JP2014019713A - 緩衝器用潤滑油組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
緩衝器は、垂直に設置されるより斜めに設置したほうが乗り心地に優れるため、通常の緩衝器は斜めに取り付けられる。このため、緩衝器の伸縮によって発生する曲げモーメントにより大きな横力が緩衝器に掛かる。この横力が掛かった状態のときに緩衝器の伸縮運動がスムーズになされるためには、軸受(ガイドブッシュ)の低フリクション化が緩衝器油(ショックアブソーバフルード:SAF)に求められる。
従来、自動車緩衝器用潤滑油は、緩衝器のオイルシール/ピストンロッド、ピストンロッド/ガイドブッシュ、ピストンバンド/シリンダーなどの摺動部における摩擦を低減することによって振動抑制作用の向上を図ってきた(例えば、特許文献1、2)。
特許文献3では、このような課題を解決するためにオイルシールとピストンロッドやピストンバンドとシリンダ等摺動部の摩擦力を高めた自動車緩衝器用潤滑油組成物が提案されている。当該潤滑油組成物は、潤滑油基油に対し(A)酸性リン酸モノエステルのアミン塩、(B)ポリアルケニルコハク酸イミド及び(C)酸性亜リン酸ジエステルを配合してなるものである。しかし、このように摩擦力を高めた場合には、ゴムによるビビリが発生しやすくなる傾向にある。
このように緩衝器用潤滑油は、緩衝器の微少振幅時に、ゴムによるビビリが発生しにくく、且つ、緩衝器の減衰力を発揮することが求められる。このような観点からは、オイルシールはゴム製品であり、ピストンロッドの表面はクロム材であるため、ゴムとクロム間の摩擦が問題となる。
すなわち本発明は、以下の〔1〕〜〔8〕を提供するものである。
〔1〕(A)鉱油及び/又は合成油からなる基油と、(B)下記式(1)で表されるジチオリン酸エステルとを含むことを特徴とする、緩衝器用潤滑油組成物。
〔2〕前記(B)成分は、R1がイソプロピル基であり、R2が炭素数1〜5のアルキレン基であり、R3が炭素数1〜5のアルキル基である、〔1〕に記載の緩衝器用潤滑油組成物。
〔3〕前記(B)成分が、エチル−3−{[ビス(1−メチルエトキシ)フォスフィノチオイル]チオ}プロピオネートである〔1〕又は〔2〕に記載の緩衝器用潤滑油組成物。
〔4〕前記(B)成分の含有量が、該組成物全体に対して0.01質量%以上5質量%以下である、〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
〔5〕更に、該組成物全体に対して0.1質量%以上5質量%以下の(C)多価アルコールの部分エステルを含有する、〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
〔6〕前記(C)成分が、ペンタエリスリトールジオレートである、〔5〕に記載の緩衝器用潤滑油組成物。
〔7〕更に該組成物全体に対して0.1質量%以上5質量%以下の(D)リン含有化合物を含有する、〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
〔8〕前記(D)成分が、ジチオリン酸亜鉛(ZnDTP)である、〔7〕に記載の緩衝器用潤滑油組成物。
本発明の潤滑油組成物における基油(A)は、鉱油及び/又は合成油である。この鉱油や合成油の種類に特に制限はなく、鉱油としては、例えば、溶剤精製、水添精製などの通常の精製法により得られたパラフィン基系鉱油、中間基系鉱油又はナフテン基系鉱油などが挙げられる。
また、合成油としては、例えば、ポリブテン、ポリオレフィン〔α−オレフィン(共)重合体〕、各種のエステル(例えば、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、リン酸エステルなど)、各種のエーテル(例えば、ポリフェニルエーテルなど)、アルキルベンゼン、アルキルナフタレンなどが挙げられる。
本発明においては、基油として、上記鉱油を一種用いてもよく、二種以上組み合わせて用いてもよい。また、上記合成油を一種用いてもよく、二種以上組み合わせて用いてもよい。更には、鉱油一種以上と合成油一種以上とを組み合わせて用いてもよい。
これらの中でも、鉱油、特にパラフィン系鉱油や、1−デセンのオリゴマーなどのα−オレフィン重合体及びそれらの混合物が好ましく用いられる。
基油の粘度指数は、特に限定されないが、95以上であることが好ましく、100以上であることがより好ましく、105以上であることが更に好ましい。なお、ここでいう基油の粘度指数などの性状は、複数の基油を混合して用いる場合は、混合基油の性状を意味している。
また、前記基油は、引火点が150℃以上であるものが好ましく、155℃以上のものがより好ましい。基油の引火点が150℃以上では、使用条件下において泡の発生が少なくなり、そのことによって乗り心地性を向上させることがある。
したがって低温流動性を高める目的で、過度に低粘度基材を混合した基油を用いることは好ましくない。
