JPH0657278A - 自動変速機用潤滑油組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 初期の変速ショック防止性能に優れていると
共に、摩擦係数を適度なレベルで設定することができ、
しかも長期にわたり変速ショック防止性能を安定して維
持できる自動変速機用潤滑油組成物を提供する。 【構成】 潤滑油基油に、一般式Ｉのアミド系摩擦調整
剤０．０１〜０．５重量％と、一般式II又はIIIのカル
ボン酸系摩擦調整剤０．０１〜３．０重量％を含有する
自動変速機用潤滑油組成物。 （Ｒ_１は、炭素数８〜２０の飽和または不飽和のアルキ
ル基を表し、ｎ及びｍは独立に０〜１０の整数を表
す。） Ｒ_２−ＣＯＯＨ ［II］ （Ｒ_２は炭素数１０〜２０の飽和または不飽和のアルキ
ル基を表す。） ＨＯＯＣ−Ｒ_３−ＣＯＯＨ ［III］ （Ｒ_３は炭素数１０〜２０の飽和または不飽和のアルキ
レン基を表す。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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、初期及び長期の摩擦特性
が良好な自動変速機用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（ＡＴＦ：Ａｕｔｏ
ｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｆｌｕｉｄ）
は、トルクコンバーター、歯車機構、油圧機構、湿式ク
ラッチなど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。

【０００３】自動変速機の機構を円滑に作動させるため
に、ＡＴＦは、トルクコンバーターや油圧系、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、適正な摩擦特性
の維持などの多くの機能を有することが求められる。

【０００４】ＡＴＦは、使用温度範囲が−４０℃から１
５０℃程度に及び、優れた粘度−温度特性と酸化安定性
が要求されるほか、変速ショックを感じさせない滑らか
なシフト特性を確保するために、静止摩擦係数（μ₀：
最終動摩擦係数または低速摩擦係数ともいう）と動摩擦
係数（μ_d）との比（μ₀／μ_d）が１．０前後となる摩
擦特性が要求される。

【０００５】ＡＴＦは、自動車の高速、高出力化などに
伴い、幾度か規格が変更され、現在では、ゼネラルモー
タース社のデクスロンＩＩ（Ｄｅｘｒｏｎ ＩＩ）およ
びフォード社のＭ２Ｃ３３Ｆ（タイプＦ）などの規格が
制定されている。

【０００６】これらのうち、タイプＦ型のＡＴＦは、摩
擦調整剤（ＦＭ：ＦｒｉｃｔｉｏｎＭｏｄｉｆｉｅｒ）
を使用していないため、シフト時に変速ショックが大き
く、自動車の乗り心地を悪くするという問題を有してい
る。

【０００７】一方、デクスロンＩＩ型のＡＴＦは、摩擦
調整剤の添加により変速ショックが小さいという利点が
あるが、その反面、クラッチのききや耐久性に問題があ
る。特に、変速ショックが小さいという特性を維持でき
るのは、新油に近い状態の時であり、油が熱や酸化など
により劣化すると、摩擦調整剤が消耗されてしまうた
め、変速ショックが大きくなる。

【０００８】すなわち、摩擦調整剤は、クラッチ係合時
の変速ショックを低減するために用いられており、摩擦
調整剤を添加しないＡＴＦは、μ₀／μ_dが１．２〜１．
５程度となるため、かなり大きな変速ショックが発生す
る。これは、μ₀が大きいと、シフト最終段階、即ち、
クラッチ係合が完了したときに、急激なトルク変動をき
たし、変速ショックが大きくなるためである。ＡＴＦに
摩擦調整剤を添加すると、μ₀／μ_dは０．９〜１．１程
度となり、変速ショックは発生しなくなる。ところが、
摩擦調整剤は、クラッチ係合部に吸着することにより効
果を発揮する添加剤であるため、自動変速機の駆動によ
る消耗が激しく、長期にわたって適切な摩擦係数を安定
して維持することが困難である。消耗に対処するため
に、摩擦調整剤の添加量を増量すると、μ₀を低く抑え
ることができるものの、μ_dを同時に低下させ、その結
果、摩擦係数低下効果が著しくなり過ぎて、トルク伝達
容量が足りなくなり、ＡＴＦの動力伝達媒体としての機
能を損なうおそれがでてくる。

