、公知の鉱油および／または合成油を用いることができる。例えば、公知の方法により、原油を原料として製造されたニュートラル油や、ブライトストック、常圧蒸留留出油をフルフラールなどの溶剤で抽出処理し、得られたラフィネートをメチルエチルケトンなどの溶剤で脱ろう処理したもの、それをさらに高圧下にて水素精製して硫黄分などの不純物を除去したもの、などを挙げることができる。また、合成油としては、ポリ−α−オレフィン、多価アルコールエステル、ポリアルキレングリコールなどを挙げることができる。
【００１３】
本発明で用いる潤滑油基油は、粘度指数が１２０以上の基材を３０質量％以上、好ましくは５０質量％以上含有する。このような基材として、ワックス、高度水素化精製処理油等を水素化異性化したもの、合成油等を挙げることができる。粘度指数が１２０以上の基材が３０質量％を切ると、無段変速機油の寿命が低下することがある。
【００１４】
ポリメタクリレートとしては、分散型のものを使用する。このようなポリマーは、アルキルメタクリレートモノマーと、極性モノマーとの共重合で得ることができる。極性モノマーとしては、ジエチルアミノエチルメタクリレート、２−メチル−５−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルピロリドン、モルホリノエチルメタクリレートから選ばれる１種以上が好適に使用できる。アルキルメタクリレートモノマーと、極性モノマーとのモル比であるが、分散効果が極大となる８０：２０〜９５：５の範囲のものが好ましい。また、ポリマーの分子量であるが、剪断安定性などの点から、数平均分子量１００００〜１０００００の範囲のものが好適に使用できる。ポリメタクリレートの添加量であるが、無段変速機油全量基準で７〜１２質量％である。５質量％を切ると、低温始動性及び摩耗防止効果が低下することがある。また、１５質量％を超えても摩耗防止効果が低下することがあるため、好ましくない。
【００１５】
アルカリ土類金属のフェネート及びアルカリ土類金属のスルホネートであるが、アルカリ土類金属としては、カルシウム、マグネシウム、バリウムから選ばれる１種以上が使用できる。しかし、カルシウム、マグネシウムから選ばれる１種以上の方が、摩擦係数向上の点で好ましい。
【００１６】
アルカリ土類金属のフェネート及びアルカリ土類金属のスルホネートから選ばれる１種以上の添加量であるが、無段変速機油全量基準で、０．５〜３．０質量％、好ましくは０．７〜２．０質量％である。０．５質量％を切ると、摩擦係数の持続性や清浄作用が不足することがある。一方、３．０質量％を超えると、摩擦係数が小さくなることがあり好ましくない。
【００１７】
本発明で用いるイミド化合物は、コハク酸イミド及び／又はホウ素含有コハク酸イミドである。これらは、アルケニル基を有するものが好適に使用できる。このアルケニルコハク酸イミドは、有機物の酸化により生成する不溶物、スラッジ等の分散のために用いるが、摩擦係数の低下が比較的少なく、また摩擦係数の経時変化を少なくする効果が見られる。
【００１８】
コハク酸イミド及び／又はホウ素含有コハク酸イミドの添加量は、無段変速機油全量基準で１．０〜３．０質量％である。０．５質量％を切ると、摩擦係数及び分散効果が低下することがあり好ましくない。また、５．０質量％を超えると、耐摩耗性の低下を招くため好ましくない。
【００１９】
本発明で用いるフェニルホスフェート、アルキルフェニルホスフェート、フェニルチオホスフェート及びアルキルフェニルチオホスフェートであるが、実質的に分子内の２個以上の炭化水素基がベンゼン環を有しているものが使用できる。この条件を満足するのであれば、分子内の炭化水素基は同一であってもよいし、１個が他の２個と異なっていてもよいし、各々が異なっていてもよい。また、分子内にベンゼン環を有する炭化水素基を実質的に３個のものと、実質的に２個のものを任意に混合して使用してもよい。もちろん、分子内の炭化水素基の構成が異なる２種以上のものを混合して用いることも何ら問題はない。
【００２０】
炭化水素基の炭素数であるが、ベンゼン環を有する炭化水素基の場合は、フェニル基、炭素数７〜１８のアリール基から選ばれる１種或は２種以上である。それ以外の炭化水素基については、炭素数３〜１１の１級アルキル基、炭素数３〜１８の２級アルキル基、炭素数３〜１８のβ位分岐アルキル基から選ばれるものを使用する。
【００２１】
