JP2010180277A - Lubricant composition for continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、湿式摩擦材の結合時ショックを抑制しつつ、湿式摩擦材での静摩擦係数やベルト−プーリー間の金属間摩擦係数を高めた無段変速機用潤滑油組成物に属する。 The present invention relates to a lubricating oil composition for a continuously variable transmission that suppresses a shock at the time of coupling of a wet friction material and increases a static friction coefficient in the wet friction material and a friction coefficient between a belt and a pulley.
自動車の燃費向上を目的として、有段の自動変速機に替わって無段変速機（以下、適宜「ＣＶＴ」という。）が広く用いられてきており、特に、動力伝達に金属ベルトとプーリーを使用する金属ベルト式ＣＶＴが一般的となっている。金属ベルト式ＣＶＴは、金属製のベルトとプーリーの間の摩擦力を介して動力を伝達する金属ベルト−プーリー部分と、発進要素であるトルクコンバーターと、前進後進を切り替えるための前後進切り替え機構とを備えており、トルクコンバーターのロックアップクラッチ部と前後進切り替え機構のクラッチ部分には湿式摩擦材が使用されている。
これらの金属ベルト−プーリー部分、トルクコンバーター、及び前後進切り替え機構では、通常、同一の潤滑油が使用されている。そのため、金属ベルトＣＶＴに用いる潤滑油には、以下に記載するように、金属ベルト−プーリー部分への適合性と共に、クラッチ部分の湿式摩擦材への適合性も求められる。
For the purpose of improving the fuel efficiency of automobiles, continuously variable transmissions (hereinafter referred to as “CVT” where appropriate) have been widely used instead of stepped automatic transmissions, and in particular, metal belts and pulleys are used for power transmission. A metal belt type CVT is generally used. The metal belt type CVT includes a metal belt-pulley part that transmits power via a frictional force between a metal belt and a pulley, a torque converter that is a starting element, and a forward / reverse switching mechanism for switching forward / reverse. The wet friction material is used for the lock-up clutch part of the torque converter and the clutch part of the forward / reverse switching mechanism.
In these metal belt-pulley part, torque converter, and forward / reverse switching mechanism, the same lubricating oil is usually used. Therefore, the lubricating oil used for the metal belt CVT is required to be compatible with the wet friction material of the clutch portion as well as the compatibility with the metal belt-pulley portion as described below.
金属ベルト−プーリー部分では、使用される潤滑油に高い金属間摩擦係数が求められている。金属ベルト−プーリー部分では高い伝達トルク容量を確保することが重要であり、伝達トルク容量は金属製のベルトとプーリーの間の押付圧と摩擦係数の積に比例するためである。すなわち、同程度の動力を伝達する場合には、潤滑油の摩擦係数が高いほど金属ベルト−プーリー間の押付圧を低く抑えることができ、結果として金属ベルト式ＣＶＴの燃費を向上することができる。この金属間摩擦係数を向上させる技術としては、スルホネートやフェネートといったアルカリ土類金属系清浄剤を潤滑油に配合する技術が知られている（例えば、特許文献１、２等）。 In the metal belt-pulley portion, a high coefficient of friction between metals is required for the lubricating oil used. It is important to secure a high transmission torque capacity in the metal belt-pulley part, because the transmission torque capacity is proportional to the product of the pressing pressure between the metal belt and the pulley and the friction coefficient. That is, when the same level of power is transmitted, the higher the friction coefficient of the lubricating oil, the lower the pressing pressure between the metal belt and the pulley, and as a result, the fuel consumption of the metal belt type CVT can be improved. . As a technique for improving the coefficient of friction between metals, a technique is known in which an alkaline earth metal detergent such as sulfonate or phenate is blended in a lubricating oil (for example, Patent Documents 1 and 2).
一方、トルクコンバーターや前後進切り替え機構では、ロックアップクラッチ結合時や前後進切り替え機構作動時のクラッチ結合時にショックが生じるため、使用される潤滑油にはこのショック抑制効果の高いものが求められている。このショック抑制技術としては、潤滑油に摩擦調整剤を配合する技術が知られている（例えば、特許文献３、４等）。 On the other hand, in the torque converter and the forward / reverse switching mechanism, a shock is generated when the lockup clutch is engaged or when the clutch is engaged when the forward / reverse switching mechanism is operated. Yes. As this shock suppression technique, a technique of blending a friction modifier with lubricating oil is known (for example, Patent Documents 3 and 4).
しかし、潤滑油への摩擦調整剤の配合は、上記のトルクコンバーターや前後進切り替え機構におけるショックの抑制には有効であるが、金属ベルト−プーリー間の金属間摩擦係数の低下を生じやすいと共に、トルクコンバーターや前後進切り替え機構でクラッチが結合する際の湿式摩擦材での動摩擦係数の低下や、クラッチが極低速で摺動する際の湿式摩擦材での静摩擦係数の低下を生じやすい。これら摩擦係数の大幅な低下は、金属ベルトでの動力伝達不良、トルクコンバーターや前後進切り替え機構におけるクラッチ結合の遅延やクラッチの滑りが懸念される。逆に、金属間摩擦係数を向上させるべく摩擦調整剤を減量すると、クラッチ結合時のショックが増大することが懸念される。 However, the blending of the friction modifier in the lubricating oil is effective for suppressing the shock in the torque converter and the forward / reverse switching mechanism, but the metal-to-metal friction coefficient between the metal belt and the pulley tends to decrease. It tends to cause a decrease in the dynamic friction coefficient of the wet friction material when the clutch is engaged by a torque converter or a forward / reverse switching mechanism, and a decrease in the static friction coefficient of the wet friction material when the clutch slides at an extremely low speed. These significant reductions in the coefficient of friction are concerned with poor power transmission through the metal belt, clutch connection delay in the torque converter and forward / reverse switching mechanism, and clutch slippage. Conversely, if the friction modifier is reduced in order to improve the friction coefficient between metals, there is a concern that the shock at the time of clutch engagement increases.