【０００９】従来、変速ショックを抑制する方法とし
て、ＡＴＦの基油に対して各種添加剤を配合することが
提案されている。例えば、特開昭６０−１７３０９７号
には、基油に、（Ａ）りん酸エステルまたはそのアミン
塩と、（Ｂ）ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂
肪酸エステル、パーム核油脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、脂肪
酸亜鉛塩、油脂と脂肪酸の混合物、及びポリアルキレン
ポリアミンと脂肪酸または酸化鉱油との反応生成物から
なる群から選ばれる１種の化合物を含有せしめた潤滑油
組成物が提案されている。特開昭６３−２５４１９６号
には、摩擦調整剤として、りん酸エステル、亜りん酸エ
ステル、りん酸エステルアミン塩、亜りん酸エステルア
ミン塩、ソルビタン脂肪酸エステル、ペンタエリスリト
ール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、トリ
メチロールプロパン脂肪酸エステル、グリコール脂肪酸
エステル、カルボン酸、カルボン酸アミド、カルボン酸
エステル、カルボン酸の金属塩、油脂、高級アルコール
及びイオウ化合物よりなる群から選ばれる１種または２
種以上の化合物を使用することが提案されている。特開
昭６３−１８００００号には、不飽和脂肪酸とアルカノ
ールアミンとの縮合生成物からなる金属面摩擦調整剤を
使用することが提案されている。特開昭６３−６６２９
９号には、基油に対し、脂肪酸とジアルカノールアミン
との反応生成物、脂肪酸および油脂を含有させることが
提案されている。特開昭６２−８４１９０号には、基油
に、マグネシウムスルフォネートを添加することが提案
されている。

【００１０】しかしながら、従来のＡＴＦは、初期摩擦
特性は良くても、経時変化しやすく、そのため、摩擦係
数を適度なレベルで設定することができ、かつ、経時変
化の少ないＡＴＦが求められている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、初期
の変速ショック防止性能に優れていると共に、摩擦係数
を適度なレベルで設定することができ、しかも長期にわ
たり変速ショック防止性能を安定して維持できる自動変
速機用潤滑油組成物を提供することにある。

【００１２】本発明者らは、前記従来技術の問題点を克
服するために鋭意研究した結果、潤滑油基油に対し、摩
擦調整剤として、特定のアミド系摩擦調整剤と、特定の
カルボン酸系摩擦調整剤を特定使用割合で組み合わせて
使用することにより、初期のみならず長期にわたって良
好な摩擦特性を安定して発揮できることを見いだし、そ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、潤滑油基油に、下記一般式〔Ｉ〕

【００１４】

【化２】 （式中、Ｒ₁は、炭素数８〜２０の飽和または不飽和の
アルキル基を表し、ｎ及びｍは、それぞれ独立に０〜１
０の整数を表す。）で表されるアミド系摩擦調整剤を全
組成物基準で０．０１〜０．５重量％と、下記一般式
〔ＩＩ〕 Ｒ₂−ＣＯＯＨ 〔ＩＩ〕 （式中、Ｒ₂は、炭素数１０〜２０の飽和または不飽和
のアルキル基を表す。）で表される化合物、及び下記一
般式〔ＩＩＩ〕 ＨＯＯＣ−Ｒ₃−ＣＯＯＨ 〔ＩＩＩ〕 （式中、Ｒ₃は、炭素数１０〜２０の飽和または不飽和
のアルキレン基を表す。）で表される化合物からなる群
より選ばれる少なくとも１種のカルボン酸系摩擦調整剤
を全組成物基準で０．０１〜３．０重量％の割合で含有
せしめてなる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。

【００１５】以下、本発明について詳述する。本発明で
用いる潤滑油基油としては、特に限定されず、従来公知
の各種鉱油や合成潤滑油等が使用できる。鉱油として
は、例えば、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、ブライトストックなどが挙げ
られる。合成潤滑油としては、例えば、ポリ−αオレフ
ィン、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、シリコーン油などが挙げられる。これらの基油
は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を混合して使用
することができる。これらの潤滑油基油は、１００℃で
の動粘度が通常３〜２０ｃＳｔ（ｍｍ²／ｓ）、好まし
くは４〜１５ｃＳｔである。

【００１６】本発明においては、潤滑油基油に対し、摩
擦調整剤として前記一般式〔Ｉ〕で表されるアミド系摩
擦調整剤と、前記一般式〔ＩＩ〕及び／または〔ＩＩ
Ｉ〕で表されるカルボン酸系摩擦調整剤を併用して添加
する。

【００１７】アミド系摩擦調整剤は、クラッチ係合によ
り摩擦材とセパレーターがなじんでくると、μ₀／μ_d値
を下げる効果を発揮し始めるため、初期には変速ショッ
クを下げる効果が少ないが、クラッチの係合により次第
に効果を発揮するようになる。しかも、アミド系摩擦調
整剤は、クラッチの係合による消耗が小さいため摩擦特
性改善効果が長期間にわたって持続する。