これらのフェニルホスフェート、アルキルフェニルホスフェート、フェニルチオホスフェート、アルキルフェニルチオホスフェートから選ばれる１種以上の配合量であるが、無段変速機油基準で０．１〜２．０質量％、好ましくは０．３〜２．０質量％である。添加量が０．１質量％未満では摩擦係数が低くなり、無段変速機油としての特性が十分でなくなることがある。また、２．０質量％を超えても、さらなる性能向上は見られなくなるため好ましくない。
【００２２】
基油に添加するジチオりん酸の亜鉛化合物であるが、これは、通常入手可能なものが使用できる。具体的には、ジチオりん酸の炭化水素基が炭素数３〜１１の１級アルキル基、炭素数３〜１８の２級アルキル基、炭素数３〜１８のβ位分岐アルキル基、フェニル基、炭素数７〜１８のアリール基から選ばれる１種或は２種以上である。これらの中でも、無段変速機油として用いる場合は摩擦係数の安定性の点で、フェニル基、アリール基のものが好ましい。また、２級アルキル基のものは、摩耗を防止効果が優れ、１級アルキル基及びβ位分岐アルキル基のものは、熱・酸化劣化に対する安定性に優れる等の特徴があるため、用途に応じて配合割合を変化させることが好ましい。
【００２３】
以上の点から、本発明の無段変速機油として用いる場合、フェニル基、アリール基を有するジチオりん酸亜鉛を主体とし、この１０重量部と、１〜２０重量部の１級アルキル基を有するジチオりん酸亜鉛を組合わせたものが好適に使用できる。しかしながら、この組合わせに固執する必要はなく、入手が容易なものを用いることは何ら問題はない。
【００２４】
また、不純物として、炭化水素基が１個のジチオりん酸が混入することは避けられないが、基油への溶解性が問題にならない範囲であれば、そのまま使用できる。
【００２５】
ジチオりん酸の亜鉛化合物の添加量は、無段変速機油全量を基準とし、亜鉛として０．０７１〜０．２質量％であり、０．０７４〜０．２質量％がより好ましい。添加量が、０．０５質量％未満では摩擦係数が低下するばかりでなく、摩耗防止効果も低下するため好ましくない。また、０．２質量％を超えても、さらなる性能向上は見られなくなるため好ましくない。
【００２６】
以上の添加剤の他に、本発明の目的が損なわれない範囲で、従来から潤滑油に用いられている酸化防止剤、防錆剤、流動点降下剤、金属不活性化剤などを適宜添加することもできる。
【００２７】
酸化防止剤としては、リン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤を単独で、或は混合して使用する。酸化防止剤の添加量は無段変速機油全量基準で０．１〜３．０質量％程度である。０．１質量％を切ると、酸化防止能力が不足する場合がある。また、３．０質量％を超えた場合は、酸化分解生成物の濃度が高くなることによるスラッジ生成を引き起こしたり、摩擦係数の低下を招いたりすることがあり好ましくない。
【００２８】
リン系酸化防止剤としては、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、フェニルジイソデシルホスフィト、ジフェニルジイソオクチルホスファイト、ジフェニルジイソデシルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス−ジ−ノニルフェニルホスファイト、トリス−（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、ジステアリル−ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（ノニルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、４，４’−イソプロピリデンジフェノールアルキルホスファイト、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニルジ−トリデシルホスファイト）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ジ−トリデシルホスファイト−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビスフェニレンジホスファイト、３，４，５，６−ジベンゾ−１，２−オキサホスファン−２−オキシド、トリラウリルトリチオホスファイト、トリス（イソデシル）フォスファイト、トリス（トリデシル）フォスファイト、フェニルジ（トリデシル）フォスファイト、ジフェニルトリデシルフォスファイト、フェニル−ビスフェノールＡペンタエリスリトールジフォスファイト、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルフォスフォン酸ジエチルエステル等を挙げることができ、これらの１種或いは２種以上が使用できる。
