JP2014037510A

JP2014037510A - 潤滑油組成物

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Publication number: JP2014037510A
Application number: JP2012181766A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Sakagami; 衆一坂上; Aya Aoki; 亜弥青木
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2012-08-20
Filing date: 2012-08-20
Publication date: 2014-02-27
Anticipated expiration: 2032-08-20
Also published as: EP2886631B1; JP5970291B2; EP2886631A1; US9458405B2; WO2014030608A1; CN104603249A; US20150240182A1; KR20150044881A; CN104603249B; EP2886631A4

Abstract

【課題】鉄系および銅系の両金属に対して潤滑性に優れ、熱安定性にも優れる潤滑油組成物を提供する。
【解決手段】潤滑油組成物は、基油に対し、下記（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分を配合してなる。
（Ａ）ジアルキルハイドロジェンフォスファイト
（Ｂ）硫黄系酸化防止剤
（Ｃ）ポリアルケニルこはく酸イミド
本発明の潤滑油組成物は、鉄系および銅系の両金属に対して潤滑性に優れ、熱安定性にも優れるので、自動車等の緩衝器用として好適である。
【選択図】なし

Description

本発明は、潤滑油組成物に関し、詳しくは、自動車等の緩衝器に使用される潤滑油組成物に関する。

緩衝器（ショックアブソーバ）は乗用車の車体とタイヤの間に設置され，路面の凹凸による車体の振動や、急加速・急ブレーキの際に発生する揺れ等を緩和する働きがある。また、垂直に設置されるより斜めに設置した方が乗心地に優れるため、通常のショックアブソーバは斜めに取り付けてある。従って、ショックアブソーバ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ショックアブソーバにかかる。この横力がかかった状態の時にショックアブソーバ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や耐摩耗性向上が緩衝器油（ショックアブソーバフルード：ＳＡＦ）に求められる。
このような要求に対して、例えば、（ａ）基油、（ｂ）りん酸エステル、亜りん酸エステルおよびりん酸エステルアミン塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物、および（ｃ）アルカノールアミンを含有する緩衝器用油圧作動油組成物が提案されている（特許文献１参照）。また、潤滑油基油中に（Ａ）亜リン酸エステルと、（Ｂ）脂肪族アミン系油性剤と、（Ｃ）脂肪酸、ナフテン酸若しくはこれらのエステルまたはこれらの混合物とを必須の成分として所定量含むアクティブサスペンション用流体組成物が提案されている（特許文献２参照）。

特開平５−２５５６８３号公報特開２０００−１９２０６７号公報

一方、ショックアブソーバの軸受（ガイドブッシュ）は銅系のものが主流である。従って、一般に銅のガイドブッシュをターゲットに緩衝器油を開発している。ただし、ガイドブッシュの中には鉄系のものもあり、その場合は、鉄系用の緩衝器油を開発しなければならなかった。それ故、このような使い分けは煩雑であり、１種類の緩衝器油で銅系と鉄系の２種のガイドブッシュに適用できることが望ましい。
しかしながら、特許文献１、２に記載された緩衝器油によっても銅系と鉄系の２種のガイドブッシュに対して潤滑性を両立させることは困難である。さらに、金属に対する潤滑性を向上させるために極圧剤や油性剤を基油に添加すると一般に熱安定性が悪化する。

本発明は、鉄系および銅系の両金属に対して潤滑性に優れ、熱安定性にも優れる潤滑油組成物を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意研究の結果、ある種のリン系極圧剤（例えばジラウリルハイドロジェンフォスファイト）が鉄系と銅系の両金属に対する潤滑性を向上させることを見いだした。その一方、この添加剤は熱安定性が悪く、スラッジが発生しやすいこともわかってきた。そこでさらに検討した結果、硫黄系酸化防止剤とポリアルケニルこはく酸イミドを上記リン系極圧剤と併用することで、潤滑性を維持しながら熱安定性（耐スラッジ性）を向上させることができることを見いだした。本発明は、このような知見をもとに完成されたものである。