【００１８】カルボン酸系摩擦調整剤は、初期のμ₀／
μ_d値を下げる作用を有しており、ＡＴＦの初期摩擦特
性に寄与する。しかしながら、カルボン酸系摩擦調整剤
は、クラッチの係合により消耗され、その効果が徐々に
少なくなってくる。

【００１９】このような特性を持つ両者を組み合わせて
使用することにより、初期からμ₀／μ_d値が小さく、か
つ、長時間使用してもμ₀／μ_d値が上昇しない良好な摩
擦特性を得ることができる。そして、これら両者の使用
量を限定された範囲内とすることができ、その結果、摩
擦調整剤の増量により摩擦係数を下げ過ぎるという従来
技術の欠点を克服することができる。

【００２０】前記一般式〔Ｉ〕で表される化合物は、一
般にアミド系摩擦調整剤として使用されているアミド系
化合物を包含する。一般式〔Ｉ〕中、ｎ及びｍは、それ
ぞれ独立に０〜１０の整数であるが、好ましくは０〜５
の整数である。Ｒ₁は、炭素数８〜２０の飽和または不
飽和のアルキル基を表し、その好ましい炭素数は１０〜
１６である。

【００２１】このようなアミド系摩擦調整剤としては、
例えば、ドデシルジエタノールアミド、ドデシルアミ
ド、オレイルジエタノールアミド、オレイルアミド、ヘ
キサデシルジエタノールアミド、ヘキサデシルモノエタ
ノールアミド、ヘキサデシルアミドなどを挙げることが
できる。これらは、それぞれ単独で、あるいは２種以上
を組み合わせて使用することができる。

【００２２】アミド系摩擦調整剤は、全組成物基準で
０．０１〜０．５重量％、好ましくは０．０３〜０．３
重量％、より好ましくは０．１〜０．２重量％の割合で
使用する。この使用割合が少なすぎると摩擦特性の経時
変化が大きくなり、逆に、多すぎると摩擦係数を下げす
ぎて、トルク伝達容量に悪影響を及ぼすか、あるいは、
アミド系摩擦調整剤が潤滑油基油へ溶解できず白濁した
りする。

【００２３】前記一般式〔ＩＩ〕及び〔ＩＩＩ〕で表さ
れる化合物は、一般にカルボン酸系摩擦調整剤として使
用されている化合物を包含する。一般式〔ＩＩ〕中、Ｒ
₂は炭素数１０〜２０の飽和または不飽和のアルキル基
を表わし、その好ましい炭素数は１２〜１８である。ま
た、一般式〔ＩＩＩ〕中、Ｒ₃は、炭素数１０〜２０の
飽和または不飽和のアルキレン基を表し、その好ましい
炭素数は１２〜１８である。

【００２４】このようなカルボン酸系摩擦調整剤として
は、例えば、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、ト
リデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサ
デカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸、ノナデカ
ン酸、イサコン酸、これらの二酸、オレイン酸、リノー
ル酸、リノレン酸などを挙げることができる。これら
は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて
使用することができる。

【００２５】カルボン酸系摩擦調整剤は、全組成物基準
で０．０１〜３．０重量％、好ましくは０．０３〜１．
０重量％、より好ましくは０．１〜０．５重量％の割合
で使用する。この使用割合が少なすぎると初期の摩擦特
性が低下し、逆に、多すぎると摩擦係数を下げすぎて、
トルク伝達容量に悪影響を及ぼす。

【００２６】本発明の潤滑油組成物には、必要に応じて
摩耗防止剤、無灰清浄分散剤、酸化防止剤、金属清浄
剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、防錆剤、消泡剤、
腐食防止剤などを適宜添加して使用することができる。

【００２７】摩耗防止剤としては、例えば、ジチオりん
酸金属塩（Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｍｏなど）、チオカルバ
ミン酸金属塩（Ｚｎなど）、硫黄化合物、りん酸エステ
ル、亜りん酸エステル等を挙げることができ、これら
は、通常、０．０５〜５．０重量％の割合で使用され
る。

【００２８】無灰清浄分散剤としては、例えば、こはく
酸イミド系、こはく酸アミド系、ベンジルアミン系、エ
ステル系のもの等があり、これらは、通常、０．５〜
７．０重量％の割合で使用される。

【００２９】酸化防止剤としては、例えば、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等を挙げることがで
き、これらは、通常、０．０５〜２．０重量％の割合で
使用される。

【００３０】金属清浄剤としては、例えば、Ｃａ−スル
ホネート、Ｍｇ−スルホネート、Ｂａ−スルホネート、
Ｃａ−フェネート、Ｂａ−フェネート等があり、これら
は、通常、０．１〜５．０重量％の割合で使用される。