このように、一般に、クラッチ結合時のショック抑制と、クラッチの湿式摩擦材での静摩擦係数・動摩擦係数や金属ベルト−プーリー間での金属間摩擦係数の向上は両立させづらいため、これらを共に向上することは困難であった。さらに、これらの性能は、初期だけでなく長期にわたり維持されること（すなわち安定性が良好なこと）が求められている。 Thus, in general, it is difficult to achieve both the suppression of shock during clutch engagement and the improvement of the coefficient of static and dynamic friction of the clutch wet friction material and the metal-to-metal friction coefficient between the metal belt and the pulley. It was difficult to do. Further, these performances are required to be maintained not only in the initial stage but also for a long period of time (that is, having good stability).
本発明は、無段変速機におけるクラッチの結合時ショックを抑制しつつ、クラッチの湿式摩擦材での静摩擦係数とベルト−プーリー間の金属間摩擦係数を高くし、かつクラッチの湿式摩擦材での動摩擦係数の安定性が良好な無段変速機用潤滑油組成物を提供することを目的とする。 The present invention increases the static friction coefficient of the clutch wet friction material and the friction coefficient between the metal and the belt-pulley between the clutch and the wet friction material of the clutch while suppressing the shock at the time of clutch engagement in the continuously variable transmission. It is an object of the present invention to provide a lubricating oil composition for continuously variable transmissions having good dynamic friction coefficient stability.
本発明者らは上記状況に鑑み、鋭意研究を進めた結果、潤滑油基油に、特定のスルホラン誘導体、カルシウムスルホネート及びカルシウムフェネートから選ばれる１種類以上、及び特定の粘度指数向上剤を特定量配合することにより、従来の無段変速機用潤滑油組成物では困難であったクラッチ結合時のショックの抑制とクラッチの湿式摩擦材における高い静摩擦係数やベルト−プーリー間での高い金属間摩擦係数を両立し、さらにクラッチの湿式摩擦材での動摩擦係数の安定性も良好である無段変速機用潤滑油組成物を得ることができることを見出した。 In light of the above situation, the present inventors have intensively studied and, as a result, identified one or more selected from a specific sulfolane derivative, calcium sulfonate and calcium phenate, and a specific viscosity index improver as a lubricating base oil. By blending the amount, it was difficult to suppress the shock when the clutch was engaged, which was difficult with the conventional lubricating oil composition for continuously variable transmissions, the high coefficient of static friction in the wet friction material of the clutch, and the high metal-to-metal friction between the belt and pulley. It has been found that a lubricating oil composition for a continuously variable transmission can be obtained which has both good coefficients and also has a good dynamic friction coefficient stability in the wet friction material of the clutch.
すなわち、本発明は、無段変速機に適した潤滑油組成物であって、潤滑油基油に、（Ａ）下記一般式（１）で表される化合物を、該潤滑油組成物全量に対して０．１質量％以上５．０質量％以下、（Ｂ）塩基性カルシウムスルホネート及び塩基性カルシウムフェネートから選ばれる１種類以上を、該潤滑油組成物全量に対してカルシウム量換算で４５０質量ｐｐｍ以上７００質量ｐｐｍ以下、及び（Ｃ）非分散型ポリメタクリレート系粘度指数向上剤を、該潤滑油組成物全量に対して０．５質量％以上２０質量％以下、を含有させたことを特徴とする無段変速機用潤滑油組成物を提供するものである。
（式（１）中、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキル基を表す。）
That is, the present invention is a lubricating oil composition suitable for a continuously variable transmission, wherein (A) a compound represented by the following general formula (1) is added to the lubricating oil composition in a total amount of the lubricating oil composition. On the other hand, 0.1 mass% or more and 5.0 mass% or less, (B) 1 type or more chosen from basic calcium sulfonate and basic calcium phenate is 450 in conversion of calcium amount with respect to this lubricating oil composition whole quantity. Mass ppm to 700 mass ppm and (C) a non-dispersed polymethacrylate viscosity index improver containing 0.5 mass% to 20 mass% with respect to the total amount of the lubricating oil composition. A lubricating oil composition for a continuously variable transmission is provided.
(In formula (1), R 1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)
本発明によれば、無段変速機におけるクラッチの結合時ショックを抑制しつつ、クラッチの湿式摩擦材での静摩擦係数とベルト−プーリー間の金属間摩擦係数を高くし、かつクラッチの湿式摩擦材での動摩擦係数の安定性が良好な無段変速機用潤滑油組成物が提供される。 According to the present invention, the coefficient of static friction in the wet friction material of the clutch and the coefficient of metal-to-metal friction between the belt and the pulley are increased while suppressing the shock at the time of clutch engagement in the continuously variable transmission, and the wet friction material of the clutch A lubricating oil composition for a continuously variable transmission having a good dynamic friction coefficient is provided.
以下、本発明を詳細に説明する。
（１）基油
本発明に用いる基油としては、鉱油系基油、合成系基油、及びこれらの混合基油など、無段変速機用潤滑油の基油として用いられるものであれば特に制限はないが、無段変速機用潤滑油として適切な潤滑特性を得やすいという観点からは１００℃における動粘度が３．５ｍｍ２／ｓから５．０ｍｍ２／ｓであることが好ましい。また、粘度温度特性確保の観点から粘度指数は１１０以上、酸化安定性確保の観点からは硫黄分は０．０１質量％以下であることが好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
(1) Base oil As the base oil used in the present invention, a mineral oil base oil, a synthetic base oil, a mixed base oil thereof, and the like can be used as long as they are used as a base oil for a continuously variable transmission lubricating oil. it is no limitation, but is preferably a kinematic viscosity at 100 ° C. from the viewpoint of easily obtained appropriate lubricating properties as the continuously variable transmission lubricating oil is 5.0 mm 2 / s from 3.5 mm 2 / s. Moreover, it is preferable that a viscosity index is 110 or more from a viewpoint of ensuring viscosity temperature characteristics, and a sulfur content is 0.01 mass% or less from a viewpoint of ensuring oxidation stability.
