JP4159774B2 - 自動車緩衝器用潤滑油組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車緩衝器用潤滑油組成物に関する。さらに詳しくは、本発明は、自動車の緩衝器（ショックアブソーバ）におけるピストンロッドとオイルシールやピストンバンドとシリンダ等摺動する部分の摩擦力を、耐摩耗性を損なうことなく高め、自動車の高速走行時の操縦安定性を著しく向上させ得る自動車緩衝器用潤滑油組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車緩衝器用潤滑油は、主として、車に最適な減衰力を発揮し、操縦安定性を保持するために、振動抑制を目的として用いられる。特に最近、高速道路網が完備し、従来に増して高速走行の割合が増加している。したがって、高速走行安定性や、危険回避能力に優れた性能を発揮する車に対する需要が増加してきている。しかしながら、わが国における現行車においては、速度１００〜２００ｋｍ／ｈにおいて車線変更のためにハンドルを切った際に、不安定なローリングが発生し、車体の安定性が悪くなったり、危険を回避するための必要回避距離が長い、などの問題が生じる。
【０００３】
この原因は、緩衝器における微少振幅時の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における摩擦力の大小に関係することが、研究の結果明らかとなった。高速走行では、タイヤ、スプリング、緩衝器、車体へと振動が移行し、微少振動状態になる。この振動は、通常ストローク長さが０．４〜２．０ｍｍ程度であり、繰り返し速度が１．５〜１５．０Ｈｚ程度である。このような条件は、緩衝器の減衰力が発生しにくい条件であるために制振作用が充分に発揮されない。その結果、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滑り始めの摩擦力が小さいと容易に車体の姿勢が傾き安定性を悪化させることになる。
【０００４】
したがって、このような問題を解決するには、緩衝器用潤滑油の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大きくすればよいことが考えられる。しかしながら、単純に摩擦力を大きくすると、オイルシールの摩耗によるオイル漏れ、ピストンバンドとシリンダの摩耗増加や軸受とロッドの摩耗増加の原因となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況下で、自動車の緩衝器におけるピストンロッドとオイルシールやピストンバンドとシリンダ等摺動部の摩擦力を、耐摩耗性を損なうことなく高め、自動車の高速走行時の操縦安定性、危険回避性能及びワインディング道路での旋回性能などの向上を図ることができる自動車緩衝器用潤滑油組成物を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記の優れた性能を有する自動車緩衝器用潤滑油組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、基油に、酸性リン酸モノエステルのアミン塩及び特定の分散剤と極圧剤を、それぞれ所定の割合で配合することにより、その目的を達成し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、潤滑油基油に対し、組成物全重量に基づき、（Ａ）下記の一般式（Ｉ）
【化７】

（式中、Ｒ¹は炭素数１〜２のアルキル基、Ｒ²は炭素数１１〜２１のアルキル基又はアルケニル基を示す。）
で表される酸性リン酸モノエステルのアミン塩０．０５〜０．３重量％、（Ｂ）ポリアルケニルコハク酸イミド０．１〜０．６重量％及び（Ｃ）酸性亜リン酸ジエステル０．３〜０．８重量％を配合してなる自動車緩衝器用潤滑油組成物を提供するものである
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の潤滑油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、中間基系鉱油又はナフテン基系鉱油などが挙げられる。
【０００９】
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。さらには、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。
【００１０】
本発明の潤滑油組成物は、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、前記基油の粘度としては、４０℃の動粘度で４．０〜９．０ｍｍ²／ｓの範囲が好ましい。本発明の潤滑油組成物においては、（Ａ）成分として、酸性リン酸モノエステルのアミン塩が用いられる。この酸性リン酸モノエステルのアミン塩としては、一般式（Ｉ）
【００１１】
【化３】