すなわち、本発明は、以下のような潤滑油組成物を提供するものである。
〔１〕基油に対し、下記（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分を配合してなることを特徴とする潤滑油組成物。
（Ａ）ジアルキルハイドロジェンフォスファイト
（Ｂ）硫黄系酸化防止剤
（Ｃ）ポリアルケニルこはく酸イミド
〔２〕上述の〔１〕に記載の潤滑油組成物において、前記（Ａ）成分が下記式（１）で示されることを特徴とする潤滑油組成物。

（Ｒ^１とＲ^２は、独立に炭素数８以上１６以下のアルキル基である。）
〔３〕上述の〔２〕に記載の潤滑油組成物において、前記式（１）の化合物がジラウリルハイドロジェンフォスファイトであることを特徴とする潤滑油組成物。
〔４〕上述の〔１〕から〔３〕までのいずれか１つに記載の潤滑油組成物において、前記（Ｂ）成分が下記式（２）で示されることを特徴とする潤滑油組成物。

（Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^９およびＲ^１０は、各々独立にアルキル基であり、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７およびＲ^８は各々独立にアルキレン基である。）
〔５〕上述の〔４〕に記載の潤滑油組成物において、前記式（２）におけるＲ^３、Ｒ^４、Ｒ^９およびＲ^１０がターシャリーブチル基であることを特徴とする潤滑油組成物。
〔６〕上述の〔４〕または〔５〕に記載の潤滑油組成物において、前記式（２）におけるＲ^５およびＲ^８がエチレン基であることを特徴とする潤滑油組成物。
〔７〕上述の〔４〕から〔６〕までのいずれか１つに記載の潤滑油組成物において、前記式（２）におけるＲ^６およびＲ^７がエチレン基であることを特徴とする潤滑油組成物。
〔８〕上述の〔１〕から〔７〕までのいずれか１つに記載の潤滑油組成物において、前記（Ｃ）成分がポリブテニルこはく酸イミドであることを特徴とする潤滑油組成物。
〔９〕上述の〔１〕から〔８〕までのいずれか１つに記載の潤滑油組成物が緩衝器用であることを特徴とする潤滑油組成物。

本発明によれば、鉄系と銅系のどちらの金属に対しても潤滑性に優れ、かつ熱安定性にも優れる潤滑油組成物を提供できる。それ故、本発明の潤滑油組成物は自動車等の緩衝器用として特に優れている。

本発明の潤滑油組成物（以下、「本組成物」ともいう）は、基油に、（Ａ）ジアルキルハイドロジェンフォスファイトと、（Ｂ）硫黄系酸化防止剤と、さらに（Ｃ）ポリアルケニルこはく酸イミドとをそれぞれ所定の割合で配合することにより得られる。以下、本組成物について詳細に説明する。

〔基油〕
本組成物における基油としては、通常、鉱油や合成油が用いられる。この鉱油や合成油の種類、その他については特に制限はなく、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、中間基系鉱油また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、ＧＴＬ（Gas to Liquids）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１種用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。また、上記合成油を１種用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。さらには、鉱油１種以上と合成油１種以上とを組み合わせて用いてもよい。
本組成物は、主に乗用を目的とする車の緩衝器油として用いられることから、前記した基油の粘度としては、低温流動性、蒸発性、泡立性、および減衰力特性の観点より４０℃における動粘度で４ｍｍ²／ｓ以上１０ｍｍ²／ｓ以下の範囲が好ましい。

〔（Ａ）成分〕
本組成物における（Ａ）成分は、ジアルキルハイドロジェンフォスファイトであり、特に、下記式（１）で示されるものが好ましい。

ここで、前記式（１）におけるＲ^１およびＲ^２は独立に炭素数８以上１６以下のアルキル基を示す。Ｒ^１およびＲ^２は同一でもよく、異なってもよい。前記アルキル基の炭素数が８以上であると、潤滑油組成物の酸化安定性が低下するおそれがなくなり、前記アルキル基の炭素数が１６以下であると、金属間の耐摩耗性が不十分となるおそれもなくなる。