また、無段変速機用潤滑油として適切な低温粘度と適切な潤滑特性を得やすいという観点からは、本発明の基油は、〔１〕１００℃における動粘度が１．５〜３．５ｍｍ２／ｓ、流動点が−３０℃以下、粘度指数が１００以上、かつ、硫黄分が０．０１質量％以下の基油と、〔２〕１００℃における動粘度が４．０〜８．０ｍｍ２／ｓ、粘度指数が１２０以上、かつ、硫黄分が０．０１質量％以下の基油を用い、上記〔１〕の基油を基油質量比率で２０質量％〜８０質量％含有するように混合した基油を用いることが好ましい。 In addition, from the viewpoint of easily obtaining an appropriate low-temperature viscosity and appropriate lubricating characteristics as a continuously variable transmission lubricating oil, the base oil of the present invention has a dynamic viscosity at 100 ° C. of 1.5 to 3.5 mm. 2 / s, a base oil having a pour point of −30 ° C. or less, a viscosity index of 100 or more and a sulfur content of 0.01% by mass or less, and [2] a kinematic viscosity at 100 ° C. of 4.0 to 8.0 mm. 2 / s, a base oil having a viscosity index of 120 or more and a sulfur content of 0.01% by mass or less is used, and the base oil of the above [1] is contained in an amount of 20% to 80% by mass in the base oil mass ratio. It is preferable to use a base oil mixed in the above.
上記鉱油系基油としては、どのような製法のものでも用いることができるが、水素化精製油、触媒異性化油などに溶剤脱蝋または水素化脱蝋などの処理を施した高度に精製されたパラフィン系鉱油（高粘度指数鉱油系潤滑油基油）が好ましく使用される。また、上記以外の鉱油系基油としては、例えば、潤滑油原料をフェノール、フルフラールなどの芳香族抽出溶剤を用いた溶剤精製により得られるラフィネート、シリカ−アルミナを担体とするコバルト、モリブデンなどの水素化処理触媒を用いた水素化処理により得られる水素化処理油などが挙げられ、例えば、１００ニュートラル油、１５０ニュートラル油、５００ニュートラル油などを挙げることができる。 Any mineral base oil can be used as the mineral oil base oil, but it is highly refined by subjecting hydrorefined oil, catalyst isomerized oil, etc. to treatment such as solvent dewaxing or hydrodewaxing. Paraffinic mineral oil (high viscosity index mineral oil base oil) is preferably used. Examples of mineral base oils other than those described above include, for example, raffinates obtained by solvent refining using lube oil as an aromatic extraction solvent such as phenol and furfural, hydrogen such as cobalt and molybdenum using silica-alumina as a carrier. Examples thereof include hydrotreated oils obtained by hydrotreating using a hydrotreating catalyst, such as 100 neutral oil, 150 neutral oil, and 500 neutral oil.
上記合成系潤滑油基油としては、例えば、メタン等の天然ガスを原料として合成されるイソパラフィン、ポリ−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、ポリグリコールエステル、二塩基酸エステル、リン酸エステル、シリコン油などを挙げることができる。
これらの基油は、鉱油及び合成油から選ばれる１種単独で用いてもよいし、２種以上を任意の割合で組み合わせて混合して用いてもよい。
Examples of the synthetic lubricant base oil include isoparaffin, poly-α-olefin oligomer, polybutene, alkylbenzene, polyol ester, polyglycol ester, dibasic acid ester, phosphoric acid synthesized from natural gas such as methane. Examples include esters and silicone oils.
These base oils may be used individually by 1 type chosen from mineral oil and synthetic oil, and may mix and use 2 or more types in arbitrary ratios.
（２）一般式（１）で表される化合物（（Ａ）成分）
本発明では、下記一般式（１）で表される化合物を用いる。
(2) Compound represented by general formula (1) (component (A))
In the present invention, a compound represented by the following general formula (1) is used.
一般式（１）中、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキル基であり、好ましく炭素数８〜１６のアルキル基である。 In the general formula (1), R 1 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and preferably an alkyl group having 8 to 16 carbon atoms.
一般式（１）で表される化合物はクラッチ結合時のショックを改善する効果があり、この配合により、従来から無段変速機用潤滑油のクラッチ結合時のショック改善を目的として配合されてきた、アミド系化合物やアミン系化合物やアルコール系化合物などの摩擦調整剤の配合を抑制することが可能となる。一般式（１）で表される化合物は、上記に記載したような従来から配合されてきた摩擦調整剤のように、クラッチの湿式摩擦材での静摩擦係数やベルト−プーリーにおける金属間摩擦係数を低下させることがなく、またクラッチの湿式摩擦材での動摩擦係数を長期間維持する効果も有する。 The compound represented by the general formula (1) has an effect of improving the shock at the time of clutch engagement, and has been conventionally formulated for the purpose of improving the shock at the time of clutch engagement of a continuously variable transmission lubricant. It becomes possible to suppress the blending of friction modifiers such as amide compounds, amine compounds and alcohol compounds. The compound represented by the general formula (1) has a coefficient of static friction in a wet friction material of a clutch and a coefficient of friction between metals in a belt-pulley, like the friction modifiers conventionally blended as described above. It does not decrease, and has the effect of maintaining the dynamic friction coefficient of the wet friction material of the clutch for a long period of time.
一般式（１）で表される化合物の配合量は、組成物全量に対し０．１質量％以上５．０質量％以下であり、好ましくは０．２質量％以上２．０質量％以下、さらに好ましくは０．５質量％以上２．０質量％以下である。上記配合量が０．１質量％未満ではクラッチ結合時のショック改善効果が十分得られず、５．０質量％を超えると有機材料への適合性が悪化する。 The compounding amount of the compound represented by the general formula (1) is 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less, preferably 0.2% by mass or more and 2.0% by mass or less, based on the total amount of the composition. More preferably, it is 0.5 mass% or more and 2.0 mass% or less. If the blending amount is less than 0.1% by mass, the effect of improving shock at the time of clutch engagement cannot be obtained sufficiently, and if it exceeds 5.0% by mass, the compatibility with organic materials is deteriorated.
