WO2014156307A1 - 自動変速機用潤滑油組成物 - Google Patents

Abstract

　低粘度化しても、摩耗や焼付を防止する性能を高めた自動変速機油、特に金属ベルト式無段変速機油として好適な自動変速機用潤滑油組成物として、潤滑油基油に、潤滑油組成物全量を基準として、（Ａ）ホウ素含有無灰分散剤をホウ素原子換算で３００～１０００質量ｐｐｍ、（Ｂ）全塩基価が２００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の金属系清浄剤を金属原子換算で１００～１２００質量ｐｐｍ、及び（Ｃ）摩擦調整剤を０．０１～５質量％含有し、かつ（Ａ）成分のホウ素原子換算の含有量（Ｂｏ：質量ｐｐｍ）／（Ｂ）成分の金属原子換算の含有量（Ｍ：質量ｐｐｍ）の比率（Ｂｏ／Ｍ）が０．５～４であることを特徴とする自動変速機用潤滑油組成物を提供する。

Description

自動変速機用潤滑油組成物

　本発明は、自動変速機用潤滑油組成物に関し、特に金属ベルト式無段変速機用潤滑油組成物に関する。

　最近の自動変速機や無段変速機は軽量小型化が望まれており、組み合わされるエンジンの高出力化に伴い、動力伝達能力の向上が追求されている。この軽量小型化は、装着される車両の燃費向上が目的である。
　特に金属ベルト式無段変速機の場合、ベルトとプーリー間の摩擦係数を向上することができれば、小型化が可能になるため、そこに使用される潤滑油は金属間摩擦係数を高く保つ特性のものが好ましい。
　またさらに、これらの潤滑油による燃費低減も求められている。具体的には潤滑油の低粘度化による、攪拌抵抗の低減や、湿式クラッチパックの空転時や流体潤滑時の粘性抵抗の低減による動力損失の軽減によって、燃費の改善に寄与するものである。

　従来の変速機油としては、ロックアップクラッチの摩擦特性を良好に維持し、初期シャダー防止性能と、これを長期間維持させるために、摩擦調整剤、金属系清浄剤、無灰分散剤、摩耗防止剤などを最適化した変速機油組成物が提案されている（例えば、特許文献１～７参照。）。

　例えば、特許文献１には、特定のカルシウムサリシレートとＳＰ系極圧剤、特定のコハク酸イミド及びホウ素含有無灰分散剤を特定量含有する、シャダー防止寿命に優れ、かつ疲労寿命が長いという優れた性能を有する変速機用潤滑油組成物が、特許文献２には、特定の構造を有する有機酸金属塩、摩耗防止剤、及びホウ素含有コハク酸イミドを必須成分として配合した、高い金属間摩擦係数とスリップ制御機構に対するシャダー防止性を両立する無段変速機用潤滑油組成物が、特許文献３には、カルシウムサリシレート、りん系摩耗防止剤、摩擦調整剤、及び分散型粘度指数向上剤を配合した、高い金属間摩擦係数とスリップ制御機構に対するシャダー防止性を両立し、長期にわたって使用可能な無段変速機用潤滑油組成物が、特許文献４には、ジチオカーバメート化合物、及び炭素数８～３０を有する分岐鎖状脂肪酸とアミンの縮合物、更にはアミン系酸化防止剤を配合した、シャダー防止性能に優れ、かつシャダー防止寿命の長い潤滑油組成物が、特許文献５には、カルシウムスルホネート及び亜リン酸エステル類、更に、サルコシン誘導体あるいはカルボン酸とアミンの反応生成物を配合した、スリップロックアップ装置に対してシャダー防止寿命の性能を有し、ベルト式ＣＶＴ装置に対してスクラッチノイズ防止長寿命の性能を有する自動変速機油組成物が、特許文献６には、特定のアルカリ土類金属スルホネートを特定量含有する、スリップ制御機構付自動変速機用として酸化安定性に優れると共に、シャダー振動防止性能および長期間の使用によってもその性能が持続される長期耐久性を有する自動変速機油組成物が開示されている。また、特許文献７には、カルシウムサリシレートとマグネシウムサリシレート、特定の摩擦調整剤及びホウ酸変性コハク酸イミドを特定量含む、優れたシャダー防止性と一定の伝達トルク容量を有する自動変速機油が開示されている。

特開２００３－１１３３９１号公報 特開２００１－３２３２９２号公報 特開２０００－３５５６９５号公報 特開平１１－５００７７号公報 特開平１０－３０６２９２号公報 特開平１０－２５４８７号公報 特開２０００－６３８６９号公報

　しかしながら、低粘度化を進めると、潤滑部の油膜が薄くなり、摩耗や焼付が発生しやすくなる。そこで、金属間摩擦係数を高く維持することにより伝達トルク容量を維持しながら、低粘度化しても、摩耗や焼付を防止する性能を高めた自動変速機油、特に金属ベルト式無段変速機油として好適な自動変速機用潤滑油組成物が求められている。

　本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定のホウ素含有無灰分散剤および金属系清浄剤を特定量及び特定量比で含む潤滑油組成物が、上記課題を改善できることを見出し、本発明を完成するに至った。

　すなわち本発明は、潤滑油基油に、潤滑油組成物全量を基準として、（Ａ）ホウ素含有無灰分散剤をホウ素原子換算で３００～１０００質量ｐｐｍ、（Ｂ）全塩基価が２００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の金属系清浄剤を金属原子換算で１００～１２００質量ｐｐｍ、及び（Ｃ）摩擦調整剤を０．０１～５質量％含有し、かつ（Ａ）成分のホウ素原子換算の含有量（Ｂｏ：質量ｐｐｍ）／（Ｂ）成分の金属原子換算の含有量（Ｍ：質量ｐｐｍ）の比率（Ｂｏ／Ｍ）が０．５～４であることを特徴とする自動変速機用潤滑油組成物である。