なお、ここでいう引火点は、通常JIS K2265(COC法)によって測定されるものである。
本発明の潤滑剤組成物において、(A)成分の含有量は、特に限定されないが、例えば、組成物全量に対して、好ましくは50質量%以上99.9質量%以下であり、より好ましくは70質量%以上99.8質量%以下であり、更に好ましくは80質量%以上99.7質量%以下である。
本発明の潤滑油組成物におけるジチオリン酸エステル(B)は、下記式(1)で表される。
R1で表されるアルキル基は、炭素数1〜5が好ましく、炭素数2〜4がより好ましく、炭素数2〜3が更に好ましい。また当該アルキル基は、直鎖状又は分岐状であってもよい。
R1で表されるアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基が挙げられる。これらの中でも、イソプロピル基が好ましい。
R2で表されるアルキレン基は、炭素数1〜5が好ましく、炭素数1〜4がより好ましく、炭素数2〜3が更に好ましい。また当該アルレン基は、直鎖状又は分岐状であってもよい。R2で表されるアルキレン基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチルレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基が挙げられる。これらの中でも、エチレン基又はプロピレン基が好ましい。
R3で表されるアルキル基は、炭素数1〜5が好ましく、炭素数2〜4がより好ましく、炭素数2〜3が更に好ましい。また当該アルキル基は、直鎖状又は分岐状であってもよい。
R3で表されるアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基が挙げられる。これらの中でも、エチル基又はノルマルブチル基が好ましく、高速側の摩擦係数を高める観点から、エチル基がより好ましい。
また、これらのジチオリン酸エステルの中でもエチル−3−{[ビス(1−メチルエトキシ)フォスフィノチオイル]チオ}プロピオネート〔下記の式(1−1)で表される化合物〕又は、ブチル−3−{[ビス(1−メチルエトキシ)フォスフィノチオイル]チオ}プロピオネート〔下記の式(1−2)で表される化合物〕がより好ましく、エチル−3−{[ビス(1−メチルエトキシ)フォスフィノチオイル]チオ}プロピオネート〔式(1−1)〕が更に好ましい。
本発明の潤滑油組成物は、(C)多価アルコールの部分エステル(以下、単に「(C)成分」と称することがある)を含有していることが好ましい。多価アルコールの部分エステルを含有することで、本発明の効果に加えて、ガイドブッシュ、ピストンロッドに一般的に用いられる材料である青銅―クロム間の潤滑性において、摩擦係数が低く緩衝器におけるピストンロッド/ガイドブッシュ間の摩擦係数を低減することができる。
多価アルコールの部分エステルは、炭素数が10以上20以下の脂肪酸残基を有する多価アルコールの部分エステルが好ましい。ここで脂肪酸残基とは、脂肪酸の脱カルボキシル基残基を意味する。
脂肪酸残基は、特に限定されないが、例えば、分岐又は直鎖のものであってもよいし、不飽和脂肪族炭化水素基であってもよいし、飽和脂肪族炭化水素基であってもよい。具体的に、脂肪酸残基としては、例えば、デシル基、ラウリル基、パルチミル基、ステアリル基、オレイル基が挙げられる。
多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等の2価アルコール;グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、1,3,5−ペンタントリオール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール等の3価アルコール;ペンタエリスリトール、1,2,3,4−ブタンテトロール、ソルビタン等の4価アルコール、アドニトール、アラビトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトール等の多価アルコールなどが挙げられる。
多価アルコールの価数は、特に限定されないが、3価以上が好適であり、4価がより好適である。
多価アルコールは、1〜3のエステル置換部位を有することが好適であり、2〜3のエステル置換部位を有することがより好適である。
また、多価アルコールの部分エステルは、2以上の水酸基を有することが好適である。
好適な多価アルコールの部分エステルとしては、具体的には、ペンタエリスリトールジオレート、ペンタエリスリトールジラウリレート、ペンタエリスリトールジステアリレート、モノオレイルグリセライド等が挙げられる。これらの中でも、ペンタエリスリトールジオレート、ペンタエリスリトールジラウリレート、モノオレイルグリセライドが好ましい。