（３）塩基性カルシウムスルホネート及び塩基性カルシウムフェネート（（Ｂ）成分）
本発明では、塩基性カルシウムスルホネート及び塩基性カルシウムフェネートから選ばれる少なくとも１種類を用いる。
塩基性カルシウムスルホネートと塩基性カルシウムフェネートは、クラッチの湿式摩擦材での静摩擦係数や、ベルト−プーリー間での金属間摩擦を高める効果を有する。また、燃費改善のため組成物を低粘度化した場合に問題となりやすい、部品の摩耗を防止する効果も有する。ただし、配合量が多すぎると、クラッチ結合時のショックが生じやすくなるとともに、クラッチの湿式摩擦材での動摩擦係数を長期間維持しづらくなる。このような観点から、本発明では、塩基性カルシウムスルホネート及び塩基性カルシウムフェネートから選ばれる少なくとも１種類の配合量は、潤滑油組成物全量に対してカルシウム量換算で４５０質量ｐｐｍ以上７００質量ｐｐｍ以下となる割合で使用する。この配合量は、好ましくは４５０質量ｐｐｍ以上６５０質量ｐｐｍ以下、より好ましくは４８０質量ｐｐｍ以上６００質量ｐｐｍ以下である。
(3) Basic calcium sulfonate and basic calcium phenate (component (B))
In the present invention, at least one selected from basic calcium sulfonate and basic calcium phenate is used.
Basic calcium sulfonate and basic calcium phenate have an effect of increasing the coefficient of static friction in the wet friction material of the clutch and the friction between metals between the belt and the pulley. It also has an effect of preventing wear of parts, which is likely to be a problem when the viscosity of the composition is lowered to improve fuel efficiency. However, if the amount is too large, a shock at the time of clutch engagement is likely to occur, and the dynamic friction coefficient of the wet friction material of the clutch is difficult to maintain for a long time. From such a viewpoint, in the present invention, at least one compounding amount selected from basic calcium sulfonate and basic calcium phenate is 450 mass ppm or more and 700 mass ppm in terms of calcium amount with respect to the total amount of the lubricating oil composition. Use at the following ratio. This blending amount is preferably 450 mass ppm or more and 650 mass ppm or less, more preferably 480 mass ppm or more and 600 mass ppm or less.
塩基性カルシウムスルホネートの具体例としては、下記一般式（２）及び（３）のものが挙げられる。
上記式（２）及び（３）中、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ水素原子又は炭素数１〜３０のアルキル基を示し、好ましくは炭素数６〜１８のアルキル基であり、それらが複数存在する場合は、それぞれ同一であっても、異なってもよい。ｎは、１〜４の整数である。 In the above formulas (2) and (3), R 4 and R 5 each represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, preferably an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms, and there are a plurality of them. When doing so, they may be the same or different. n is an integer of 1 to 4.
塩基性カルシウムフェネートの具体例としては、下記一般式（４）のものが挙げられる。
上記式（４）中、Ｒ７及びＲ８は、水素原子又は炭素数１〜３０のアルキル基を示し、好ましくは炭素数６〜１８のアルキル基であり、それらが複数存在する場合は、それぞれ同一であっても、異なってもよい。Ｓｘのｘは、１又は２であり、好ましくは１である。これらは、単独で用いてもよいし、必要に応じて２種以上を混合して用いてもよい。
また、カルシウムスルホネートとカルシウムフェネートを併用しても良い。
In the above formula (4), R 7 and R 8 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, preferably an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms. They may be the same or different. X of Sx is 1 or 2, and preferably 1. These may be used alone or as a mixture of two or more as necessary.
Further, calcium sulfonate and calcium phenate may be used in combination.
なお、本発明の性能を損ねない範囲の少量であれば、カルシウム以外のアルカリ金属やアルカリ土類金属、例えばマグネシウム、バリウム、ナトリウムなどのスルホネートやフェネート、アルカリ金属やアルカリ土類金属のサリシレートを含有していてもよい。 In addition, if it is a small amount within the range not impairing the performance of the present invention, it contains alkali metals and alkaline earth metals other than calcium, for example, sulfonates and phenates such as magnesium, barium and sodium, and salicylates of alkali metals and alkaline earth metals. You may do it.
塩基性カルシウムスルホネートと塩基性カルシウムフェネートは、ＪＩＳ Ｋ２５０１の過塩素酸法によって測定される塩基価が１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であることが好ましい。塩基価を１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上とすることで、クラッチの湿式摩擦材での摩擦係数や金属間摩擦係数を高くしやすい。塩基価は好ましくは２００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、より好ましくは２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上である。塩基価は高すぎても特に不都合はないが、通常入手しやすいものは５００ｍｇＫＯＨ／ｇ程度までのものである。 The basic calcium sulfonate and the basic calcium phenate preferably have a base number of 150 mgKOH / g or more measured by the perchloric acid method of JIS K2501. By setting the base number to 150 mgKOH / g or more, it is easy to increase the friction coefficient in the wet friction material of the clutch and the friction coefficient between metals. The base number is preferably 200 mgKOH / g or more, more preferably 250 mgKOH / g or more. Even if the base number is too high, there is no particular inconvenience, but those which are usually readily available are those up to about 500 mgKOH / g.
（４）非分散型ポリメタクリレート系粘度指数向上剤（（Ｃ）成分）
本発明では、粘度指数向上剤として、非分散型ポリメタクリレート系粘度指数向上剤を使用する。分子構造中にアミノ基やスルホン酸基を有する「分散型」ではなく、このような極性基を有さない「非分散型」のポリメタクリレート系粘度指数向上剤を用いることにより湿式摩擦材の摩擦特性が向上する。
非分散型ポリメタクリレート系粘度指数向上剤としては、例えば、下記一般式（５）に示す構造を有するものなどが挙げられ、構造の一部がポリメタクリレート以外の高分子化合物であっても、ポリマーの大部分がポリメタクリレートであってもよい。
(4) Non-dispersed polymethacrylate viscosity index improver (component (C))
In the present invention, a non-dispersed polymethacrylate viscosity index improver is used as the viscosity index improver. Friction of wet friction materials by using "non-dispersion type" polymethacrylate viscosity index improver that does not have such polar groups, rather than "dispersion type" having amino groups or sulfonic acid groups in the molecular structure Improved characteristics.