【００２９】
これらの中でも、アリールホスファイト、特には１つのアリール基が少なくとも１つ以上、好ましくは２つのアルキル基を有することが、加水分解安定性の点から好ましく、トリス−（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス−（モノ＆ジ混合ノニルフェニル）ホスファイトなどが好適に使用できる。また、特に工業用グレードの試薬を用いる場合であるが、炭化水素基が１〜２個のものが混入することは避けられない。しかし、基油への溶解性が問題にならない範囲であれば、そのまま使用できる。
【００３０】
本発明に使用できるフェノール系酸化防止剤としては、たとえば２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２−ｔ−ブチル−４−メトキシフェノール、２，４−ジメチル−６−ｔ−ブチルフェノール、２，４−ジエチル−６−ｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシメチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチル）フェノール、ｎ−オクタデシル−β−（４’−ヒドロキシ３’，５−ジ―ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート、２，４−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ３’，５’−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジン、スチレン化フェノール、スチレン化クレゾール、トコフェノール、２−ｔ−ブチル−６−（３’−ｔ−ブチル−５’−メチル−２’−ヒドロキシベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）、２，２’−ジヒドロキシ−３，３’−ジ（α−メチルシクロヘキシル）−５，５’−ジメチルジフェニルメタン、２，２’−エチリデン−ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−ブチリデン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，６−ヘキサンジオールビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、トリエチレングリコール−ビス−３−（−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート、Ｎ，Ｎ’−ビス−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニル］ヒドラジン、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ）ヒドロシンナミド、２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２−チオジエチレンビス−［３（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、ビス［２−ｔ−ブチル−４−メチル−６−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシベンジル）フェニル］テレフタレート、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、トリス（３，５−ジ−ｔ−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、１，３，５−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）イソシアヌレート、テトラキス［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、カルシウム（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルモノエチルホスフォネート）、没食子酸プロピル、没食子酸オクチル、没食子酸ラウリル、２，４，６−トリ−ｔ−ブチルフェノール、２，５−ジ−ｔ−ブチルヒドロキノン、２，５−ジ−ｔ−アミルヒドロキノン、１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、３，９−ビス［２−｛３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ｝−１，１−ジメチルエチル］−２，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン等を挙げることができ、これらの１種或いは２種以上が使用できる。