　本発明の潤滑油組成物は、金属間摩擦係数を高く保持でき、さらに耐焼付性に優れた自動変速機用潤滑油組成物であり、特にベルト式無段変速機用として好適な潤滑油組成物である。
　また、本発明の潤滑油組成物は、上記以外の変速機油としての性能にも優れており、自動車、建設機械、農業機械等の自動変速機用あるいは手動変速機用、ディファレンシャルギヤ用の潤滑油としても好適に用いることができる。その他、工業用ギヤ油、二輪車、四輪車等の自動車用、発電用、舶用等のガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスエンジン用の潤滑油、タービン油、圧縮機油等にも好適に使用することができる。

　以下本発明について詳述する。

　本発明の潤滑油組成物は、潤滑油基油に、少なくとも（Ａ）成分としてホウ素含有無灰分散剤、（Ｂ）成分として金属系清浄剤、（Ｃ）成分として摩擦調整剤を、それぞれ特定量含有してなる。

　本発明の自動変速機用潤滑油組成物（以下、単に「潤滑油組成物」と記載する。）における潤滑油基油としては特に制限はなく、通常の潤滑油に使用される鉱油系基油、合成油系基油が使用できる。

　鉱油系基油としては、具体的には、原油を常圧蒸留して得られる常圧残油を減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、水素異性化、溶剤脱ろう、水素化精製等の処理を１つ以上行って精製したもの、あるいはワックス異性化鉱油、ＧＴＬ　ＷＡＸ（ガストゥリキッドワックス）を異性化する手法で製造される基油等が例示できる。

　本発明における鉱油系基油としては、水素化分解鉱油系基油が好ましい。また、石油系あるいはフィッシャートロピッシュ合成油等のワックスを５０質量％以上含む原料を異性化して得られるワックス異性化イソパラフィン系基油がより好ましく用いられる。またこれらは、単独でも任意に混合して使用することができるが、ワックス異性化基油を単独で使用することが好ましい。

　合成油系基油としては、具体的には、ポリブテン又はその水素化物；１－オクテンオリゴマー、１－デセンオリゴマー、１－ドセンオリゴマー等のポリ－α－オレフィン又はその水素化物；ジトリデシルグルタレート、ジ－２－エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、及びジ－２－エチルヘキシルセバケート等のジエステル；ネオペンチルグリコールエステル、トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトール－２－エチルヘキサノエート、及びペンタエリスリトールペラルゴネート等のポリオールエステル；アルキルナフタレン、アルキルベンゼン、及び芳香族エステル等の芳香族系合成油又はこれらの混合物等が例示できる。

　本発明において用いる潤滑油基油の１００℃における動粘度は特に限定されないが、好ましくは２ｍｍ^２／ｓ以上、より好ましくは２．５ｍｍ^２／ｓ以上、特に好ましくは３ｍｍ^２／ｓ以上である。また、好ましくは８ｍｍ^２／ｓ以下、より好ましくは６ｍｍ^２／ｓ以下、さらに好ましくは４．５ｍｍ^２／ｓ以下、特に好ましくは４ｍｍ^２／ｓ以下に調整してなることが望ましい。潤滑油基油の１００℃における動粘度が８ｍｍ^２／ｓを超える場合は、低温粘度特性が悪化し、一方、その動粘度が２ｍｍ^２／ｓ未満の場合は、潤滑箇所での油膜形成が不十分であるため潤滑性に劣り、また潤滑油基油の蒸発損失が大きくなるため、それぞれ好ましくない。
　なお、ここでいう１００℃における動粘度とは、ＡＳＴＭ　Ｄ－４４５に規定される１００℃での動粘度を示す。

　また、本発明において用いる潤滑油基油の４０℃における動粘度は特に限定されないが、好ましくは８．０ｍｍ^２／ｓ以上、より好ましくは８．５ｍｍ^２／ｓ以上、特に好ましくは９．０ｍｍ^２／ｓ以上である。また、好ましくは４０ｍｍ^２／ｓ以下、より好ましくは３０ｍｍ^２／ｓ以下、さらに好ましくは２５ｍｍ^２／ｓ以下、特に好ましくは２０ｍｍ^２／ｓ以下に調整してなることが望ましい。潤滑油基油の４０℃における動粘度が４０ｍｍ^２／ｓを超える場合は、低温粘度特性が悪化し、一方、その動粘度が８．０ｍｍ^２／ｓ未満の場合は、潤滑箇所での油膜形成が不十分であるため潤滑性に劣り、また潤滑油基油の蒸発損失が大きくなるため、それぞれ好ましくない。
　なお、ここでいう４０℃における動粘度とは、ＡＳＴＭ　Ｄ－４４５に規定される４０℃での動粘度を示す。

　潤滑油基油の粘度指数については格別の限定はないが、１００以上であることが好ましく、より好ましくは１２０以上、さらに好ましくは１３０以上、特に好ましくは１４０以上であり、通常２００以下、好ましくは１６０以下である。粘度指数を１００以上とすることによって、低温から高温にわたり良好な粘度特性を示す組成物を得ることができる。一方、粘度指数が高すぎると低温時の粘度が高くなる傾向があり好ましくない。

　本発明における潤滑油基油としては、上記鉱油系基油、上記合成油系基油又はこれらの中から選ばれる２種以上の任意混合物等が使用できる。例えば、１種以上の鉱油系基油、１種以上の合成油系基油、１種以上の鉱油系基油と１種以上の合成油系基油との混合油等を挙げることができる。