Non-dispersed polymethacrylate viscosity index improvers include, for example, those having a structure represented by the following general formula (5), and even if a part of the structure is a polymer compound other than polymethacrylate, Most of may be polymethacrylate.
式（５）中、Ｒ９は水素原子又は炭素数１〜２０のアルキル基、ｋは１以上の整数である。 In formula (5), R 9 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and k is an integer of 1 or more.
本発明で用いるポリメタクリレート系粘度指数向上剤は、非分散型であるということ以外に特に制限はないが、粘度指数向上効果を得やすいという観点からは重量平均分子量（ポリスチレン換算）は１０，０００以上が好ましく、良好なせん断安定性の確保と省燃費性に効果のある低粘度化を図りやすいという観点からは重量平均分子量（ポリスチレン換算）は４５０，０００以下であることが好ましい。なお、ここで重量平均分子量（Ｍｗ）とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定された分子量算定用標準ポリスチレン換算値である。 The polymethacrylate viscosity index improver used in the present invention is not particularly limited except that it is a non-dispersion type, but the weight average molecular weight (polystyrene conversion) is 10,000 from the viewpoint of easily obtaining the effect of improving the viscosity index. The above is preferable, and the weight average molecular weight (in terms of polystyrene) is preferably 450,000 or less from the viewpoint of ensuring good shear stability and facilitating low viscosity effective in fuel economy. Here, the weight average molecular weight (Mw) is a standard polystyrene equivalent value for molecular weight calculation measured by gel permeation chromatography (GPC).
非分散型ポリメタクリレート系粘度指数向上剤は、一種単独でも二種以上組み合わせて使用してもよい。
非分散型ポリメタクリレート系粘度指数向上剤の配合量は、組成物全量に対して０．５質量％以上２０質量％以下とし、好ましくは１質量％以上１９質量％以下、より好ましくは３質量％以上１７質量％以下である。
The non-dispersion type polymethacrylate viscosity index improver may be used alone or in combination of two or more.
The blending amount of the non-dispersed polymethacrylate viscosity index improver is 0.5% by mass or more and 20% by mass or less, preferably 1% by mass or more and 19% by mass or less, more preferably 3% by mass with respect to the total amount of the composition. It is 17 mass% or less.
（５）組成物の性状
本発明の潤滑油組成物の性状としては、必要性能に応じて、例えば無段変速機用として適した、以下に記載するような性状とすることができる。
１００℃における動粘度は、粘度低下による耐摩耗性及び耐焼付き性の観点からは５．８ｍｍ２／ｓ以上であることがより好ましく、省燃費性向上の観点からは７．４ｍｍ２／ｓ以下であることが好ましい。
粘度指数は、常温域での粘度が高まることによる省燃費性の低下防止という観点からは１５０以上であることが好ましい。一方、粘度指数が高すぎることによる問題は特にないが、高い粘度指数とするにはより高分子量の粘度指数向上剤を使用するケースや、その配合量が多量になるケースが多く、その結果としてせん断安定性が悪くなり、粘度の低下による摩耗防止性・耐焼付き性の悪化が生じることがある。そのため、２７０以下程度が現実的な上限値である。
また、−４０℃でのブルックフィールド粘度（ＢＦ粘度）は、省燃費性の観点から２０，０００ｍＰａ・ｓ未満とすることが好ましい。
(5) Property of composition The property of the lubricating oil composition of the present invention may be the property described below suitable for use in a continuously variable transmission, for example, depending on the required performance.
The kinematic viscosity at 100 ° C. is more preferably 5.8 mm 2 / s or more from the viewpoint of wear resistance and seizure resistance due to viscosity reduction, and 7.4 mm 2 / s or less from the viewpoint of improving fuel economy. It is preferable that
The viscosity index is preferably 150 or more from the viewpoint of preventing a reduction in fuel economy due to an increase in viscosity at normal temperature. On the other hand, there is no particular problem due to the viscosity index being too high, but there are many cases in which a higher molecular weight viscosity index improver is used to achieve a higher viscosity index, and in many cases the blending amount is large. Shear stability may deteriorate, and wear resistance and seizure resistance may deteriorate due to a decrease in viscosity. Therefore, about 270 or less is a realistic upper limit value.
Further, the Brookfield viscosity (BF viscosity) at −40 ° C. is preferably less than 20,000 mPa · s from the viewpoint of fuel economy.
（６）その他の添加剤
本発明の無段変速機用潤滑油は、上記（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）の各成分のほかに、必要に応じて、公知の添加剤、例えば、無灰型分散剤、油性剤、摩耗防止剤、極圧剤、さび止め剤、摩擦調整剤、酸化防止剤、腐食防止剤、金属不活性化剤、流動点降下剤、消泡剤、着色剤、自動変速機油用パッケージ添加剤、あるいはこれらのうち少なくとも１種を含有する各種潤滑油用パッケージ添加剤などを添加することができる。
ただし、摩擦調整剤は、その種類によっては、本発明の効果に影響する場合があるので、本発明の効果を妨げないものを選択するか、その配合量を極力抑えることが望ましい。
(6) Other additives In addition to the components (A), (B), and (C) described above, the lubricating oil for continuously variable transmission of the present invention may be a known additive, for example, , Ashless type dispersant, oiliness agent, antiwear agent, extreme pressure agent, rust inhibitor, friction modifier, antioxidant, corrosion inhibitor, metal deactivator, pour point depressant, antifoaming agent, coloring Agents, automatic transmission oil package additives, or various lubricant package additives containing at least one of them can be added.