本発明の潤滑油組成物は、(D)リン含有化合物(以下、単に「(D)成分」と称することがある)を含有していることが好ましい。リン含有化合物を含有していることによって、多価アルコールの部分エステル(C)と相乗効果を発揮して、顕著に耐摩耗性が向上する。
(D)リン含有化合物としては、リン酸エステル類、酸性リン酸モノエステルのアミン塩、酸性亜リン酸ジエステルなどのリン系エステル化合物、ジチオリン酸亜鉛(ZnDTP)が挙げられる。
これらの中でも、本発明の潤滑油組成物においては、リン含有化合物として、アルキル基の炭素数7〜12のZnDTPを含むことが好ましい。当該ZnDTPとしては、下記一般式(D1)
上記一般式(D1)において、R1d及びR2dで表されるアルキル基の具体例としては、ヘプチル基、イソヘプチル基、シクロヘキシルメチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、イソオクチル基、シクロオクチル基、ノニル基、イソノニル基、3,5,5−トリメチルヘキシル基、シクロオクチルメチル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基、2−プロピルヘプチル基、イソデシル基、ウンデシル基、ドデシル基、2−ブチルオクチル基、イソドデシル基などが挙げられる。これらの中で、炭素数7〜10のものがより好ましい。
R1d及びR2dは、たがいに同じであってもよいし、異なっていてもよいが、製造上の容易さの観点から、同一であるものが好ましい。
本発明の潤滑油組成物においては、当該(D)成分であるリン含有化合物の含有量は、組成物全量に対して、0.3〜2質量%が好ましく、0.5〜1.5質量%がより好ましい。
本発明の緩衝器油においては、任意添加成分として、無灰清浄分散剤、金属系清浄剤、潤滑性向上剤、酸化防止剤、防錆剤、金属不活性化剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤及び消泡剤の中から選ばれる少なくとも1種を、本発明の目的が損なわれない範囲で適宜含有することができる。これらの任意成分は、特に限定されないが、例えば、組成物全量に対して、好ましくは0.1〜20質量%であり、より好ましくは0.3〜10質量%であり、更に好ましくは0.3〜5質量%である。
また、硫化油脂、硫化脂肪酸、硫化エステル、硫化オレフィン、ジヒドロカルビルポリサルファイド、チアジアゾール化合物、アルキルチオカルバモイル化合物、トリアジン化合物、チオテルペン化合物、ジアルキルチオジプロピオネート化合物などの硫黄系極圧剤が挙げられる。
更に、ステアリン酸、オレイン酸などの脂肪族飽和及び不飽和モノカルボン酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸などの重合脂肪酸、リシノレイン酸、12−ヒドロキシステアリン酸などのヒドロキシ脂肪酸、ラウリルアルコール、オレイルアルコールなどの脂肪族飽和及び不飽和モノアルコール、ステアリルアミン、オレイルアミンなどの脂肪族飽和及び不飽和モノアミン、ラウリン酸アミド、オレイン酸アミドなどの脂肪族飽和及び不飽和モノカルボン酸アミドなどの油性剤が挙げられる。
粘度指数向上剤としては、例えば、ポリメタクリレート、分散型ポリメタクリレート、オレフィン系共重合体(例えば、エチレン−プロピレン共重合体など)、分散型オレフィン系共重合体、スチレン系共重合体(例えば、スチレン−ジエン水素化共重合体など)などが挙げられる。
流動点降下剤としては、質量平均分子量が5万〜15万程度のポリメタクリレートなどを用いることができる。
消泡剤としては、高分子シリコーン系消泡剤が好ましく、この高分子シリコーン系消泡剤を含有させることにより、消泡性が効果的に発揮され、乗り心地性が向上する。
前記高分子シリコーン系消泡剤としては、例えばオルガノポリシロキサンを挙げることができ、特にトリフルオロプロピルメチルシリコーン油などの含フッ素オルガノポリシロキサンが好適である。
低速側のゴム摩擦係数(以下「μ1」と称することがある)は、ゴムによるビビリの発生防止の観点から、0.04以上0.13以下が好ましく、0.05以上0.10以下がより好ましく、0.06以上0.08以下が更に好ましい。低速側のゴム摩擦係数とは、速度1mm/sにおけるゴム―クロム間の摩擦係数であり、実施例記載の方法により測定されるものとする。
高速側のゴム摩擦係数(以下「μ2」と称することがある)は、伸縮運動が小さい時に緩衝器の減衰力を発揮させる観点から、0.06以上0.15以下が好ましく、0.07以上0.13以下がより好ましく、0.09以上0.10以下が更に好ましい。高速側のゴム摩擦係数とは、速度15mm/sにおけるゴム―クロム間の摩擦係数であり、実施例記載の方法により測定されるものとする。
上記の高速側の摩擦係数に対する低速側の摩擦係数の比(μ1/μ2)は、ゴムによるビビリの発生防止し、伸縮運動が小さい時に緩衝器の減衰力を発揮させる観点から、0.8以下が好ましく、0.10以上0.70以下がより好ましく、0.30以上0.70以下が更に好ましい。
