JP5087262B2 - 自動車緩衝器用潤滑油組成物 - Google Patents
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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と考えられる(例えば、特許文献1)。
そこで、本発明は、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適度に高めるとともに、自動車の高速走行時の操縦安定性、危険回避性能およ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。
すなわち、本発明は、下記のような自動車緩衝器用潤滑油組成物を提供するものである。1.潤滑油基油に対し、組成物全量に基づき、(A)酸性亜リン酸ジエステル0.01〜1質量%、(B)酸性リン酸エステルまたはそのアミン塩0.02〜0.6質量%、(C)分散型PMA0.5〜15質量%を配合してなることを特徴とする自動車緩衝器用潤滑油組成物。
2.上記1に記載の自動車緩衝器用潤滑油組成物において、潤滑油基油が、40℃における動粘度4〜10mm2/sの鉱油および/または合成油であることを特徴とする自動車
緩衝器用潤滑油組成物、
3.上記1または2に記載の自動車緩衝器用潤滑油組成物において、(A)成分の酸性亜リン酸ジエステルが下記式(1)で示される化合物であることを特徴とする自動車緩衝器用潤滑油組成物。
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。
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、40℃における動粘度で4〜10mm2/sの範囲が好ましい。
また、アルキル基やアルケニル基は、直鎖構造でも良いし、分岐構造でも良いが、摩擦係数を向上させるためには分岐構造が好ましい。
(A)成分の酸性亜リン酸ジエステルは、本組成物全量に対する配合量として0.01〜1質量%であることが必要であり、好ましくは0.01〜0.8質量%である。
配合量が0.01質量%未満であると、緩衝器を構成するブッシュ/ロッド間及びピストン/インナーチューブ間の耐摩耗性が不十分となる。
一方、酸性亜リン酸ジエステルの配合量が1質量%を越えた場合、前記したR1およびR2の炭素数がともに12以上の酸性亜リン酸ジエステルでは摩擦係数の低下が大きく、炭素数がともに8以下の酸性亜リン酸ジエステルではシール/ロッド間の摩擦係数の増大が著しくなり好ましくない。
このような酸性リン酸エステルとしては、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、モノプロピルハイドロジェンホスフェート、モノブチルハイドロジェンホスフェート、モノ−2−エチルヘキシルハイドロジェンホスフェート、ジメチルハイドロジェンホスフェート、ジエチルハイドロジェンホスフェート、ジプロピルハイドロジェンホスフェート、ジブチルハイドロジェンホスフェート、ジ−2−エチルヘキシルハイドロジェンホスフェートなどが挙げられる。
これらのアミンは、酸性リン酸エステルの酸性を包み込む役割をもち、酸性リン酸エステルが本来有する反応性を調整している。具体的には、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発揮する。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。
酸性リン酸エステルの配合量が0.02質量%未満であると、緩衝器を構成するブッシュ/ロッド間及びピストン/インナーチューブ間の耐摩耗性が不十分となる。一方、酸性リン酸エステルやそのアミン塩の配合量が0.6質量%を越えると、本組成物を潤滑油として用いた場合のシール/ロッド間の摩擦係数が高くなりすぎる。なお、好ましい摩擦係数としては、μ3(摩擦速度3.0mm/s)が0.2以下である。
ここで、分散型粘度指数向上剤とは、含窒素モノマーをコモノマーとする共重合体からなる粘度指数向上剤であるが、エチレン性不飽和結合を有する含窒素モノマーを共重合成分として含む共重合体が好ましい。
(C)成分の分散型粘度指数向上剤としては、緩衝器の摩擦部分における摺動速度が変化しても、各速度域の摩擦力の保持効果に特に優れる分散型PMA(ポリアルキルメタクリレート)が好ましい。このような分散型PMAとしては、極性モノマーを5〜20モル%程度含むものが好ましく、極性モノマーとしては、ジエチルアミノエチルメタクリレート、2−メチル−5−ビニルピリジンなどのアミン、N−ビニルピロリジノンなどの窒素化合物が好適に使用できる。
3万〜50万がより好ましく、5万〜20万が最も好ましい。質量平均分子量が1万未満であると本組成物における増粘効果が少なくなって好ましくない。また、質量平均分子量が50万を越えると本組成物のせん断安定性が大きく低下してしまい好ましくない。
また、分散型粘度指数向上剤の配合量としては、本組成物全量基準で0.5〜15質量%が好ましく、1〜5質量%がより好ましい。分散型粘度指数向上剤の配合量が0.5質量%未満では、本組成物における増粘効果が少なくなって好ましくない。また、配合量が15質量%を越えると本組成物の粘度が大きくなりすぎて好ましくない。