However, depending on the type of friction modifier, the effect of the present invention may be affected. Therefore, it is desirable to select one that does not interfere with the effect of the present invention, or to suppress the blending amount as much as possible.
上記の無灰型分散剤としては、アルケニルコハク酸イミド、アルケニルコハク酸エステル、長鎖脂肪酸とポリアミンとのアミド（アミノアミド型）、あるいはこれらのホウ素化物誘導体などが挙げられる。油性剤としては、オレイン酸、ステアリン酸、高級アルコール、アミン、エステル、硫化油脂、酸性リン酸エステル、酸性亜リン酸エステルなどが挙げられる。摩耗防止剤としては、ジチオリン酸金属塩、チオリン酸金属塩、硫黄化合物、リン酸エステル、亜リン酸エステル、酸性リン酸エステルやそのアミン塩などが挙げられる。極圧剤としては、炭化水素硫化物、硫化油脂、ジチオリン酸亜鉛、リン酸エステル、亜リン酸エステル、塩素化パラフィン、塩素化ジフェニルなどが挙げられる。さび止め剤としては、カルボン酸やそのアミン塩、エステル、スルホン酸塩、ホウ素化合物などが挙げられる。摩擦調整剤としては、有機モリブテン化合物、多価アルコール部分エステル、アミン、アミド、硫化エステル、リン酸エステル、酸性リン酸エステルやそのアミン塩などが挙げられる。酸化防止剤としては、アミン系、フェノール系、硫黄系の酸化防止剤などが挙げられる。腐食防止剤としては、ベンゾトリアゾール、アルケニルコハク酸エステルなどが挙げられる。流動点降下剤としては、ポリメタクリレート、ポリブテンなどが挙げられる。消泡剤としては、シリコン化合物、フルオロシリコン化合物、エステル系などが挙げられる。 Examples of the ashless dispersant include alkenyl succinimides, alkenyl succinates, amides of long chain fatty acids and polyamines (aminoamide type), and boride derivatives thereof. Examples of oil agents include oleic acid, stearic acid, higher alcohols, amines, esters, sulfurized fats and oils, acidic phosphate esters, and acidic phosphite esters. Examples of the antiwear agent include dithiophosphate metal salts, thiophosphate metal salts, sulfur compounds, phosphate esters, phosphite esters, acidic phosphate esters and amine salts thereof. Examples of extreme pressure agents include hydrocarbon sulfides, sulfurized fats and oils, zinc dithiophosphate, phosphate esters, phosphite esters, chlorinated paraffins, and chlorinated diphenyls. Examples of the rust inhibitor include carboxylic acid and its amine salt, ester, sulfonate, boron compound and the like. Examples of the friction modifier include organic molybdenum compounds, polyhydric alcohol partial esters, amines, amides, sulfurized esters, phosphate esters, acidic phosphate esters and amine salts thereof. Examples of the antioxidant include amine-based, phenol-based, and sulfur-based antioxidants. Examples of the corrosion inhibitor include benzotriazole and alkenyl succinate. Examples of the pour point depressant include polymethacrylate and polybutene. Examples of the antifoaming agent include silicon compounds, fluorosilicon compounds, ester-based compounds, and the like.
次に実施例及び比較例により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。 Next, although an Example and a comparative example demonstrate further in detail, this invention is not specifically limited to these Examples.
下記基油を表１及び表２の比率で混合した基油を用い、下記添加剤を表１及び表２の比率（組成物全量に対する配合割合）で配合して、無段変速機用潤滑油組成物を調製した。 Lubricating oil for continuously variable transmissions, using the following base oils mixed in the ratios shown in Tables 1 and 2 and the following additives in the ratios shown in Tables 1 and 2 (mixing ratios relative to the total amount of the composition). A composition was prepared.
＜基油＞
・基油Ａ：水素化精製基油
（流動点：−５０℃、粘度指数：１０５、硫黄分：０．０００１質量％、１００℃粘度：３ｍｍ２／ｓ）
・基油Ｂ：水素化精製基油
（流動点：−１２℃、粘度指数：１２４、硫黄分：０．０００６質量％、１００℃粘度：６ｍｍ２／ｓ）
・基油Ｃ：水素化精製基油
（流動点：−１２℃、粘度指数：１２４、硫黄分：０．０００２質量％、１００℃粘度：４ｍｍ２／ｓ）
<Base oil>
Base oil A: hydrorefined base oil (pour point: −50 ° C., viscosity index: 105, sulfur content: 0.0001 mass%, 100 ° C. viscosity: 3 mm 2 / s)
Base oil B: hydrorefined base oil (pour point: −12 ° C., viscosity index: 124, sulfur content: 0.0006 mass%, 100 ° C. viscosity: 6 mm 2 / s)
Base oil C: hydrorefined base oil (pour point: −12 ° C., viscosity index: 124, sulfur content: 0.0002 mass%, 100 ° C. viscosity: 4 mm 2 / s)
＜添加剤＞
・パッケージ添加剤１：無段変速機油用パッケージ添加剤（塩基価３００の塩基性カルシウムスルホネートをカルシウム量で０．５質量％含有）
・パッケージ添加剤２：上記パッケージ添加剤１から塩基性カルシウムスルホネートを除外したもの
・スルホネート：塩基性カルシウムスルホネート（塩基価３００、カルシウム含有量：１１質量％）
・一般式（１）で表される化合物：一般式（１）で、Ｒ１が炭素数１２のアルキル基のもの
・ＰＭＡ１：重量平均分子量（Ｍｗ）が２１，０００である非分散型ポリメタクリレート系粘度指数向上剤
・ＰＭＡ２：重量平均分子量（Ｍｗ）が１５，０００である非分散型ポリメタクリレート系粘度指数向上剤
・ＰＭＡ３：重量平均分子量（Ｍｗ）が２５０，０００である非分散型ポリメタクリレート系粘度指数向上剤
・ＰＭＡ４：重量平均分子量（Ｍｗ）が３００，０００である分散型ポリメタクリレート系粘度指数向上剤
・ＰＭＡ５：重量平均分子量（Ｍｗ）が４４０，０００である非分散型ポリメタクリレート系粘度指数向上剤で、アームを７本以上有する星型重合体
・ＰＭＡ６：重量平均分子量（Ｍｗ）が３５，０００である非分散型ポリメタクリレート系粘度指数向上剤
・ＰＭＡ７：重量平均分子量（Ｍｗ）が２１，０００である非分散型ポリメタクリレート系粘度指数向上剤
・流動点降下剤
<Additives>