前記式（１）の化合物の具体例としては、例えば、ジラウリルハイドロジェンフォスファイト、ジ-２-エチルヘキシルハイドロジェンフォスファイト、ジパルミチルハイドロジェンフォスファイト、ジ-ｎ-オクチルハイドロジェンフォスファイト、ジペンタデシルハイドロジェンフォスファイト、ジテトラデシルフォスファイト、およびジトリデシルハイドロジェンフォスファイトなどが挙げられる。
本組成物において、（Ａ）成分の配合量は、組成物全量基準において０．０１質量％以上５質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以上１質量％以下であることがより好ましく、０．４質量％以上０．６質量％以下であることが特に好ましい。（Ａ）成分の配合量が前記下限値以上であると、潤滑油組成物における金属間の潤滑性および耐摩耗性をより向上させることができる。ただし、（Ａ）成分の配合量が前記上限値を超えると、金属部品に腐食が生じたり、添加剤が沈殿するおそれがある。

〔（Ｂ）成分〕
本組成物における（Ｂ）成分は、硫黄系酸化防止剤である。特に、下記式（２）で示される構造の化合物が好ましい。

式（２）において、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^９およびＲ^１０は、各々独立にアルキル基である。これらのアルキル基はいわゆるヒンダードアルキル基であることが耐熱性（耐スラッジ性）の観点より好ましい。特にＲ^３、Ｒ^４、Ｒ^９およびＲ^１０がターシャリーブチル基であることが好ましい。
また、式（２）において、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７およびＲ^８は各々独立にアルキレン基であり、炭素数は１以上４以下であることが好ましい。
ここで、Ｒ^５およびＲ^８は、酸化防止能および基油への溶解性の観点よりエチレン基であることがより好ましい。また、Ｒ^６およびＲ^７についても、酸化防止能および基油への溶解性の観点よりエチレン基であることがより好ましい。

前記式（２）の化合物の具体例としては、例えば、チオジエチレン−ビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］やチオジメチレン−ビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］などが挙げられる。

本組成物において、（Ｂ）成分の配合量は、耐熱性向上の観点から、組成物全量基準において０．０１質量％以上５質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以上１質量％以下であることがより好ましく、０．４質量％以上０．６質量％以下であることが特に好ましい。

〔（Ｃ）成分〕
本組成物における（Ｃ）成分は、ポリアルケニルこはく酸イミドである。例えば、下記式（３）で示されるモノタイプのポリアルケニルこはく酸イミドや、下記式（４）で示されるビスタイプのポリアルケニルこはく酸イミドが挙げられる。

上記式（３）、（４）において、Ｒ^１１、Ｒ^１３およびＲ^１４は、それぞれ、数平均分子量５００から４，０００までのポリアルケニル基で、Ｒ^１３およびＲ^１４は同一でも異なっていてもよい。Ｒ^１１、Ｒ^１３およびＲ^１４の数平均分子量は、好ましくは１，０００から４，０００までである。また、Ｒ^１２、Ｒ^１５およびＲ^１６は、それぞれ、炭素数２から５までのアルキレン基で、Ｒ^１５およびＲ^１６は同一でも異なっていてもよく、ｒは１から１０までの整数を示し、ｓは０または１から１０までの整数を示す。
上記Ｒ^１１、Ｒ^１３およびＲ^１４の数平均分子量が５００未満であると、基油への溶解性が低下するおそれがあり、４，０００を超えると、熱安定性が十分得られないおそれがある。
また、上記ｒは、好ましくは２から５まで、より好ましくは３から４までである。ｒが１未満であると、熱安定性が低下するおそれがあり、ｒが１１以上であると、基油に対する溶解性が低下するおそれがある。
上記式（４）において、ｓは好ましくは１から４まで、より好ましくは２か３である。上記範囲内であれば、熱安定性および基油に対する溶解性の点で好ましい。

式（３）、（４）のポリアルケニル基としては、ポリブテニル基やポリイソブテニル基が好ましく挙げられる。ポリブテニル基は、１−ブテンとイソブテンの混合物あるいは高純度のイソブテンを重合させたものとして得られる。

上記のポリアルケニルコハク酸イミドは、通常、ポリオレフィンと無水マレイン酸との反応で得られるポリアルケニルコハク酸無水物を、ポリアミンと反応させることによって製造することができる。
上記のモノタイプのコハク酸イミドおよびビスタイプのコハク酸イミドは、ポリアルケニルコハク酸無水物とポリアミンとの反応比率を変えることによって製造することができる。