　本発明においては、潤滑油組成物の低温粘度特性と粘度指数を改善するため、４０℃における動粘度が８～１４ｍｍ^２／ｓの低粘度基油、あるいは４０℃における動粘度が８～１４ｍｍ^２／ｓの低粘度基油と、相対的に高粘度の基油から選ばれる、２種類以上の基油との組合せからなる混合基油が好ましく用いられる。この混合基油を用いる場合、４０℃における動粘度が８～１４ｍｍ^２／ｓである基油の配合割合が少なくとも２０質量％以上、好ましくは４０質量％以上であることが好ましい。

　前記低粘度基油は、４０℃における動粘度が８～１４ｍｍ^２／ｓであり、好ましくは９～１２ｍｍ^２／ｓであり、１００℃における動粘度は２ｍｍ^２／ｓ以上３．５ｍｍ^２／ｓ未満である。
　一方、相対的に高粘度の基油は、４０℃における動粘度が１５～２５ｍｍ^２／ｓであり、１００℃における動粘度は３．５ｍｍ^２／ｓ以上４．５ｍｍ^２／ｓ以下である。
　上記低粘度基油と相対的に高粘度の基油を混合することにより粘度指数を向上させることができる。

　前述の低粘度基油の粘度指数は１１０以上であることが好ましく、１２０以上であることがより好ましく、１２５以上であることがさらに好ましい。また、相対的に高粘度である基油の粘度指数は１２５以上であることが好ましく、１３０以上であることがより好ましく、１３５以上であることがさらに好ましい。

　また、本発明において用いる潤滑油基油の硫黄含有量に特に制限はないが、０．１質量％以下であることが好ましく、０．０１質量％以下であることがより好ましく、０．００５質量％以下であることがさらに好ましく、０．００１質量％以下であることが特に好ましく、実質的に０であることが最も好ましい。潤滑油基油の硫黄含有量を低減することで酸化安定性により優れた組成物を得ることができる。

　本発明の潤滑油組成物は、（Ａ）成分としてホウ素含有無灰分散剤を含有する。　
　ホウ素含有無灰分散剤としては、無灰分散剤をホウ素化して得られるホウ素化無灰分散剤を挙げることができる。

　無灰分散剤としては、例えば、下記の窒素化合物を挙げることができる。これらは、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る。
（Ａ１）炭素数４０～４００の直鎖若しくは分枝状のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも１個有するコハク酸イミド、あるいはその誘導体
（Ａ２）炭素数４０～４００の直鎖若しくは分枝状のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも１個有するベンジルアミン、あるいはその誘導体
（Ａ３）炭素数４０～４００の直鎖若しくは分枝状のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも１個有するポリアミン、あるいはその誘導体

　このアルキル基又はアルケニル基の炭素数は４０～４００、好ましくは６０～３５０である。アルキル基又はアルケニル基の炭素数が４０未満の場合は化合物の潤滑油基油に対する溶解性が低下し、一方、アルキル基又はアルケニル基の炭素数が４００を超える場合は、組成物の低温流動性が悪化するため、それぞれ好ましくない。
　このアルキル基又はアルケニル基は、直鎖状でも分枝状でもよいが、好ましいものとしては、具体的には、プロピレン、１－ブテン、イソブチレン等のオレフィンのオリゴマーやエチレンとプロピレンのコオリゴマーから誘導される分枝状アルキル基や分枝状アルケニル基等が挙げられる。

　（Ａ１）コハク酸イミドとしては、より具体的には、下記一般式（１）又は（２）で示される化合物等が例示できる。

　一般式（１）において、Ｒ^１は炭素数４０～４００、好ましくは６０～３５０のアルキル基又はアルケニル基を示し、ａは１～５、好ましくは２～４の整数を示す。
　一般式（２）において、Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ個別に、炭素数４０～４００、好ましくは６０～３５０のアルキル基又はアルケニル基を示し、ｂは０～４、好ましくは１～３の整数を示す。

　上記コハク酸イミドには、イミド化により、ポリアミンの一端に無水コハク酸が付加した形態の一般式（１）で示される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形態の一般式（２）で示されるいわゆるビスタイプのコハク酸イミドが含まれるが、本発明の組成物においては、そのいずれでも、またこれらの混合物でも使用可能である。

　これらのコハク酸イミドの製法は特に制限はないが、例えば炭素数４０～４００のアルキル基又はアルケニル基を有する化合物を無水マレイン酸と１００～２００℃で反応させて得たアルキルコハク酸又はアルケニルコハク酸をポリアミンと反応させることにより得ることができる。ポリアミンとしては、具体的には、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、及びペンタエチレンヘキサミン等が例示できる。

　（Ａ２）ベンジルアミンとしては、より具体的には、下記の一般式（３）で表される化合物等が例示できる。

　一般式（３）において、Ｒ^１は、炭素数４０～４００、好ましくは６０～３５０のアルキル基又はアルケニル基を示し、ｒは１～５、好ましくは２～４の整数を示す。

　このベンジルアミンの製造方法は何ら限定されるものではないが、例えば、プロピレンオリゴマー、ポリブテン、及びエチレン－α－オレフィン共重合体等のポリオレフィンをフェノールと反応させてアルキルフェノールとした後、これにホルムアルデヒドとジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、及びペンタエチレンヘキサミン等のポリアミンをマンニッヒ反応により反応させることにより得ることができる。

　（Ａ３）ポリアミンとしては、より具体的には、下記の一般式（４）で表される化合物等が例示できる。
　　Ｒ^１‐ＮＨ-（ＣＨ₂ＣＨ₂ＮＨ）_k‐Ｈ 　（４）

　一般式（４）において、Ｒは^１、炭素数４０～４００、好ましくは６０～３５０のアルキル基又はアルケニル基を示し、ｋは１～５、好ましくは２～４の整数を示す。

　このポリアミンの製造方法は何ら限定されるものではないが、例えば、プロピレンオリゴマー、ポリブテン、及びエチレン－α－オレフィン共重合体等のポリオレフィンを塩素化した後、これにアンモニアやエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、及びペンタエチレンヘキサミン等のポリアミンを反応させることにより得ることができる。