Package additive 1: Package additive for continuously variable transmission oil (contains 0.5% by mass of calcium content of basic calcium sulfonate having a base number of 300)
Package additive 2: Basic calcium sulfonate excluded from package additive 1Sulfonate: Basic calcium sulfonate (base number 300, calcium content: 11 mass%)
Compound represented by general formula (1): general formula (1) wherein R 1 is an alkyl group having 12 carbon atoms PMA1: non-dispersed polymethacrylate having a weight average molecular weight (Mw) of 21,000 -Based viscosity index improver-PMA2: non-dispersed polymethacrylate viscosity index improver with a weight average molecular weight (Mw) of 15,000-PMA3: non-dispersed polymethacrylate with a weight average molecular weight (Mw) of 250,000 System viscosity index improver PMA4: Dispersion type polymethacrylate viscosity index improver having a weight average molecular weight (Mw) of 300,000 PMA5: Non-dispersion type polymethacrylate type having a weight average molecular weight (Mw) of 440,000 Star polymer with 7 or more arms, viscosity index improver PMA6: non-dispersed polymer with a weight average molecular weight (Mw) of 35,000 Remethacrylate viscosity index improver / PMA7: Non-dispersed polymethacrylate viscosity index improver / pour point depressant with a weight average molecular weight (Mw) of 21,000
湿式摩擦材での摩擦特性評価、ベルト−プーリー間の摩擦係数評価、及び耐摩耗性評価として、以下に示す評価を実施した。なお、１００℃動粘度、０℃動粘度及び粘度指数はＪＩＳ Ｋ２２８３動粘度試験方法で測定した。 The following evaluations were carried out as evaluation of friction characteristics with wet friction materials, evaluation of friction coefficient between belt and pulley, and evaluation of wear resistance. In addition, 100 degreeC kinematic viscosity, 0 degreeC kinematic viscosity, and the viscosity index were measured by the JISK2283 kinematic viscosity test method.
（１）湿式摩擦材での摩擦特性評価
社団法人 自動車技術会の自動車規格ＪＡＳＯ Ｍ３４８「自動変速機油摩擦特性試験方法」で定めたＳＡＥ Ｎｏ．２試験装置を用いて、湿式摩擦材の摩擦特性を調べた。すなわち、ＪＡＳＯ法で５０００サイクルの試験を行い、ＪＡＳＯ Ｍ３４８で規定されたサイクルでの、下記に示す測定条件で測定された各摩擦係数μ０、μｄ、及びμｔから、湿式摩擦材の摩擦特性を下記基準で評価した。
(1) Friction characteristic evaluation with wet friction material SAE No. defined in the automotive engineering standard JASO M348 “Automatic transmission oil friction characteristic test method” of the Japan Society of Automotive Engineers. 2 The friction characteristics of the wet friction material were examined using a test apparatus. That is, 5000 cycles of the test were performed by the JASO method, and the friction characteristics of the wet friction material were determined from the friction coefficients μ0, μd, and μt measured under the following measurement conditions in the cycle specified by JASO M348. Evaluated by criteria.
＜各摩擦係数の測定条件＞
・μｄ：
フリクションディスクを３６００ｒｐｍで一定回転させたのち、動摩擦試験用電動機の駆動電源を切り、同時に押し荷重を加えて、慣性円盤をフリクションディスクとスチールプレートで発生する摩擦トルクで制動させるとき、制動開始後、回転数が１８００ｒｐｍに達したときの摩擦トルクＴｄを下記式（ｘ）の摩擦トルクＴとして式（ｘ）で算出される動摩擦係数値である。
<Measurement conditions for each coefficient of friction>
・ Μd:
After the friction disk is rotated at a constant speed of 3600 rpm, the drive power of the motor for dynamic friction test is turned off, and at the same time a pressing load is applied to brake the inertia disk with the friction torque generated by the friction disk and the steel plate. This is a dynamic friction coefficient value calculated by the equation (x) with the friction torque Td when the rotation speed reaches 1800 rpm as the friction torque T of the following equation (x).
・μ０：
フリクションプレートが停止する直前の２００ｒｐｍ以下での最大トルクＴ０を下記式（ｘ）の摩擦トルクＴとして式（ｘ）で算出される動摩擦係数値である。
・ Μ0:
This is a dynamic friction coefficient value calculated by the equation (x) with the maximum torque T0 at 200 rpm or less immediately before the friction plate stops as the friction torque T of the following equation (x).
・μｔ：
押し荷重を加えて、フリクションディスクとスチールプレートを挟んだ後、フリクションプレートを０．７ｒｐｍで一定回転させ、回転立ち上がりから２秒後の安定トルクＴｔを下記式（ｘ）の摩擦トルクＴとして式（ｘ）で算出される静摩擦係数値である。
・ Μt:
After applying the pushing load and sandwiching the friction disk and steel plate, the friction plate is rotated at a constant speed of 0.7 rpm, and the stable torque Tt after 2 seconds from the start of rotation is expressed as the friction torque T of the following formula (x) ( It is a static friction coefficient value calculated in x).
