JPH08113792A

JPH08113792A - 自動変速機用潤滑油組成物

Info

Publication number: JPH08113792A
Application number: JP27703194A
Authority: JP
Inventors: Tadamori Sakakibara; 忠守榊原; Tetsuo Miyamoto; 哲夫宮本
Original assignee: Tonen Corp
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1994-10-17
Filing date: 1994-10-17
Publication date: 1996-05-07

Abstract

(57)【要約】【目的】耐摩耗性、焼付き防止性及び摩擦特性に優れ
ていると共に、ゴムとの適合性に優れた自動変速機用潤
滑油組成物を提供すること。【構成】潤滑油基油に対して、組成物全量基準で、一
般式（１）及び一般式（２）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種の酸性りん酸アルキルエ
ステル・アミン塩０．０１〜３．０重量％、及び脂肪族
ジカルボン酸０．０１〜３．０重量％を含有せしめてな
ることを特徴とする自動変速機用潤滑油組成物。【化１】【化２】Ｒ₁及びＲ₂：それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル
基である。Ｒ₃：炭素数４〜３０のアルキル基またはアルキレン
基、炭素数２〜１２のアルカノール基、あるいは炭素数
６〜３０のアリール基またはアルキル置換アリール基で
ある。Ｒ₄：水素原子、炭素数４〜３０のアルキル基またはア
ルキレン基、炭素数２〜１２のアルカノール基、あるい
は炭素数６〜３０のアリール基またはアルキル置換アリ
ール基である。

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、耐摩耗性、焼付き防止性
及び摩擦特性に優れると共に、ゴムとの適合性に優れた
自動変速機用潤滑油組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機油（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＴ
ｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＦｌｕｉｄ：ＡＴＦと略記）
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。ＡＴＦには、自動変速機の機構を円滑に
作動させるために、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。

【０００３】ＡＴＦがこれらの諸機能を有するために
は、粘度特性、摩擦特性、耐摩耗性、焼付き防止性、耐
腐食性、低温流動性、酸化安定性、さび止め性、ゴムシ
ールとの適合性、消泡性、剪断安定性などに優れている
ことが求められる。このため、ＡＴＦには、粘度指数向
上剤、摩擦調整剤、耐摩耗剤（摩耗防止剤）、腐食防止
剤、流動点降下剤、酸化防止剤、防錆剤、無灰分散剤、
金属清浄剤、消泡剤など多くの添加剤が添加されてい
る。

【０００４】これらの添加剤の中でも、摩擦調整剤は、
シフト時に変速ショックを抑制する働きを有するため、
ＡＴＦには、通常、各種摩擦調整剤が、それぞれ単独
で、あるいは２種以上を組み合わせて添加されている。
また、各種の摩擦調整剤と耐摩耗剤との併用系について
も、多くの提案がなされている。例えば、特開平３−３
９３９５号公報には、基油に、各種りん酸エステル、亜
りん酸エステル、またはそれらのアミン塩と、アルキル
アミン化合物、脂肪族ジカルボン酸化合物、及び一級チ
オりん酸亜鉛を配合した自動車の自動変速機に供する潤
滑油組成物が開示されている。そして、該公報の実施例
には、りん酸エステル系化合物として、ジラウリルホス
フェートアミン塩やジブチルホスフェートを使用した潤
滑油組成物が示されている。

【０００５】しかしながら、従来の摩擦調整剤や耐摩耗
剤の多くは、自動変速機の各部のシールに用いられてい
るシリコンゴムなどからなるゴム部材との適合性（ゴム
適合性）に劣り、ゴム部材を急速に劣化させるという欠
点を有している。シール用ゴム部材が劣化すると、伸び
を喪失したり、強度が低下するため、シール性能が損な
われ、自動変速機の耐久性にも悪影響を及ぼす。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐摩
耗性、焼付き防止性及び摩擦特性に優れていると共に、
ゴムとの適合性に優れた自動変速機用潤滑油組成物を提
供することにある。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、鉱油及び／また
は合成油からなる潤滑油基油に対し、耐摩耗剤として、
特定の酸性りん酸アルキルエステル・アミン塩を配合す
ると、耐摩耗性及び焼付き防止性に優れると共に、シリ
コンゴムなどのゴム部材に対する適合性が顕著に改善さ
れた潤滑油組成物の得られることを見いだした。