　無灰分散剤のホウ素化は、一般に、前述の含窒素化合物にホウ酸等を作用させ、残存するアミノ基及び／又はイミノ基の一部又は全部を中和することにより行われる。
　例えば、ホウ酸変性コハク酸イミドの製造方法としては、特公昭４２-８０１３号公報及び同４２-８０１４号公報、特開昭５１-５２３８１号公報及び特開昭５１-１３０４０８号公報等に開示されている方法等が挙げられる。具体的には例えば、アルコール類やヘキサン、キシレン等の有機溶媒、軽質潤滑油基油等にポリアミンとポリアルケニルコハク酸（無水物）にホウ酸、ホウ酸エステル、又はホウ酸塩等のホウ素化合物を混合し、適当な条件で加熱処理することにより得ることができる。

　本発明においては、ホウ素含有無灰分散剤は、潤滑油組成物として本発明で要求されるホウ素量を含有する限りにおいて、組成物としての安定性向上のため、ホウ素化されていない無灰分散剤と併用されてもよい。
　ただし、本発明の目的である耐摩耗性や耐焼き付き性を達成するにはホウ素含有無灰分散剤単独であることが好ましい。

　本発明においては、ホウ素含有無灰分散剤は、その化合物としての安定性の上で、ホウ素化コハク酸イミドであることが好ましい。
　ホウ素化コハク酸イミドの炭化水素基の分子量は、重量平均分子量で５００以上が好ましく、より好ましくは７００以上、さらに好ましくは９００以上である。また２０００以下が好ましく、１５００以下がより好ましい。５００未満の場合は摩擦係数が高くなり、また省燃費効果が小さく、一方、２０００を超えると実質的に合成が困難である。

　また本発明においては、ホウ素含有無灰分散剤のホウ素含有量は１．０重量％以上であることが好ましく、１．５重量％以上であることがより好ましい。また３重量％以下であることが好ましく、２．５重量％以下であることがより好ましく、２．４重量％以下であることが特に好ましい。
　ホウ素含有量が１．０重量％未満であると、本発明の目的である耐摩耗性や耐焼き付き性を達成できない恐れがある。また３重量％を超えると組成物として、沈殿等の発生が懸念され、安定性に欠ける恐れがある。

　また本発明においては、ホウ素含有無灰分散剤の窒素含有量は１．０重量％以上であることが好ましく、１．５重量％以上であることがより好ましい。また３重量％以下であることが好ましく、２．５重量％以下であることがより好ましく、２．０重量％以下であることが特に好ましい。
　窒素含有量が１．０重量％未満であると、本発明の目的であるホウ素化が十分にできない恐れがある。また３重量％を超えると組成物として、むしろ耐摩耗性の低下を引き起こす可能性がある。

　本発明における（Ａ）成分の含有量は、潤滑油組成物全量を基準として、ホウ素原子換算で３００質量ｐｐｍ以上であることが必要であり、好ましくは４００質量ｐｐｍ以上、さらに好ましくは６００質量ｐｐｍ以上である。またその上限値は１０００質量ｐｐｍ以下であり、９００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、８５０質量ｐｐｍ以下がより好ましく、８００質量ｐｐｍ以下が最も好ましい。３００質量ｐｐｍ未満では極圧性が乏しく、１０００質量ｐｐｍより多いと、摩擦材へ悪影響を及ぼし、シャダー防止寿命が短くなる。また沈殿等の発生が懸念され、安定性に欠ける恐れがある。

　また、本発明の潤滑油組成物は、（Ｂ）成分として全塩基価が２００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の金属系清浄剤を含有する。
　なお、ここでいう全塩基価とは、ＪＩＳ　Ｋ２５０１「石油製品及び潤滑油－中和価試験法」の７．に準拠して測定される過塩素酸法による全塩基価を意味する。

　金属系清浄剤の具体例としては、例えばアルカリ土類金属スルホネート、アルカリ土類金属フェネート及びアルカリ土類金属サリシレートを挙げることができ、これらの中から選ばれる１種類又は２種類以上の金属系清浄剤を用いることができる。なかでも摩擦特性上カルシウム塩が好ましい。

　アルカリ土類金属スルホネートとしては、より具体的には、例えば分子量１００～１５００、好ましくは２００～７００のアルキル芳香族化合物をスルホン化することによって得られるアルキル芳香族スルホン酸のアルカリ土類金属塩を挙げることができる。特にマグネシウム塩及び／又はカルシウム塩が好ましい。なかでも摩擦特性上カルシウム塩が好ましい。アルキル芳香族スルホン酸としては、具体的にはいわゆる石油スルホン酸や合成スルホン酸等が挙げられる。

　アルカリ土類金属フェネートとしては、より具体的には、炭素数４～３０、好ましくは６～１８の直鎖状又は分枝状のアルキル基を少なくとも１個有するアルキルフェノール、このアルキルフェノールと硫黄を反応させて得られるアルキルフェノールサルファイド又はこのアルキルフェノールとホルムアルデヒドを反応させて得られるアルキルフェノールのマンニッヒ反応生成物のアルカリ土類金属塩を挙げることができる。特にマグネシウム塩及び／ 又はカルシウム塩等が好ましい。

　アルカリ土類金属サリシレートとしては、より具体的には、炭素数４～３０、好ましくは６～１８の直鎖状又は分枝状のアルキル基を少なくとも１個有するアルキルサリチル酸のアルカリ土類金属塩を挙げることができる。特にマグネシウム塩及び／又はカルシウム塩等が好ましい。