【００１２】
（式中、Ｒ¹は炭素数１〜２のアルキル基、Ｒ²は炭素数１１〜２１のアルキル基又はアルケニル基を示す。）
で表される化合物を用いる。
前記一般式（Ｉ）において、Ｒ ¹ で示される炭素数１〜２のアルキル基としては、メチル基及びエチル基が挙げられる。一方、Ｒ²で示される炭素数１１〜２１のアルキル基又はアルケニル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、このようなものとしては、各種のドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、あるいはオレイル基などが挙げられるが、これらの中で分岐型のドデシル基が好適である。アミンとしては、前記一般式（Ｉ）で表されるように一級アミンが用いられる。
【００１３】
このアミンは、酸性リン酸モノエステルの酸性を包み込む役割をもち、酸性リン酸モノエステルが本来有する反応性を調整している。すなわち、オイルシールなどの有機系材料に対してはリン系添加剤の働きを弱め、鋼に対しては、リン系添加剤の耐摩耗性、耐カジリ性を発揮させる効果がある。
【００１４】
前記一般式で表される化合物を構成する酸性リン酸モノエステルとしては、例えばモノメチルハイドロジェンホスフェート、モノエチルハイドロジェンホスフェートなどが挙げられ、一方、アミンとしては例えばラウリルアミン各種異性体、ミリスチルアミン各種異性体、パルミチルアミノ各種異性体、ステアリルアミン各種異性体、さらにはオレイルアミンなどが挙げられる。
【００１５】
この酸性リン酸モノエステルのアミン塩は、オイルシールとピストンロッド間の摩擦力を向上させる効果を有するものであり、本発明においては、（Ａ）成分として、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その配合量は組成物全重量に基づき、０．０５〜０．３重量％の範囲で選定される。この量が０．０５重量％未満では該摩擦力を増加させる効果が不充分であり、また０．３重量％を超えてまで摩擦力を大きくさせる必要はない。この（Ａ）成分の好ましい配合量は０．０８〜０．１２重量％である。
【００１６】
本発明の潤滑油組成物においては、（Ｂ）成分の分散剤として、ポリアルケニルコハク酸イミドが用いられる。
このポリアルケニルコハク酸イミドとしては、例えば一般式（III ）
【００１７】
【化４】

【００１８】
（式中、Ｒ⁵ はオレフィンのオリゴマー残基、Ｒ⁶ は炭素数２〜４のアルキレン基、ｍは１〜１０の整数を示す。）
で表されるモノポリアルケニルコハク酸イミド、及び一般式（IV）
【００１９】
【化５】

【００２０】
（式中、Ｒ⁷ 及びＲ⁸ は、それぞれ独立にオレフィンのオリゴマー残基、Ｒ⁹ 及びＲ¹⁰は、それぞれ独立に炭素数２〜４のアルキレン基、ｎは０〜１０の整数を示す。）
で表されるビスポリアルケニルコハク酸イミドなどを挙げることができる。
【００２１】
これら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、ポリアルキレン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。この際、該ポリアルケニルコハク酸無水物とポリアルキレンポリアミンとの反応比率を変えることにより、モノポリアルケニルコハク酸イミド又はビスポリアルケニルコハク酸イミドあるいはそれらの混合物が得られる。
【００２２】
該ポリアルケニルコハク酸イミドの製造において、原料として用いられるポリオレフィンとしては、炭素数２〜６のオレフィンを重合して得られるものが用いられる。このポリオレフィンを形成するオレフィンとしては、例えばエチレン、プロピレン、ブテン（イソブチレン、１−ブテン）１−ヘキセン、２−メチルペンテン−１、１−オクテンなどの炭素数２〜８のα−オレフィンが挙げられるが、本発明においては好ましいポリオレフィンとして、平均分子量が１５００〜２０００のポリブテンを挙げることができる。
【００２３】
一方、ポリアルキレンポリアミンとしては、一般式（Ｖ）又は一般式（VI）
Ｈ₂ Ｎ−（Ｒ⁶ ＮＨ）_m −Ｈ …（Ｖ）
Ｈ₂ Ｎ−（Ｒ⁹ ＮＨ）_n −Ｒ¹⁰−ＮＨ₂ …（VI）
（式中、Ｒ⁶ 、Ｒ⁹ 、Ｒ¹⁰、ｍ及びｎは前記と同じである。）
で表されるものが用いられる。
【００２４】
このようなポリアルキレンポリアミンとしては、例えばポリエチレンポリアミン、ポリプロピレンポリアミン、ポリブチレンポリアミンなどが挙げられるが、これらの中でポリエチレンポリアミンが好適である。
本発明においては、ポリアルケニルコハク酸イミドとして、モノ体又はビス体のいずれも用いることができ、また、これらの混合物も用いることができる。
【００２５】
本発明において、この（Ｂ）成分のポリアルケニルコハク酸イミドは、組成物全重量に基づき、０．１〜０．６重量％の範囲で配合される。この配合量が０．１重量％未満ではスラッジ分散性が不充分である上、摩擦力を増大させる効果が小さく、また、０．６重量％を超えるとカジリ現象が生じたり、摩耗量を増加させる原因となる。したがって、この（Ｂ）成分の好ましい配合量は、０．３〜０．５重量％の範囲で選定される。
【００２６】
なお、前記ポリアルケニルコハク酸イミドと共に、金属系分散剤を併用することができるが、該金属系分散剤は、リン系添加剤の耐摩耗性能を低下させる傾向があるので、少量添加が望ましく、添加量としては、組成物全重量に基づき５０ｐｐｍ以下が好ましい。
本発明の潤滑油組成物においては、（Ｃ）成分の極圧剤として、酸性亜リン酸ジエステルが用いられる。この酸性亜リン酸ジエステルとしては、例えば一般式（II）
【００２７】
【化６】