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質量%、好ましくは0.1〜1質量%の割合で使用される。
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、通常、ごく少量、例えば0.001〜0.004質量%程度添加される。
これらの配合量は、潤滑油組成物全量基準で、好ましくは0.05〜5質量%、より好ましくは0.1〜3質量%である。
さらに、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の各種油性剤が挙げられる。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0.01〜10質量%、より好ましくは0.1〜5質量%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。
本発明の自動車緩衝器用潤滑油組成物は、このような特性を満たすことが可能である。
・試験機 :バウデン式往復動摩擦試験機
・実験条件
加重 :9.8N
ストローク:10.0mm
速度(3点):0.3、3、20mm/s
摩擦回数 :30
温度 :40℃
摩擦材 :上部ゴム(A835、NOK製)
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試験を行った。
以下に示す基油と添加剤により潤滑油組成物を調製し、前記した方法で各摩擦速度における摩擦係数μを測定した。また、20mm/sにおける摩擦係数μ20と、3mm/sにおける摩擦係数μ3との比(μ20/μ3)を求めた。潤滑油組成物の配合処方および評価結果を表1および表2に示す。
・鉱油:40℃動粘度 8.2mm2/s
(2)添加剤
(2-1)粘度指数向上剤
・質量平均分子量29,000の分散型PMA
・質量平均分子量100,000の分散型PMA
・質量平均分子量480,000の分散型PMA
・質量平均分子量140,000の非分散型PMA
・ジ(2-エチルへキシル)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
・モノ(n−エチル)ホスフェートアミン塩
・ジ(2-エチルへキシル)ホスフェート
・モノ(2-エチルへキシル)ホスフェート
・ポリブテニルコハク酸イミド
・脂肪酸アミド(イソステアリン酸アミド)
(2-4)シールスウエラー(硫黄系)
(2-5)油性剤
・オレイン酸モノグリセリド
・脂肪族二級アミン(ヤシ油2級アミン)
・オレイルアルコール
(2-6)銅不活性化剤
・1H−ベンゾトリアゾール
(2-7)酸化防止剤
・フェノール系酸化防止剤:2,6-ジ-tert-ブチルパラクレゾール
(2-8)消泡剤
・フッ化シリコーン系消泡剤
表1の結果から明らかなように、本発明の自動車緩衝器用潤滑油組成物を用いた実施例1〜4は、極低速度域(0.3mm/s)における摩擦係数が0.090〜0.112と非常に小さく、その一方で、低〜高速度域(3、20mm/s)における摩擦係数は0.070〜0.192と十分な値を示し、さらに、20mm/sにおける摩擦係数μ20と、3mm/sにおける摩擦係数μ3との比(μ20/μ3)が0.40〜0.47と十分高い値を示している。すなわち、実施例1〜4の潤滑油組成物を自動車の緩衝器用として使用した場合に、高速安定性に優れるということが理解できる。
これに対し、比較例1〜3、10〜13の潤滑油組成物では、いずれもμ3が低い。また、比較例4〜9の潤滑油組成物では、いずれもμ20/μ3が低い。それ故、比較例の潤滑油組成物は、自動車の緩衝器用として使用した場合に、高速安定性に関して十分な性能を発揮することが困難である。
Claims (5)
- 潤滑油基油に対し、組成物全量に基づき、(A)酸性亜リン酸ジエステル0.01〜1質量%、(B)酸性リン酸エステルまたはそのアミン塩0.02〜0.6質量%、(C)分散型PMA0.5〜15質量%を配合してなることを特徴とする自動車緩衝器用潤滑油組成物。
- 請求項1に記載の自動車緩衝器用潤滑油組成物において、
潤滑油基油が、40℃における動粘度4〜10mm2/sの鉱油および/または合成油
であることを特徴とする自動車緩衝器用潤滑油組成物。 - 請求項1または請求項2に記載の自動車緩衝器用潤滑油組成物において、
(A)成分の酸性亜リン酸ジエステルが下記式(1)で示される化合物であることを特徴とする自動車緩衝器用潤滑油組成物。
(式中、R1およびR2は、それぞれ独立に炭素数1〜18のアルキル基またはアルケニル基を示す。) - 請求項1〜請求項3のいずれかに記載の自動車緩衝器用潤滑油組成物において、
(B)成分の酸性リン酸エステルが下記式(2)で示される化合物であることを特徴と
する自動車緩衝器用潤滑油組成物。
(式中、R3およびR4は、それぞれ独立に水素、炭素数1〜18のアルキル基またはアルケニル基を示す。ただし、R3およびR4は、同時に水素となることはない。) - 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の自動車緩衝器用潤滑油組成物において、
前記分散型PMAの質量平均分子量が1万〜50万であることを特徴とする自動車緩衝器用潤滑油組成物。
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