　上記アルカリ土類金属スルホネート、アルカリ土類金属フェネート及びアルカリ土類金属サリシレートには、その全塩基価が２００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上である限りにおいて、アルキル芳香族スルホン酸、アルキルフェノール、アルキルフェノールサルファイド、アルキルフェノールのマンニッヒ反応生成物、及びアルキルサリチル酸等を直接マグネシウム及び／又はカルシウムのアルカリ土類金属の酸化物や水酸化物等のアルカリ土類金属塩基と反応させたり、又は一度ナトリウム塩やカリウム塩等のアルカリ金属塩としてからアルカリ土類金属塩と置換させること等により得られる中性塩（正塩）だけでなく、さらにこれら中性塩（正塩）と過剰のアルカリ土類金属塩やアルカリ土類金属塩基（アルカリ土類金属の水酸化物や酸化物）を水の存在下で加熱することにより得られる塩基性塩や、炭酸ガスの存在下で中性塩（正塩）をアルカリ土類金属の塩基と反応させることにより得られる過塩基性塩（超塩基性塩）も含まれる。
　なお、これらの反応は、通常溶媒（ヘキサン等の脂肪族炭化水素溶剤、キシレン等の芳香族炭化水素溶剤、軽質潤滑油基油等）中で行われる。また、金属系清浄剤は通常軽質潤滑油基油等で希釈された状態で市販されており、また、入手可能であるが、一般的に、その金属含有量が１．０～２０質量％ 、好ましくは２．０～１６質量％のものを用いるのが望ましい。
　本発明に使用される金属系清浄剤は過塩基性塩が好ましい。

　本発明における（Ｂ）成分の含有量は、潤滑油組成物全量を基準として、金属元素換算で１００質量ｐｐｍ以上であることが必要であり、好ましくは２００質量ｐｐｍ以上、より好ましくは３００質量ｐｐｍ以上、さらに好ましくは３５０質量ｐｐｍ以上である。また好ましくは、１２００質量ｐｐｍ以下、より好ましくは１０００質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは８００質量ｐｐｍ以下、特に好ましくは６００質量ｐｐｍ以下、最も好ましくは４５０質量ｐｐｍ以下である。１００質量ｐｐｍ未満の場合は摩擦特性向上効果が不十分となる傾向にあり、一方、１２００質量ｐｐｍを超えると湿式クラッチの摩擦材への悪影響による摩擦特性の悪化が懸念される。

　本発明の金属系清浄剤はカルシウムスルホネートであることが好ましい。またカルシウムスルホネート単独で用いることが好ましい。これはカルシウムスルホネートの摩擦特性が本発明に要求される摩擦特性に最も適合しているためである。

　本発明の潤滑油組成物において、（Ａ）成分の含有量と（Ｂ）成分の含有量が、特定の範囲にあることが重要である。すなわち、潤滑油組成物全量を基準として、（Ａ）成分のホウ素原子換算の含有量（Ｂｏ：質量ｐｐｍ）／（Ｂ）成分の金属原子換算の含有量（Ｍ：質量ｐｐｍ）の比率（Ｂｏ／Ｍ）が０．５～４であることが必要である。Ｂｏ／Ｍの下限値は０．５以上であり、０．６以上が好ましく、０．７以上がより好ましく、１．０以上が特に好ましい。またその上限値は４以下であり、３．５以下が好ましく、３以下がより好ましく、２．５以下がさらに好ましく、２以下が特に好ましい。Ｂｏ／Ｍが０．５未満の場合は金属間摩擦係数向上効果が不十分となり、一方、４を超えても金属間摩擦係数向上効果が不十分となる。

　また、本発明の潤滑油組成物は、（Ｃ）成分として摩擦調整剤を含有する。
　摩擦調整剤としては、潤滑油分野で摩擦調整剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であるが、炭素数６～３０のアルキル基又はアルケニル基、特に炭素数６～３０の直鎖アルキル基又は直鎖アルケニル基を分子中に少なくとも１個有する、アミン化合物、イミド化合物、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸金属塩等が好ましく用いられる。

　アミン化合物としては、炭素数６～３０の直鎖状若しくは分枝状、好ましくは直鎖状の脂肪族モノアミン、直鎖状若しくは分枝状、好ましくは直鎖状の脂肪族ポリアミン、又はこれら脂肪族アミンのアルキレンオキシド付加物等が例示できる。

　イミド化合物としては、炭素数６～３０の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又はアルケニル基を有するコハク酸イミド及び／又はそのカルボン酸、ホウ酸、リン酸、硫酸等による変性化合物等が挙げられる。

　脂肪酸エステルとしては、炭素数７～３１の直鎖状又は分枝状、好ましくは直鎖状の脂肪酸と、脂肪族１価アルコール又は脂肪族多価アルコールとのエステル等が例示できる。脂肪酸アミドとしては、炭素数７～３１の直鎖状又は分枝状、好ましくは直鎖状の脂肪酸と、脂肪族モノアミン又は脂肪族ポリアミンとのアミド等が例示できる。

　脂肪酸金属塩としては、炭素数７～３１の直鎖状又は分枝状、好ましくは直鎖状の脂肪酸の、アルカリ土類金属塩（マグネシウム塩、カルシウム塩等）や亜鉛塩等が挙げられる。

　本発明においては、これらのうち、アミン系摩擦調整剤、エステル系摩擦調整剤、アミド系摩擦調整剤、脂肪酸系摩擦調整剤から選ばれる１種又は２種を含有させることが好ましく、更に、疲労寿命をより向上させることができる点で、アミン系摩擦調整剤、脂肪酸系摩擦調整剤及びアミド系摩擦調整剤から選ばれる１種又は２種以上を含有させることが特に好ましい。また、本発明の駆動伝達装置用潤滑油組成物を、特に自動変速機用又は無段変速機用潤滑油として使用する場合には、シャダー防止寿命を著しく向上できる点から、イミド系摩擦調整剤を含有させることが特に好ましい。