ポリアミンとしては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ペンチレンジアミン等の単一ジアミン、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、ペンタエチレンヘキサミン、ジ（メチルエチレン）トリアミン、ジブチレントリアミン、トリブチレンテトラミン、ペンタペンチレンヘキサミン等のポリアルキレンポリアミン、アミノエチルピペラジン等のピペラジン誘導体を挙げることができる。

本組成物において、（Ｃ）成分の配合量は、組成物全量基準において０．０１質量％以上５質量％以下が好ましく、より好ましくは０．１質量％以上１質量％以下であり、さらに好ましくは０．４質量％以上０．６質量％以下である。
配合量が０．０１質量％未満であると、熱安定性向上効果が発揮されにくく、また５質量％を超えてもその配合量に見合った効果が得られないおそれがある。

上述した本組成物は、基油に上述した（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分を配合してなるので、鉄系と銅系のどちらの金属に対しても潤滑性に優れ、かつ熱安定性にも優れている。すなわち、本組成物は、鉄系と銅系のどちらのガイドブッシュにも適用できるので、特に自動車等の緩衝器用として好適である。
本組成物は、主に四輪車のショックアブソーバ用として好適であるが、二輪車のショックアブソーバ用としても有効である。また、本組成物は、複筒型ショックアブソーバおよび単筒型ショックアブソーバのどちらにも使用可能である。さらに、本組成物は、工業用油圧作動油や建機用作動油等としても有効である。

本組成物においては、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、従来、自動車等の緩衝器用潤滑油に慣用されている他の添加剤、例えば、金属不活性化剤、消泡剤、金属系清浄剤、および油性剤などを適宜添加することができる。

金属不活性化剤としては、例えばベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾール誘導体、ベンゾチアゾール、ベンゾチアゾール誘導体、トリアゾール、トリアゾール誘導体、ジチオカルバメート、ジチオカルバメート誘導体、イミダゾール、イミダゾール誘導体などを挙げることができ、これらは、０．００５質量％以上０．３質量％以下の割合で好ましく使用できる。
消泡剤としては、例えば、フッ素変形シリコーンオイル等のフルオロシリコーンオイル、ジメチルポリシロキサン等のシリコーンオイル、ポリアクリレートなどが挙げられ、ごく少量、例えば０．００１質量％以上０．００４質量％以下程度添加される。

金属系清浄剤としては、例えば、アルカリ金属スルホネート、アルカリ金属フェネート、アルカリ金属サリシレート、アルカリ金属ナフテネート、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、アルカリ土類金属サリシレート、アルカリ土類金属ナフテネートが挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。金属系清浄剤の配合量は、特に限定されないが、組成物全量基準で、０．１質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。

油性剤としては、ステアリン酸、オレイン酸などの脂肪族飽和およ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およ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および不飽和モノアミン、８ないし１８の炭素数からなる炭化水素鎖を有する脂肪族二級アミン混合物、ラウリン酸アミド、オレイン酸アミドなどの脂肪族飽和および不飽和モノカルボン酸アミド、オレイン酸モノグリセリドのような多価脂肪酸エステルなどが挙げられる。これらの油性剤の配合量は、潤滑油組成物全量基準で、好ましくは０．０１質量％以上１０質量％以下、より好ましくは０．１質量％以上５質量％以下である。
以上のような各種添加剤は、単独で、または数種組み合わせて配合してもよく、本組成物はこれらの効果を阻害するものではない。

次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
〔実施例１〜２、比較例１〜８〕
潤滑油組成物を調製した後、潤滑性、耐摩耗性および耐熱性（耐スラッジ性）を評価した。具体的には、表１に示す基油と添加剤により潤滑油組成物（供試油）を調製し、以下に示す方法で動摩擦係数、摩耗痕面積およびスラッジ発生量を測定した。結果も表１に示す。

＜潤滑性および耐摩耗性の評価法＞
・試験機：バウデン式往復動摩擦試験機
・実験条件
（１）銅系金属に対する潤滑性
以下の条件下で動摩擦係数（青銅μ）を測定した。実用的には、青銅μが０．１５０以下であることが望ましい。
加重：４．９Ｎ
速度：０．２ｍｍ／ｓ
温度：８０℃
摩擦材：青銅球／クロームメッキ板