【０００７】また、前記特定の酸性りん酸アルキルエス
テル・アミン塩と脂肪族ジカルボン酸を併用すると、ゴ
ム適合性を阻害することなく、シフト時の変速ショック
が抑制され、しかも摩擦係数の経時変化が少なく、安定
した摩擦特性を有する潤滑油組成物の得られることを見
いだした。本発明は、これらの知見に基づいて完成する
に至ったものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、潤滑油
基油に対して、組成物全量基準で、一般式（１）及び一
般式（２）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種の酸性りん酸アルキルエステル・アミン塩
０．０１〜３．０重量％、及び脂肪族ジカルボン酸０．
０１〜３．０重量％を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。

【０００９】

【化３】

【００１０】

【化４】Ｒ₁及びＲ₂：それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル
基である。

【００１１】Ｒ₃：炭素数４〜３０のアルキル基または
アルキレン基、炭素数２〜１２のアルカノール基、ある
いは炭素数６〜３０のアリール基またはアルキル置換ア
リール基である。

【００１２】Ｒ₄：水素原子、炭素数４〜３０のアルキ
ル基またはアルキレン基、炭素数２〜１２のアルカノー
ル基、あるいは炭素数６〜３０のアリール基またはアル
キル置換アリール基である。

【００１３】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、これらの混合油等が使用でき
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、α−オレフィンコポリマー、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エステ
ル、ポリオキシアルキレングリコールエーテル、シリコ
ーン油などが挙げられる。

【００１４】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
潤滑油基油の１００℃での動粘度は、通常、３〜２０ｍ
ｍ²／ｓである。基油の動粘度が高すぎると、低温粘度
が悪化し、低すぎると、自動変速機のギヤ軸受け、クラ
ッチ等の摺動部において摩耗が増大する。本発明におい
ては、潤滑油基油に対し、耐摩耗剤として、前記一般式
（１）及び／または一般式（２）で表される特定の酸性
りん酸アルキルエステル・アミン塩を添加する。

【００１５】即ち、本発明で使用する酸性りん酸アルキ
ルエステル・アミン塩は、酸性りん酸アルキルエステル
（酸性りん酸エステル部）とアミン化合物（アミン部）
とから構成されているが、酸性りん酸アルキルエステ
ルのアルキル基が、炭素数１〜６、好ましくは３〜４の
アルキル基であること、酸性りん酸アルキルエステル
とアミン化合物とのモル比が１：２〜２：１、好ましく
は１：１の塩であること、アミン化合物が炭素数２〜
３０、好ましくは８〜２６の１級または２級のモノアミ
ン化合物であること、などの選択された構造を有するも
のである。特に、酸性りん酸アルキルエステルのアルキ
ル基の炭素数が７以上であると、該酸性りん酸アルキル
エステルのアミン塩は、ゴム部材との適合性が悪く、ゴ
ム部材の伸び及び引張強さを著しく低下させてしまう。

【００１６】酸性りん酸アルキルエステルのアルキル基
としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−
プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル
基、ｎ−ペンチル基、ｔ−ペンチル基、ヘキシル基など
を挙げることができる。これらの中でもプロピル基及び
ブチル基が好ましく、特にｎ−プロピル基及びｎ−ブチ
ル基が好ましい。アミン塩を形成するためのアミン化合
物としては、例えば、ｎ−ブチルアミンやオクチルアミ
ンなどのモノアルキルアミン、ジオクチルアミンなどの
ジアルキルアミン、オレイルアミンなどのモノアルキレ
ンアミン、ジオレイルアミンなどのジアルキレンアミ
ン、エタノールアミンなどのモノアルカノールアミン、
ジエタノールアミンなどのジアルカノールアミン、ｐ−
ドデシルフェニルアミンなどのモノ（アルキル置換フェ
ニル）アミン、ジ（ｐ−ドデシルフェノル）アミンなど
のジ（アルキルフェニル）アミンなどを挙げることがで
きる。

【００１７】酸性りん酸アルキルエステル・アミン塩
は、酸性りん酸アルキルエステルとアミン化合物を、常
法により、１：２〜２：１、好ましくは１：１のモル比
で付加反応させることにより得ることができる。一般式
（１）及び一般式（２）で表される酸性りん酸アルキル
エステル・アミン塩は、それぞれ単独で使用することが
できるが、両者を併用することもできる。本発明で使用
する酸性りん酸アルキルエステル・アミン塩の配合割合
（組成物全量基準）は、０．０１〜３．０重量％、好ま
しくは０．０５〜１．０重量％である。この配合割合が
過小であると、充分な耐摩耗性及び焼付き防止性（極圧
性）を得ることができず、過大であると、摩擦調整剤の
作用を阻害し、摩擦特性を悪化させる。