　摩擦調整剤の含有量は、組成物全量基準で０．０１質量％以上、好ましくは０．０５質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上、最も好ましくは０．３質量％以上である。また５質量％以下であり、好ましくは３質量％以下、より好ましくは１質量％、さらに好ましくは０．５質量％以下である。０．０１質量％未満では、必要なシャダー防止性を確保することが困難となり、また５質量％を超えると、必要な金属間摩擦係数を確保できなくなる恐れがある。

　本発明の潤滑油組成物は、更に（Ｄ）成分としてリン系添加剤を含有することが好ましい。（Ｄ）成分を添加することにより、耐摩耗性や耐焼付性、さらに湿式クラッチの摩擦特性を向上させることが可能となる。

　（Ｄ）成分のリン系添加剤としては、例えば、アルキルジチオリン酸亜鉛、リン酸、亜リン酸、リン酸モノエステル類、リン酸ジエステル類、リン酸トリエステル類、亜リン酸モノエステル類、亜リン酸ジエステル類、亜リン酸トリエステル類、（亜）リン酸エステル類の塩、及びこれらの混合物が挙げられる。

　ここに挙げた（Ｄ）成分のうち、リン酸、亜リン酸以外のものは、通常、炭素数２～３０、好ましくは３～２０の炭化水素基を含有する化合物である。この炭素数２～３０の炭化水素基としては、具体的には、例えば、以下のアルキル基、シクロアルキル基、アルキル置換シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アルキル置換アリール基、及びアリール置換アルキル基を挙げることができる。これらアルキル基は直鎖状でも分枝状でもよい。

　また、上述した（亜）リン酸エステル類の塩としては、具体的には、リン酸モノエステル、リン酸ジエステル、亜リン酸モノエステル、亜リン酸ジエステル等に、アンモニアや炭素数１～８の炭化水素基又は水酸基含有炭化水素基のみを分子中に含有するアミン化合物等の含窒素化合物を作用させて、残存する酸性水素の一部又は全部を中和した塩等が例示できる。
　これらの（Ｄ）成分は、１種類あるいは２種類以上を任意に配合することができる。

　本発明においてはアルキルまたはアルケニル亜リン酸エステルが好ましい。特に炭素数８以下、より好ましくは５以下のアルキルリン酸エステルが好ましい。

　また本発明においては亜リン酸とアルキル又はアルケニル亜リン酸エステルを併用することが好ましい。
　亜リン酸とアルキル又はアルケニル亜リン酸エステルを併用する場合は、リン量の比率で、亜リン酸：アルキル又はアルケニル亜リン酸エステルが１：０．２～１：３．５であることが好ましい。より好ましくは１：０．５～１：３、さらに好ましくは１：１～１：２である。亜リン酸の比が０．２未満、あるいは１０を超えるとでは金属間摩擦係数とシャダー防止性の性能のバランスが悪化する懸念がある。

　本発明の潤滑油組成物において（Ｄ）成分を配合する場合、その配合量は特に限定されないが、湿式クラッチの摩擦係数向上効果および潤滑油組成物の優れた酸化安定性を得るために、潤滑油組成物全量基準で、リン量として好ましくは５０質量ｐｐｍ以上、より好ましくは１００質量ｐｐｍ以上、さらに好ましくは２００質量ｐｐｍ以上、最も好ましくは４００質量ｐｐｍ以上である。また好ましくは２０００質量ｐｐｍ以下、より好ましくは１５００質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１０００質量ｐｐｍ以下、特に好ましくは８００質量ｐｐｍ以下、最も好ましくは６００質量ｐｐｍ以下である。
　リン量として５０質量ｐｐｍ未満では耐摩耗性や金属間摩擦係数が十分ではなく、また耐シャダー特性が不十分となる。また２０００質量ｐｐｍを超えると、酸化安定性やシール材への悪影響が懸念される。

　本発明の潤滑油組成物には、（Ｄ）成分のリン系添加剤以外の極圧添加剤を併用することができる。併用可能な極圧添加剤としては、潤滑油用の極圧添加剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能である。これらの例としては、ジスルフィド類、硫化オレフィン類、硫化油脂類等の硫黄系化合物等が挙げられる。これらの極圧添加剤の中から任意に選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物を任意の量で配合することができる。これらの極圧添加剤の配合量は、通常潤滑油組成物全量基準で０．０１～５．０質量％である。

　本発明の潤滑油組成物には（Ｅ）成分として、粘度指数向上剤を含有することが好ましい。粘度指数向上剤としては、具体的には、各種メタクリル酸エステルから選ばれる１種又は２種以上のモノマーの重合体、又は共重合体若しくはそれらの水添物などの所謂非分散型粘度指数向上剤、又はさらに窒素化合物を含む各種メタクリル酸エステルを共重合させた所謂分散型粘度指数向上剤等が例示できる。
　またその他の粘度指数向上剤の具体例としては、非分散型又は分散型エチレン－α－オレフィン共重合体（α－オレフィンとしてはプロピレン、１－ブテン、１－ペンテン等が例示できる）及びその水素化物、ポリイソブチレン及びその水添物、スチレン－ジエン共重合体の水素化物、スチレン－無水マレイン酸エステル共重合体、及びポリアルキルスチレン等を挙げることができる。