【００２８】
（式中、Ｒ³ 及びＲ⁴ は、それぞれ独立に炭素数１２〜１８のアルキル基又はアルケニル基を示す。）
で表される化合物を挙げることができる。
前記一般式（II）において、Ｒ³ 及びＲ⁴ で示される炭素数１２〜１８のアルキル基又はアルケニル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、このようなものとしては、各種のドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、あるいはオレイル基などを挙げることができる。
【００２９】
前記一般式（II）で表される酸性亜リン酸ジエステルの例としては、ジラウリルハイドロジェンホスファイト、ジミリスチルハイドロジェンホスファイト、ジパルミチルハイドロジェンホスファイト、ジステアリルハイドロジェンホスファイト、ジオレイルハイドロジェンホスファイトなどが挙げられる。
この（Ｃ）成分の酸性亜リン酸ジエステルは、オイルシールとピストンロッド間の摩擦力に影響を与えることなく、耐摩耗性を向上させる作用を有している。
【００３０】
本発明においては、（Ｃ）成分として、前記酸性亜リン酸ジエステルを一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その配合量は、組成物全重量に基づき、０．３〜０．８重量％の範囲で選定される。この配合量が０．３重量％未満では耐摩耗性の向上効果が充分に発揮されず、一方０．８重量％を超えると、その量の割には効果の向上が認められず、むしろ経済的に不利となる。この（Ｃ）成分の好ましい配合量は０．４〜０．６重量％の範囲で選定される。
【００３１】
本発明の潤滑油組成物においては、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、従来緩衝器油に慣用されている他の添加剤、例えば粘度指数向上剤、酸化防止剤、金属不活性化剤、消泡剤などを、適宜添加することができる。
粘度指数向上剤としては、例えばポリメチルメタクリレート系、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などが挙げられ、通常０．５〜３５重量％、好ましくは１〜１５重量％の割合で使用される。
【００３２】
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−ナフチルアミンなどのアミン系酸化防止剤、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、４，４′−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）などのフェノール系酸化防止剤などを挙げることができ、これらは、通常０．０５〜２重量％、好ましくは０．１〜１重量％の割合で使用される。
【００３３】
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、通常０．００５〜０．３重量％の割合で使用される。
消泡剤としては、例えば、ジメチルポリシロキサン、ポリアクリレートなどが挙げられ、通常、ごく少量、例えば０．００１〜０．００２重量％程度添加される。
【００３４】
【実施例】
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。
なお、摩擦係数は、以下に示す方法に従って測定した。
＜摩擦係数測定＞
試験機：バウンデン式往復動摩擦試験機
実験条件
荷重：９．８Ｎ
ストローク：１０ｍｍ
速度：３．３ｍｍ／ｓ
摩擦回数：３０
摩擦材：上部ゴム（Ａ２１７）、
下部クロームメッキ板（５０×１０００×５ｍｍ）
【００３５】
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試験を行った。
なお、緩衝器油の調製に使用した各成分の種類は次のとおりである。
（１）基油
〔１〕：パラフィン系、４０℃動粘度６．３ｍｍ² ／ｓ
〔２〕：ポリα−オレフィン、４０℃動粘度５．１ｍｍ² ／ｓ
【００３６】
（２）粘度指数向上剤：ＰＭＡ（ポリメタクリレート）
（３）フェノール系酸化防止剤：２，６−ジ−ｔｅｒ−ブチルパラクレゾール
（４）Ｓ系銅不活性化剤：チアジアゾール系
（５）耐摩耗剤
モノメチルハイドロジェンホスフェート・アミン塩：アミンの種類、Ｃ₁₂Ｈ₂₅ＮＨ₂
ジラウリルハイドロジェンホスフェート・アミン塩：アミンの種類、Ｃ₁₂Ｈ₂₅ＮＨ₂
トリアルキルホスフェート：トリクレジルホスフェート
（６）分散剤
ポリブテニルコハク酸イミド：アルキル基の分子量１５００〜２０００
【００３７】
実施例１〜１１及び比較例１〜２７
第１表に示す種類の基油と、粘度指数向上剤ＰＭＡ７重量％、フェノール系酸化防止剤０．５重量％、シリコーン系消泡剤０．００１重量％、Ｓ系銅不活性化剤０．０３重量％及び第１表に示す種類と量の各種添加剤とを含む緩衝器油を調製し、摩擦係数を測定した。結果を第１表に示す。
【００３８】
【表１】