【００３１】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
系等が挙げられ、これらは、通常、３〜３５重量％の割
合で使用される。

【００３２】防錆剤としては、例えば、アルケニルこは
く酸またはその部分エステル等が挙げられる。消泡剤と
しては、例えば、ジメチルポリシロキサン、ポリアクリ
レート等が挙げられる。

【００３３】本発明の潤滑油組成物は、特にＡＴＦとし
て好適であるが、それ以外にも、例えば、パワーステア
リング装置、建設機械、工業用機械などの潤滑油として
使用することができる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明について実施例及び比較例を挙
げて具体的に説明するが、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】［実施例１〜１４、比較例１〜５］ ＜潤滑油組成物の調製＞表１および表２に示す基油成分
と、各種添加剤成分を混合して潤滑油組成物を調製し
た。各成分の配合割合は組成物全量基準であり、重量％
で示されている。

【００３６】（１）基油 鉱油：精製パラフィン系鉱油 合成潤滑油：ポリアルファオレフィン 粘度：４．０ｍｍ²／ｓ（１００℃） （２）アミド系摩擦調整剤 Ａ１： ｎＣ₁₂Ｈ₂₅−ＣＯＮ（ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ）₂ Ａ２： ｎＣ₁₆Ｈ₃₃−ＣＯＮＨ（ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ） Ａ３： Ｃ₁₈Ｈ₃₅−ＣＯＮＨ₂ （３）カルボン酸系摩擦調整剤 Ｂ１： Ｃ₁₇Ｈ₃₅ＣＯＯＨ Ｂ２： ＨＯＯＣ（ＣＨ₂）₁₆ＣＯＯＨ Ｂ３： Ｃ₁₈Ｈ₃₅ＣＯＯＨ Ｂ４： Ｃ₁₂Ｈ₂₅ＣＯＯＨ

【００３７】＜性能試験＞ （１）変速ショック防止性能 ＳＡＥ Ｎｏ．２摩擦試験機を用い、下記の実験条件で
変速ショック防止性能を評価した。実験条件 ディスク：国産自動変速機用ペーパー系材料 プレート：国産自動変速機用スチール材 モーター回転数：０〜３６００ｒｐｍ ピストン押付圧：８ｋｇｆ／ｃｍ² 油 温：１２０℃ 上記の実験条件で、クラッチの係合パターン（接続と切
り離し）を表にあるように１００〜５０００の各サイク
ル（ｃ／ｃ）で行い、そのときの静止摩擦係数（μ₀）
と動摩擦係数（μ_d）との比（μ₀／μ_d）を求めた。こ
の値が０．９〜１．０５の潤滑油組成物は、変速ショッ
ク防止性能に優れている。また、サイクル数の上昇で
も、この値が変化しないことは、摩擦特性の経時変化の
ないことを意味する。測定結果を一括して表１、表２に
示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】 表１から明らかなように、本発明の潤滑油組成物（実施
例１〜１４）は、μ₀／μ_dが初期及び５０００サイクル
試験後にも小さく、優れた摩擦特性を示すことがわか
る。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、初期からの変速ショッ
ク防止性能に優れているとともに、長期間の使用によっ
てもその性能が大幅に低下することのない、摩擦特性に
優れた自動変速機用潤滑油組成物が提供される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｎ 30:00 Ｚ 8217−4Ｈ 30:06 40:04 (72)発明者 釘宮 貴徳 埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡１−３−１ 東燃株式会社総合研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潤滑油基油に、下記一般式〔Ｉ〕 【化１】 （式中、Ｒ₁は、炭素数８〜２０の飽和または不飽和の
   アルキル基を表し、ｎ及びｍは、それぞれ独立に０〜１
   ０の整数を表す。）で表されるアミド系摩擦調整剤を全
   組成物基準で０．０１〜０．５重量％と、下記一般式
   〔ＩＩ〕 Ｒ₂−ＣＯＯＨ 〔ＩＩ〕 （式中、Ｒ₂は、炭素数１０〜２０の飽和または不飽和
   のアルキル基を表す。）で表される化合物、及び下記一
   般式〔ＩＩＩ〕 ＨＯＯＣ−Ｒ₃−ＣＯＯＨ 〔ＩＩＩ〕 （式中、Ｒ₃は、炭素数１０〜２０の飽和または不飽和
   のアルキレン基を表す。）で表される化合物からなる群
   より選ばれる少なくとも１種のカルボン酸系摩擦調整剤
   を全組成物基準で０．０１〜３．０重量％の割合で含有
   せしめてなることを特徴とする自動変速機用潤滑油組成
   物。