【００１８】本発明では、摩擦調整剤として、脂肪族ジ
カルボン酸を使用する。脂肪族ジカルボン酸としては、
例えば、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼラ
イン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、
テトラデカン二酸、オクタデカン二酸、アイコサン二
酸、トリアイコサン二酸などを挙げることができる。ま
た、これらの脂肪族ジカルボン酸またはその無水物と、
ジエチレングリコール、チオジエチレングリコールまた
はモノアルキレングリコールなどとのエステルも好まし
い化合物として使用することができる。

【００１９】脂肪族ジカルボン酸を使用すると、酸性り
ん酸アルキルエステル・アミン塩が示すゴム適合性を悪
化させることなく、摩擦特性を向上させることができ
る。ＡＴＦの摩擦特性を評価するには、通常、ＳＡＥ
Ｎｏ．２摩擦試験機が使用される。この摩擦試験機は、
実際の自動変速機（ＡＴ）のクラッチ部分を取り出し、
これにフライホイールを付けてモーターで回転するクラ
ッチ摩擦試験機である。この試験機を用いて測定した動
摩擦係数（μ_d）が小さすぎると、クラッチの接続段階
において滑りが多く、シフト時間が長くなる。静摩擦係
数（μ_s）が小さすぎると、始動時のトルク伝達容量に
悪影響を及ぼす。最終動摩擦係数（μ₀）が大きすぎる
と、シフト最終段階で急激なトルク変動をきたすため、
変速ショックが大きくなる。

【００２０】したがって、ＡＴＦには、高い動摩擦係数
（μ_d）と静摩擦係数（μ_s）を有すると共に、低い最終
動摩擦係数（μ₀）を有することが求められている。さ
らに、ＡＴＦが長期間にわたって、優れた摩擦特性を安
定して保持するためには、耐久試験において、μ₀／μ_d
が１に近い値を維持することが求められる。前記の酸性
りん酸アルキルエステル・アミン塩と脂肪族ジカルボン
酸とを併用すると、耐摩耗性及び焼付き防止性に優れる
と共に、摩擦特性が良好で、かつ、摩擦特性の経時変化
が少なく、しかもゴムとの適合性に優れた潤滑油組成物
を得ることができる。

【００２１】より具体的に、潤滑油基油に、前記特定の
酸性りん酸アルキルエステル・アミン塩を配合した潤滑
油組成物は、ゴム適合性に優れており、後記するゴム適
合性試験（１５０℃で７２時間の浸漬試験）において、
ゴム材の伸びの変化率が±３０％以下、好ましくは±２
５％以下で、引張強さの変化率が−３５％以下、好まし
くは−３０％以下の性能を示す。ゴム材としては、シリ
コンゴム、アクリルゴム、ＮＢＲ、水添ＮＢＲなどの耐
油性ゴム材を挙げることができる。また、前記特定の酸
性りん酸アルキルエステル・アミン塩と脂肪族ジカルボ
ン酸を配合した潤滑油組成物は、摩擦特性の経時変化が
少なく、耐久試験においてμ₀／μ_dが１に近い値を維持
することができる。

【００２２】本発明の潤滑油組成物には、必要に応じ
て、摩擦調整剤、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。摩擦調整剤としては、例えば、脂肪族モノカルボン
酸、脂肪族アミン、脂肪酸アミド、脂肪酸エステルなど
を挙げることができる。これらは、通常、０．０１〜
３．０重量％の割合で使用される。無灰分散剤として
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。

【００２３】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。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、０．０１〜２．０重量％の割合で使用され
る。

【００２４】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。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。

【００２５】

【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。

【００２６】［実施例１〜６、比較例１〜６］＜潤滑油組成物の調製＞精製パラフィン系鉱油（１００
℃での動粘度：３．８ｍｍ²／ｓ）に、組成物全量基準
で、耐摩耗剤として表１に示す酸性りん酸アルキルエス
テル・アミン塩０．５重量％、摩擦調整剤としてオクタ
デカン二酸１．０重量％、無灰分散剤としてこはく酸イ
ミド４．０重量％、酸化防止剤としてジフェニルアミン
０．６重量％、及び粘度指数向上剤としてポリメタクリ
レート６．０重量％を添加し、均一に混合して潤滑油組
成物を調製した。結果を表１に示す。なお、表１中、酸
性りん酸アルキルエステル・アミン塩の酸性りん酸エス
テル部が、ジｎ−プロピルエステル／モノｎ−プロピル
エステル、ジｎ−ブチルエステル／モノｎ−ブチルエス
テル、ジ（２−エチルヘキシル）エステル／モノ２−エ
チルヘキシルエステル、及びジイソデシルエステル／モ
ノイソデシルエステルなどであるものは、酸性りん酸ジ
アルキルエステルと酸性りん酸モノアルキルエステルと
の１：１（モル比）混合物を表す。