【００３１】
これらのなかでも、入手の容易さ、潤滑油への使用実績の点で、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール）、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）などが好ましい。
【００３２】
アミン系酸化防止剤としては、たとえばｐ，ｐ’−ジオクチルジフェニルアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、ポリ２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、６−エトキシ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、チオジフェニルアミン、４−アミノ−ｐ−ジフェニルアミン、等を挙げることができ、これらの１種或いは２種以上が使用できる。
【００３３】
また、金属不活性化剤としては、たとえばベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、炭素数２〜１０の炭化水素基を有するベンゾトリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール、炭素数２〜２０炭化水素基を有するイミダゾール誘導体、炭素数２〜２０炭化水素基を有するチアゾール誘導体、２−メルカプトベンゾチアゾール等を挙げることができ、これらの１種或いは２種以上を用いることができる。
【００３４】
【実施例】
以下、ベルトタイプＣＶＴ用潤滑油を実施例として本発明を具体的に説明する。なお、比較例として例示したものは、いずれも優れた性能のものである。従って、実施例との差は小さい。しかし、本発明のＣＶＴ油は、比較例よりも更に特性的に優れているものである。また、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００３５】
（試験方法）ＡＳＴＭ Ｄ２７１４に記載のあるＬＦＷ−１試験機を用いて、無段変速機油の摩擦係数及び摩擦係数の安定性と、潤滑性を調べた。試験条件は、荷重：２００ｌｂｆ、回転数：１４０ｒｐｍ、油温：１１０℃とした。テストピースは、標準品を使用した。
【００３６】
（潤滑油基油）
（ａ１）潤滑油基油１：ワックスの水素化異性化した基油６５質量％、溶剤脱ろう基油５質量％及びニュートラル油３０質量％を混合した。ワックス水素化異性化油前者の動粘度は４０℃において２０ｍｍ２／ｓ、１００℃において４．５ｍｍ２／ｓ、引火点は２２４℃、硫黄分は１０ｐｐｍ、ＮＤＭ環分析による芳香族成分は０％、粘度指数は１４２である。溶剤脱ろう基油の動粘度は４０℃において９６ｍｍ２／ｓ、１００℃において１１ｍｍ２／ｓ、引火点は２６６℃、硫黄分は０．１５質量％、ＮＤＭ環分析による芳香族成分は６．５％、粘度指数は９７である。また、ニュートラル油の動粘度は４０℃において１２ｍｍ２／ｓ、１００℃において２．９ｍｍ２／ｓ、引火点は１９０℃、硫黄分は０．０８質量％、ＮＤＭ環分析による芳香族成分は１３％、粘度指数は８０である。
（ａ２）潤滑油基油２：前記のワックスの水素化異性化した基油６５質量％、溶剤脱ろう基油８質量％及びニュートラル油２７質量％を混合した。
【００３７】
（添加剤）
（ｂ）分散型ポリメタクリレート：窒素系分散型ポリメタクリレート（数平均分子量が約５３０００）
【００３８】
（ｃ１）カルシウムフェネート：塩基価が２４０ｍｇＫＯＨ／ｇのもの
（ｃ２）カルシウムスルホネート：塩基価が３００ｍｇＫＯＨ／ｇのもの
【００３９】
（ｄ）コハク酸イミド
【００４０】
（ｅ１）トリフェニルホスフェート
（ｅ２）トリフェニルチオホスフェートのベンゼン環の一部にｔ−ブチル基を導入したもの
（ｅ３）ジイソプロピルジチオホスフェートプロピオン酸エステル
（ｅ４）トリブチルホスフェート
（ｅ５）アルキルチオりん酸エステルアミン塩
【００４１】