　これらの粘度指数向上剤の分子量は、せん断安定性を考慮して選定する。具体的には、粘度指数向上剤の数平均分子量は、例えば分散型及び非分散型ポリメタクリレートの場合は、５，０００～１５０，０００、好ましくは５，０００～３５，０００のものが、ポリイソブチレン又はその水素化物の場合は８００～５，０００、好ましくは１，０００～４，０００のものが、エチレン－α－オレフィン共重合体又はその水素化物の場合は８００～１５０，０００、好ましくは３，０００～１２，０００のものが好ましい。またこれらの粘度指数向上剤の中でもエチレン－α－オレフィン共重合体又はその水素化物を用いた場合には、特にせん断安定性に優れた潤滑油組成物を得ることができる。本発明においては、これらの粘度指数向上剤の中から任意に選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物を任意の量で配合することができる。粘度指数向上剤の配合量は、通常潤滑油組成物全量基準で０．１～４０質量％の範囲である。

　本発明における粘度指数向上剤はメタクリル酸エステルの重合体又は共重合体、すなわち、ポリメタクリレートが好ましい。これはポリメタクリレートが粘度指数向上剤として低温粘度特性、および粘度指数向上効果が高いためである。

　分子量としては、重量平均分子量として５，０００～１００，０００のものがより好ましく、１０，０００以上のものがより好ましく、また７０，０００以下のものがより好ましい。さらに重量平均分子量が５，０００以上３０，０００未満のものと、３０，０００以上７０，０００以下のものを組み合わせることが好ましい。３０，０００以上７０，０００以下のものは６０，０００以下であることが好ましい。
　重量平均分子量が５，０００以上３０，０００未満のものと、３０，０００以上７０，０００以下のものを組み合わせる場合は、添加剤としての質量率で、５，０００以上３０，０００未満：３０，０００以上７０，０００以下のものが1：０．０２～１：１であることが好ましい。より好ましくは１：０．０５～１：０．８、さらに好ましくは１：０．１～１：０．５である。
　また２種類のポリメタクリレートを組み合わせる理由は、剪断安定性と低温粘度特性ならびに粘度指数向上効果のバランスが本発明において最も良いからである。

　本発明の潤滑油組成物においては、その性能をさらに向上させる目的で、必要に応じて、上記添加剤の他に、酸化防止剤、腐食防止剤、防錆剤、抗乳化剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、ゴム膨潤剤、消泡剤、着色剤等の各種添加剤を単独で又は数種類組み合わせて配合しても良い。

　本発明の潤滑油組成物に併用可能な酸化防止剤としては、例えば、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を挙げることができる。具体的には、例えば、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；ジ－２－エチルヘキシルジチオリン酸亜鉛等のジアルキルジチオリン酸亜鉛類；及び（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挙げられる。これらの酸化防止剤の中から任意に選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物を任意の量で配合することができる。本発明においては、アミン系化合物とフェノール系化合物とを併用することが好ましい。

　腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、トリルトリアゾール系、チアジアゾール系、及びイミダゾール系化合物等が挙げられる。

　防錆剤としては、例えば、石油スルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、ジノニルナフタレンスルホネート、アルケニルコハク酸エステル、及び多価アルコールエステル等が挙げられる。

　抗乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、及びポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル等のポリアルキレングリコール系非イオン系界面活性剤等が挙げられる。

　金属不活性化剤としては、例えば、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、アルキルチアジアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール又はその誘導体、１，３，４－チアジアゾールポリスルフィド、１，３，４－チアジアゾリル－２，５－ビスジアルキルジチオカーバメート、２－（ アルキルジチオ）ベンゾイミダゾール、及びβ－（ｏ－カルボキシベンジルチオ）プロピオンニトリル等が挙げられる。

　流動点降下剤としては、潤滑油基油に応じて公知の流動点降下剤を任意に選択することができる。流動点降下剤としては、例えば、重量平均分子量が５０，０００～３００，０００、好ましくは６０，０００～３００，０００、特に好ましくは１００，０００～２５０，０００のポリ（メタ）アクリレート系流動点降下剤が好ましく用いられる。

　消泡剤としては、潤滑油分野の消泡剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、ジメチルシリコーン、フルオロシリコーン等のシリコーン類が挙げられる。これらの中から任意に選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物を任意の量で配合することができる。

　着色剤としては、通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、また任意の量を配合することができるが、通常その配合量は、組成物全量基準で０．００１～１．０質量％である。

　これらの添加剤を本発明の潤滑油組成物に含有させる場合には、その含有量は組成物全量基準で、酸化防止剤、腐食防止剤、防錆剤、抗乳化剤ではそれぞれ０．００５～５質量％、金属不活性化剤では０．００５～１質量％、流動点降下剤では、０．０５～１質量％、消泡剤では０．０００５～１質量％、着色剤では０．００１～１質量％の範囲で通常選ばれる。

　また、本発明の潤滑油組成物の１００℃における動粘度は、好ましくは４ｍｍ^２／ｓ以上、より好ましくは４．５ｍｍ^２／ｓ以上、さらに好ましくは５ｍｍ^２／ｓ以上、特に好ましくは５．５ｍｍ^２ｓ以上、最も好ましくは６ｍｍ^２／ｓ以上である。また好ましくは９ｍｍ^２／ｓ以下、より好ましくは８ｍｍ^２／ｓ以下、さらに好ましくは７．５ｍｍ^２／ｓ以下、特に好ましくは７ｍｍ^２／ｓ以下、最も好ましくは６．５ｍｍ^２／ｓ以下である。
　当該動粘度が４ｍｍ^２／ｓ未満では、十分な油膜厚さが形成されず、耐摩耗性が不十分になる可能性があり、また９ｍｍ^２／ｓを超えると、十分な省燃費効果が得られないばかりか、低温時始動性が不十分となる可能性がある。