（２）銅系金属に対する耐摩耗性
以下の条件下で、青銅球側の摩耗痕面積を求めた。実用的には、この摩耗痕面積が０．２５０ｍｍ^２以下であることが望ましい。
加重：４．９Ｎ
速度：８．０ｍｍ／ｓ
温度：８０℃
摩擦材：青銅球／クロームメッキ板
試験時間：３０ｍｉｎ

（３）鉄系金属に対する潤滑性（摩擦係数）
以下の条件下で動摩擦係数（鋼μ）を測定した。実用的には、鋼μが０．１００以下であることが望ましい。
加重：４．９Ｎ
速度：０．２ｍｍ／ｓ
温度：８０℃
摩擦材：ＳＵＪ２鋼球／ＳＰＣＣ−ＳＤ板

（４）鉄系金属に対する耐摩耗性
以下の条件下で、ＳＰＣＣ−ＳＤ板側の摩耗痕面積を求めた。実用的には、この摩耗痕面積が０．１００ｍｍ^２以下であることが望ましい。
加重：４．９Ｎ
速度：８．０ｍｍ／ｓ
温度：８０℃
摩擦材：ＳＵＪ２鋼球／ＳＰＣＣ−ＳＤ板
試験時間：３０ｍｉｎ

＜耐熱性の評価法＞
内容積１００ｍＬのガラス瓶に供試油１００ｍＬ、鉄触媒、銅触媒を入れ、１２０℃で１６８時間エイジングした。エイジング後のミリポア値（フィルター付着量）を測定し、スラッジ発生量とした（ＪＩＳＫ２５１４−１９９６準拠）。

１）基油
鉱油（水素化改質基油）：４０℃動粘度７．８２７ｍｍ^２／ｓ、密度（１５℃）０．８５５６ｇ／ｃｍ^３、
２）チバ・ジャパン製ＩｒｇａｎｏｘＬ−１１５

〔評価結果〕
実施例１〜２の供試油は、基油に本発明所定の３成分を配合してなるので、銅系金属および鉄系金属の双方に対して潤滑性および耐摩耗性に優れ、さらに耐熱性（耐スラッジ性）にも優れている。一方、本発明所定の３成分のうちいずれかを欠いている比較例１〜８の供試油は、銅系金属と鉄系金属に対する潤滑性および耐熱性をともに満足させることができない。

Claims

基油に対し、下記（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分を配合してなる
ことを特徴とする潤滑油組成物。
（Ａ）ジアルキルハイドロジェンフォスファイト
（Ｂ）硫黄系酸化防止剤
（Ｃ）ポリアルケニルこはく酸イミド
請求項１に記載の潤滑油組成物において、
前記（Ａ）成分が下記式（１）で示される
ことを特徴とする潤滑油組成物。

（Ｒ^１とＲ^２は、独立に炭素数８以上１６以下のアルキル基である。）
請求項２に記載の潤滑油組成物において、
前記式（１）の化合物がジラウリルハイドロジェンフォスファイトである
ことを特徴とする潤滑油組成物。
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の潤滑油組成物において、
前記（Ｂ）成分が下記式（２）で示される
ことを特徴とする潤滑油組成物。

（Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^９およびＲ^１０は、各々独立にアルキル基であり、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７およびＲ^８は各々独立にアルキレン基である。）
請求項４に記載の潤滑油組成物において、
前記式（２）におけるＲ^３、Ｒ^４、Ｒ^９およびＲ^１０がターシャリーブチル基である
ことを特徴とする潤滑油組成物。
請求項４または請求項５に記載の潤滑油組成物において、
前記式（２）におけるＲ^５およびＲ^８がエチレン基である
ことを特徴とする潤滑油組成物。
請求項４から請求項６までのいずれか１項に記載の潤滑油組成物において、
前記式（２）におけるＲ^６およびＲ^７がエチレン基である
ことを特徴とする潤滑油組成物。
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の潤滑油組成物において、
前記（Ｃ）成分がポリブテニルこはく酸イミドである
ことを特徴とする潤滑油組成物。
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の潤滑油組成物が
緩衝器用である
ことを特徴とする潤滑油組成物。