（ｆ１）ジチオりん酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ）：炭素数１２のアリール基を有する工業グレードのジアリールジチオりん酸亜鉛
（ｆ２）ＺｎＤＴＰ：アルキル基の炭素数が８である１級アルキル基を有するジアルキルジチオりん酸亜鉛
【００４２】
（ｇ）アミン系酸化防止剤：
【００４３】
（実施例１）
前記（ａ１）の基油に、（ｂ）のポリメタクリレートを７．０質量％、（ｃ１）のカルシウムフェネートを０．５質量％、（ｃ２）のカルシウムスルホネートを０．８質量％、（ｄ）のコハク酸イミドを２．０質量％、（ｆ１）のアリールジチオりん酸亜鉛を亜鉛として０．０２４質量％、（ｆ２）のアルキルジチオりん酸亜鉛を亜鉛として０．０４７質量％、及び（ｇ）の酸化防止剤を０．５質量％となるように添加した。これに、（ｅ１）のトリフェニルホスフェートを０．５質量％となるように添加し、無段変速機油組成物を得た。濃度は、無段変速機油全量を基準とした値である。ＬＦＷ−１試験の結果を表１に示すが、試験初期から高い摩擦係数を示すばかりでなく、摩耗も少ない。
【００４４】
（実施例２）
実施例１の（ｅ１）トリフェニルホスフェートに代えて、前記（ｅ２）を添加した以外は実施例１と同様にして無段変速機油組成物を作製した。ＬＦＷ−１試験の結果を表１に示すが、試験初期から高い摩擦係数を示すばかりでなく、摩耗も少ない。
【００４５】
（実施例3）
潤滑油基油として、前記（ａ２）を使用し、（ｆ２）を添加せず、（ｆ１）のアリールジチオりん酸亜鉛の添加量を亜鉛として０．０７４質量％に変更した以外は実施例１と同様にして無段変速機油組成物を作製した。ＬＦＷ−１試験の結果を表１に示すが、試験初期から比較的高い摩擦係数を示した。
【００４６】
（比較例１）
実施例１の（ｅ１）を、前記（ｅ３）に変えた以外は実施例１と同様にして無段変速機油組成物を作製した。ＬＦＷ−１試験の結果を表１に示すが、試験初期には高い摩擦係数を示すが、３０分間経過後の摩擦係数が低い値となっている。
【００４７】
（比較例２） 実施例１の（ｅ１）を添加しなかった以外は実施例１と同様にして無段変速機油組成物を作製した。ＬＦＷ−１試験の結果を表１に示すが、摩擦係数が低い値となっている。
【００４８】
（比較例３）
実施例３の（ｅ１）に変えて前記（ｅ４）を添加した以外は、実施例３と同様の無段変速機油組成物を作製した。ＬＦＷ−１試験の結果を表１に示すが、摩擦係数が低い値であった。
【００４９】
（比較例４）
実施例３の（ｅ１）に変えて前記（ｅ５）を添加した以外は、実施例３と同様の無段変速機油組成物を作製した。ＬＦＷ−１試験の結果を表１に示すが、摩擦係数が低いばかりでなく、摩耗も多かった。
【００５０】
【表１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の無段変速機油組成物を用いれば、摩擦係数が高いために動力伝達ロスが少なく、しかも摩耗が少ない。このため、大容量のベルトタイプＣＶＴに用いることが可能になり、省燃費に優れた自動車の普及が可能となる。
Claims (4)
- （ａ）粘度指数が１２０以上の基材を３０質量％以上含有する潤滑油基油に、無段変速機油基準で
（ｂ）７〜１２質量％の分散型ポリメタクリレート、
（ｃ）０．５〜３．０質量％のアルカリ土類金属のフェネート及びアルカリ土類金属のスルホネートから選ばれる１種以上、
（ｄ）１．０〜３．０質量％のイミド化合物、
（ｅ）０．１〜２．０質量％のフェニルホスフェート、アルキルフェニルホスフェート、フェニルチオホスフェート、アルキルフェニルチオホスフェートから選ばれる１種以上、及び
（ｆ）亜鉛として０．０７１〜０．２質量％のジチオりん酸亜鉛
を配合してなる金属ベルト式無段変速機油組成物。 - 前記分散型ポリメタクリレートがアルキルメタクリレートモノマーと極性モノマーとのモル比が８０：２０〜９５：５の範囲の分散型である請求項１に記載の金属ベルト式無段変速機油組成物。
- 前記アルカリ土類金属のフェネート及びアルカリ土類金属のスルホネートが、カルシウム塩、マグネシウム塩、バリウム塩から選ばれる１種以上であり、その配合量が、無段変速機油基準で０．７〜２．０質量％であることを特徴とする請求項１、２いずれか一つの請求項に記載の金属ベルト式無段変速機油組成物。
- 前記イミド化合物が、コハク酸イミド及び／又はホウ素含有コハク酸イミドであることを特徴とする請求項１〜３いずれか一つの請求項に記載の金属ベルト式無段変速機油組成物。
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