青銅摩擦係数は、ピストンロッド−ガイドブッシュ間の摩擦係数を低減する観点から、0.05以上0.18以下が好ましく、0.08以上0.17以下がより好ましく、0.10以上0.15以下がより好ましい。青銅摩擦係数は、青銅−クロム間の摩擦係数であり、実施例記載の方法により測定されるものとする。
本発明の潤滑油組成物は、特に、ゴム−クロム間での低速側の摩擦係数が低く、高速側の摩擦係数が高くなるため、少なくともゴム製のオイルシールと、少なくとも前記オイルシールとが接する摺動部がクロム製である(例えばクロムメッキ)ピストンロッドを有する緩衝器用の潤滑剤として好ましく使用される。
また(C)成分を含有することで、青銅−クロム間での摩擦係数が低くなるため、少なくとも内面が青銅製のガイドブッシュと、少なくとも前記ガイドブッシュと接する摺動部がクロム製である(例えばクロムメッキ)ピストンロッドを有する緩衝器用の潤滑剤としてより好ましく使用される。
また、工業用油圧作動油や建機用動作油等にも有効であると考えられる。
(1)ゴム摩擦係数の測定
試験機:バウデン式往復動摩擦試験機
試験条件
荷重:2kgf
ストローク:10mm
速度:1mm/s又は15mm/s
温度:80℃
摩擦回数:1
摩擦材:上部ゴム(A727)
下部クロームメッキ板(50×1000×5mm)
なお、ゴムはゴムプレートを径15mmの円形に切り出し、図1のように径12.7mm球で押し出し、プレートにサンプル油を数滴落として、慣らし(8mm/s,0.1kgfを2分,0.2kgfを2分,0.3kgfを2分,0.5kgfを2分)後,1mm/s(低速側)又は15mm/s(高速側)で試験を行った。表1では1mm/sでの摩擦係数の測定結果をゴムμ1として、15mm/sでの摩擦係数の測定結果をゴムμ2として示す。
試験機:バウデン式往復動摩擦試験機
試験条件
荷重:0.5kgf
ストローク:10mm
速度:2mm/s
温度:80℃
摩擦回数:1
摩擦材:上部リン青銅球、
下部クロームメッキ板(50×1000×5mm)
なお、リン青銅球は、1/2インチ球、サンプル油の供試方法はプレートにサンプル油を数滴落として、慣らし(8mm/s,0.1kgfを2分,0.2kgfを2分,0.3kgfを2分,0.5kgfを2分)後,2mm/sで試験を行った。表1では摩擦係数の測定結果を青銅μとして示す。
第1表に示す各成分を含有する緩衝器用潤滑油組成物(ショックアブソーバー油)を調製し、摩擦係数の測定を行った。その結果を第1表に示す。
基油:40℃動粘度=9.07mm2/s,粘度指数=109,密度(15℃)=0.828g/cm3
式(1−1)の化合物:エチル−3−{[ビス(1−メチルエトキシ)フォスフィノチオイル]チオ}プロピオネート
式(1−2)の化合物:ブチル−3−{[ビス(1−メチルエトキシ)フォスフィノチオイル]チオ}プロピオネート
Zn−DTP(1):アルキル炭素数6のプライマリー型
Zn−DTP(2):アルキル炭素数8のプライマリー型
その他の添加剤:脂肪族カルボン酸アミド、カルシウムスルフォネート、ポリメタクリレート等の混合物
Claims (8)
- 前記(B)成分は、R1がイソプロピル基であり、R2が炭素数1〜5のアルキレン基であり、R3が炭素数1〜5のアルキル基である、請求項1に記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- 前記(B)成分が、エチル−3−{[ビス(1−メチルエトキシ)フォスフィノチオイル]チオ}プロピオネートである、請求項1又は2に記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- 前記(B)成分の含有量が、該組成物全体に対して0.01質量%以上5質量%以下である、請求項1〜3のいずれかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- 更に、該組成物全体に対して0.1質量%以上5質量%以下の(C)多価アルコールの部分エステルを含有する、請求項1〜4のいずれかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- 前記(C)成分が、ペンタエリスリトールジオレートである、請求項5に記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- 更に該組成物全体に対して0.1質量%以上5質量%以下の(D)リン含有化合物を含有する、請求項1〜6のいずれかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- 前記(D)成分が、ジチオリン酸亜鉛(ZnDTP)である、請求項7に記載の緩衝器用潤滑油組成物。
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