　また、本発明の潤滑油組成物の４０℃における動粘度は、好ましくは１０ｍｍ^２／ｓ以上であり、より好ましくは１２ｍｍ^２／ｓ以上、さらに好ましくは１５ｍｍ^２／ｓ以上である。また、好ましくは３０ｍｍ^２／ｓ以下、より好ましくは２５ｍｍ^２／ｓ以下、さらに好ましくは２０ｍｍ^２／ｓ以下である。
　当該動粘度が１０ｍｍ^２／ｓ未満では十分な油膜厚さが形成されず、耐摩耗性が不十分になる可能性がある、また３０ｍｍ^２／ｓを超えると省燃費性が著しく低下するため、それぞれ好ましくない。

　また、本発明の潤滑油組成物の－４０℃におけるＢＦ粘度は、好ましくは２０，０００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは１５，０００ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは１０，０００ｍＰａ・ｓ以下、特に好ましくは８，０００ｍＰａ・ｓ以下、最も好ましくは７，０００ｍＰａ・ｓ以下である。ＢＦ粘度が２０，０００ｍＰａ・ｓを超えると、低温時始動性が不十分となる傾向にある。

　また、本発明の潤滑油組成物の粘度指数は、好ましくは１６０以上、より好ましくは１８０以上、さらに好ましくは２００以上、最も好ましくは２１０以上である。また好ましくは３００以下、より好ましくは２５０以下、さらに好ましくは２３０以である。粘度指数が１６０未満であると省燃費性が不十分となる傾向ある。また、３００を超えるような組成物は、ポリ（メタ）アクリレート系粘度指数向上剤の含有量が多すぎるものであり、せん断安定性が不十分となる傾向にある。

　本発明の自動変速機用潤滑油組成物は、金属ベルトを使用する無段変速機に好適に用いられる。特にチェーンベルトタイプの金属ベルトを使用する無段変速機に好適である。

　以下、本発明の内容を実施例および比較例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。

（実施例１～１８及び比較例１～７）
　表１の実施例１～１８及び比較例１～７に示す各潤滑油組成物を調製し、以下に示す試験を行い、その評価結果を表１に併記した。なお、表１中、基油の割合は基油全量基準、各添加剤の添加量は組成物全量基準である。

（１）ＡＳＴＭ　Ｄ２７８３に準拠した高速四球試験法による初期焼き付き荷重（ＬＮＳＬ）
（２）ＡＳＴＭ　Ｄ４１７２に準拠した高速四球試験法による摩耗痕径
（３）ＡＳＴＭ　Ｄ３２３３に準拠したファレックス焼き付き試験法による焼き付き荷重
（４）ＪＡＳＯ法（高荷重法）Ｍ３５８：２００５に準拠したＬＦＷ－１試験による金属間摩擦係数
（５）ＪＡＳＯ法　Ｍ３４９：２０１０に準拠したＬＶＦＡ寿命試験法に基づくシャダー寿命試験

　表１から明らかなように、ホウ素／金属（Ｂｏ／Ｍ）比率が７．０である比較例１および５．０である比較例７は、実施例に比較し、ＬＦＷ－１の金属間摩擦係数が低い。
　また、ホウ素／金属（Ｂｏ／Ｍ）比率が０．４である比較例２は、実施例に比較し、ＬＦＷ－１の金属間摩擦係数が低い。
　また、塩基価が７０ｍｇＫＯＨ／ｇのカルシウムスルホネートを使用した比較例３は、実施例に比較し、ＬＦＷ－１の金属間摩擦係数が低い。また耐摩耗性や耐焼付性も不十分である。
　また、ホウ素を含む無灰分散剤を使用しても、ホウ素量が２００質量ｐｐｍである比較例４および比較例５、またホウ素量が１２００質量ｐｐｍである比較例６は、実施例に比較し、ＬＦＷ－１の金属間摩擦係数が低い。また耐摩耗性や耐焼付性も不十分である。またＬＦＷ－１の金属間摩擦係数も低く、伝達トルク容量に影響している。

Claims (6)

1. 　潤滑油基油に、潤滑油組成物全量を基準として、（Ａ）ホウ素含有無灰分散剤をホウ素原子換算で３００～１０００質量ｐｐｍ、（Ｂ）全塩基価が２００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の金属系清浄剤を金属原子換算で１００～１２００質量ｐｐｍ、及び（Ｃ）摩擦調整剤を０．０１～５質量％含有し、かつ（Ａ）成分のホウ素原子換算の含有量（Ｂｏ：質量ｐｐｍ）／（Ｂ）成分の金属原子換算の含有量（Ｍ：質量ｐｐｍ）の比率（Ｂｏ／Ｍ）が０．５～４であることを特徴とする自動変速機用潤滑油組成物。
2. 　前記潤滑油基油は、１種または２種以上の混合物からなり、少なくとも１種が４０℃における動粘度８～１４ｍｍ^２／ｓの鉱油系基油または合成油で、かつ基油配合率が２０質量％以上であり、組成物の４０℃における動粘度が１０～３０ｍｍ^２／ｓ、粘度指数が１６０以上であることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機用潤滑油組成物。
3. 　さらに、（Ｄ）リン系添加剤を潤滑油組成物全量基準でリン量として５０～２０００質量ｐｐｍ、および（Ｅ）粘度指数向上剤を潤滑油組成物全量基準で０．１～４０質量％含有することを特徴とする請求項１または２に記載の自動変速機用潤滑油組成物。
4. 　前記（Ａ）ホウ素含有無灰分散剤が、ホウ素を１重量％以上含み、窒素を３重量％以下含むことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の自動変速機用潤滑油組成物。
5. 　前記（Ｂ）金属系清浄剤が、カルシウムスルホネートのみからなることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の自動変速機用潤滑油組成物。
6. 　金属ベルトを使用する無段変速機に用いることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の自動変速機用潤滑油組成物。