μ ：摩擦係数
Ｔ ：摩擦トルク（Ｎｍ）
ｎ ：フリクションディスク枚数
ｒｅ：平均摩擦有効半径
Ｐ ：押し付け荷重
Ａ ：摩擦面積
μ: friction coefficient T: friction torque (Nm)
n: number of friction discs re: average friction effective radius P: pressing load A: friction area
＜湿式摩擦材の摩擦特性の評価基準＞
・μ０／μｄの最大値：
湿式摩擦材の結合時ショックの指標。この値が低いほど結合時ショックが小さく良好であり、１．０７以下を合格とした。
・μｔ（静摩擦係数）の最小値：
湿式摩擦材での動力伝達の指標。この値が高いほど湿式摩擦材での伝達トルク容量が良好であり、０．１２５以上を合格とした。
・μｄ変化率：
下記式（ｙ）により求められる湿式摩擦材での摩擦特性安定性（動摩擦係数の安定性）の指標。この値が小さいほど湿式摩擦材での摩擦特性が安定して良好であるとし、７％以下を合格とした。
<Evaluation criteria for friction characteristics of wet friction materials>
・ Maximum value of μ0 / μd:
Index of shock when wet friction materials are combined. The lower this value, the smaller and better the shock at the time of binding, and 1.07 or less was accepted.
・ Minimum value of μt (Coefficient of static friction):
An indicator of power transmission in wet friction materials. The higher this value, the better the transfer torque capacity with the wet friction material, and 0.125 or more was considered acceptable.
・ Μd change rate:
Index of friction characteristic stability (dynamic friction coefficient stability) in a wet friction material obtained by the following formula (y). The smaller this value, the more stable and good the friction characteristics with the wet friction material were, and 7% or less was acceptable.
（２）ベルト−プーリー間の金属間摩擦係数評価
ＪＡＳＯ Ｍ３５８に準拠して実施した。評価は高面圧法で実施し、滑り速度０．２５ｍ／ｓでの摩擦係数を用いた。この値が高いほどベルト−プーリー間の伝達トルク容量が良好であり、０．１３５以上を合格とした。
(2) Evaluation of friction coefficient between belt and pulley between metals It was carried out according to JASO M358. Evaluation was carried out by the high surface pressure method, and a friction coefficient at a sliding speed of 0.25 m / s was used. The higher this value, the better the transmission torque capacity between the belt and the pulley, and a value of 0.135 or higher was accepted.
（３）ベルト−プーリー間の耐摩耗性評価
耐摩耗性評価として、ＪＡＳＯ Ｍ３５８の高面圧法に準拠して荷重１１１２Ｎで３０分間摺動させた後のブロックの摩耗幅を測定した。この値が小さいほど耐摩耗性が良好であり部品耐久性が良好である。これは、０．９ｍｍ以下を合格とした。
表１及び表２に、それぞれ実施例及び比較例の結果を示す。
(3) Wear resistance evaluation between belt and pulley As wear resistance evaluation, the wear width of the block after sliding for 30 minutes with a load of 1112 N was measured according to the high surface pressure method of JASO M358. The smaller this value, the better the wear resistance and the better the component durability. This made 0.9 mm or less a pass.
Tables 1 and 2 show the results of Examples and Comparative Examples, respectively.
上記の実施例及び比較例から、本発明において、一般式（１）の化合物、特定の粘度指数向上剤及び金属型清浄剤を配合することにより、目標を満足することが明らかになった。
一方、一般式（１）の化合物を含有しない比較例１では、湿式摩擦材の結合時ショックの抑制効果が劣り、湿式摩擦材の動摩擦係数の安定性も劣る。ポリメタクリレート系粘度指数向上剤として分散型のものを配合した比較例２では、湿式摩擦材の結合時のショックの抑制効果が劣る。さらに、カルシウムスルホネートを含有しない比較例３では湿式摩擦材の静摩擦係数と金属間摩擦係数が低く、耐摩耗性も十分でない。カルシウムスルホネートを過剰に含有する比較例４では湿式摩擦材の結合時ショックの抑制効果が劣り、湿式摩擦材の動摩擦係数の安定性も劣る。
From the above Examples and Comparative Examples, it has been clarified that the present invention satisfies the target by blending the compound of the general formula (1), the specific viscosity index improver and the metal detergent.
On the other hand, in Comparative Example 1 that does not contain the compound of the general formula (1), the effect of suppressing the shock when the wet friction material is combined is inferior, and the stability of the dynamic friction coefficient of the wet friction material is also inferior. In the comparative example 2 which mix | blended the dispersion | distribution type thing as a polymethacrylate type viscosity index improver, the suppression effect of the shock at the time of the coupling | bonding of a wet friction material is inferior. Furthermore, in Comparative Example 3 not containing calcium sulfonate, the static friction coefficient and the intermetal friction coefficient of the wet friction material are low, and the wear resistance is not sufficient. In Comparative Example 4 containing an excessive amount of calcium sulfonate, the effect of suppressing the shock when the wet friction material is bonded is inferior, and the stability of the dynamic friction coefficient of the wet friction material is also inferior.
Claims (1)
潤滑油基油と、
（Ａ）下記一般式（１）で表される化合物を、該潤滑油組成物全量に対して０．１質量％以上５．０質量％以下と、
（式（１）中、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキル基を表す。）
（Ｂ）塩基性カルシウムスルホネート及び塩基性カルシウムフェネートから選ばれる１種類以上を、該潤滑油組成物全量に対してカルシウム量換算で４５０質量ｐｐｍ以上７００質量ｐｐｍ以下と、
（Ｃ）非分散型ポリメタクリレート系粘度指数向上剤を、該潤滑油組成物全量に対して０．５質量％以上２０質量％以下と、を含むことを特徴とする無段変速機用潤滑油組成物。 A lubricating oil composition comprising:
Lubricating base oil,
(A) 0.1 mass% or more and 5.0 mass% or less of the compound represented by the following general formula (1) with respect to the total amount of the lubricating oil composition;
(In formula (1), R 1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)
(B) one or more selected from basic calcium sulfonate and basic calcium phenate, 450 mass ppm or more and 700 mass ppm or less in terms of calcium relative to the total amount of the lubricating oil composition;
(C) A non-dispersed polymethacrylate viscosity index improver containing 0.5% by mass or more and 20% by mass or less of the lubricant composition based on the total amount of the lubricating oil composition. Composition.
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