【００３９】
【表２】

【００４０】
【表３】

【００４１】
【表４】

【００４２】
【表５】

【００４３】
【表６】

【００４４】
【表７】

【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、自動車の緩衝器におけるピストンロッドとオイルシールやピストンバンドとシリンダ等摺動部の摩擦力を、耐摩耗性を損なうことなく高め、自動車の高速走行時の操縦安定性、危険回避性能及びワインディング道路での旋回性能などの向上を図ることができる自動車緩衝器用潤滑油組成物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例及び比較例において、緩衝器油の摩擦係数を測定する方法を示す説明図である。

Claims (5)

1. 潤滑油基油に対し、組成物全重量に基づき、（Ａ）下記の一般式（Ｉ）
   

   

   （式中、Ｒ¹は炭素数１〜２のアルキル基、Ｒ²は炭素数１１〜２１のアルキル基又はアルケニル基を示す。）
   で表される酸性リン酸モノエステルのアミン塩０．０５〜０．３重量％、（Ｂ）ポリアルケニルコハク酸イミド０．１〜０．６重量％及び（Ｃ）酸性亜リン酸ジエステル０．３〜０．８重量％を配合してなる自動車緩衝器用潤滑油組成物。
2. 潤滑油基油が、４０℃における動粘度４．０〜９．０ｍｍ²／ｓの鉱油及び／又は合成油である請求項１記載の自動車緩衝器用潤滑油組成物。
3. （Ｂ）成分のポリアルケニルコハク酸イミドが、アルケニル基の平均分子量１５００〜２０００のポリブテニルコハク酸イミドである請求項１記載の自動車緩衝器用潤滑油組成物。
4. （Ｃ）成分の酸性亜リン酸ジエステルが、一般式（II）
   

   

   （式中、Ｒ³及びＲ⁴は、それぞれ独立に炭素数１２〜１８のアルキル基又はアルケニル基を示す。）
   で表される化合物である請求項１記載の自動車緩衝器用潤滑油組成物。
5. 摺動部の摩擦力を増大するものである請求項１〜４のいずれかに記載の自動車緩衝器用潤滑油組成物。

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