【００２７】＜物性の測定法＞（１）耐摩耗性シェル四球式試験機を用い、荷重４０ｋｇ、油温９０
℃、回転数１８００ｒｐｍの条件で試験を行い、試験開
始３０分後の摩耗痕径（ｍｍ）を測定した。（２）焼付き防止性シェル極圧性能試験により焼付荷重（ｋｇｆ）を測定し
た。（３）ゴム適合性ＪＩＳＫ−６３０１に準拠し、シリコンゴム試験片
（ＮＯＫ株式会社製Ｓ６５０）を潤滑油組成物中に１５
０℃で７２時間浸漬した後、伸び及び引張強さを測定
し、浸漬前のそれぞれの測定値に対する変化率（％）を
求めた。

【００２８】

【表１】＊１：ジエステル：モノエステル（モル比）＝１：１

【００２９】表１の結果から明らかなように、基油に、
耐摩耗剤として、一般式（１）及び／または一般式
（２）で表される酸性りん酸アルキルエステル・アミン
塩を添加すると（実施例１〜６）、耐摩耗性及び焼付き
防止性に優れ、しかもゴム適合性が良好な潤滑油組成物
を得ることができる。これに対して、アルキル基の炭素
数が７以上の酸性りん酸アルキルエステルのアミン塩を
用いた場合（比較例１〜６）には、耐摩耗性及び焼付き
防止性は良好であるものの、ゴム材が大幅に劣化するこ
とが分かる。

【００３０】［実施例７〜１２、比較例７〜１０］精製
パラフィン系鉱油（１００℃での動粘度：３．８ｍｍ²
／ｓ）に、組成物全量基準で、耐摩耗剤として表２に示
す酸性りん酸アルキルエステル・アミン塩０．５重量
％、摩擦調整剤として表２に示す化合物１．０重量％、
無灰分散剤としてこはく酸イミド４．０重量％、酸化防
止剤としてジフェニルアミン０．６重量％、及び粘度指
数向上剤としてポリメタクリレート６．０重量％を添加
し、均一に混合して潤滑油組成物を調製した。ＳＡＥ
Ｎｏ．２試験の結果を表２に示す。

【００３１】＜物性の測定法＞（４）摩擦特性（ＳＡＥＮｏ．２試験）オートマックス社製ＳＡＥＮｏ．２摩擦試験機を用い
て、動的試験及び静的試験を行い、各試験で得られるト
ルクカーブからＴ_d（動摩擦トルク）、Ｔ₀（最終動摩擦
トルク）、及びＴ_s（静摩擦トルク）を求め、下式に基
づいて、動摩擦係数（μ_d）、静摩擦係数（μ_s）、及び
最終動摩擦係数（μ₀）を算出し、さらに、最終動摩擦
係数（μ₀）／動摩擦係数（μ_d）値を求めた。５０００
サイクルまでの耐久試験を行い、５００サイクルと５０
００サイクルにおける摩擦特性を測定した。Ｔ＝ｎｒμＦＴ：トルクｎ：面数ｒ：ディスクの半径 μ：摩擦係数Ｆ：押付力

【００３２】

【表２】＊１：ジエステル：モノエステル（モル比）＝１：１＊２：オクタデカン二酸２モルとジエチレングリコール
１モルとの反応によって得られた反応生成物。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、耐摩耗性、焼付き防止
性及び摩擦特性に優れていると共に、ゴムとの適合性に
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.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ１０Ｎ 30:06 40:04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潤滑油基油に対して、組成物全量基準
で、一般式（１）及び一般式（２）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種の酸性りん酸アル
キルエステル・アミン塩０．０１〜３．０重量％、及び
脂肪族ジカルボン酸０．０１〜３．０重量％を含有せし
めてなることを特徴とする自動変速機用潤滑油組成物。【化１】【化２】Ｒ₁及びＲ₂：それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキル
基である。Ｒ₃：炭素数４〜３０のアルキル基またはアルキレン
基、炭素数２〜１２のアルカノール基、あるいは炭素数
６〜３０のアリール基またはアルキル置換アリール基で
ある。Ｒ₄：水素原子、炭素数４〜３０のアルキル基またはア
ルキレン基、炭素数２〜１２のアルカノール基、あるい
は炭素数６〜３０のアリール基またはアルキル置換アリ
ール基である。