JP5280851B2 - 緩衝器用潤滑油組成物 - Google Patents
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Description
さらに、乗り心地性は、経験的に、バウンデン式往復動摩擦試験機を用いて測定される特定の低速度における摩擦係数μLと、特定の高速度における摩擦係数μHとの比μL/μHが1未満であると良好であることが知られている。
これらの潤滑油組成物においては、シール/鋼間の摩擦力は大きいものの、μ比に関する規定はない。
さらに、潤滑油基油に、[1](A)特定の脂肪族第一級アミン及び(B)炭素数8〜30の炭化水素基を有するコハク酸イミドの中から選ばれる少なくとも1種の窒素含有化合物と、[2](C)炭素数3〜10の分岐炭化水素基を有するリン酸エステル類及び(D)炭素数6〜18の(アルキル)アリール基を有するリン酸エステル類の中から選ばれる少なくとも1種のリン含有化合物を配合してなる緩衝器用作動油組成物が開示されている(例えば、特許文献3参照)。このようなリン化合物と窒素含有化合物との組合わせは、リン化合物の安定化及び低摩擦力化のため、従来から使用されてきた技術であるが、この作動油組成物においては、摩擦力を上げ、かつμ比を良くすることについては、なんら言及されていない。
すなわち、本発明は、
(1)鉱油及び/又は合成油からなる基油と、(A)炭素数2〜11の炭化水素基を有する酸性リン酸モノエステル及び/又は亜リン酸エステル系化合物と、(B)一般式(I)
[式中、R1及びR2は、それぞれ炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基を示し、それらはたがいに同一でも異なっていてもよく、またたがいに結合して、窒素原子をヘテロ原子とする環炭素数3〜6の環状構造を形成していてもよい。]
(2)炭素数2〜11の炭化水素基を有する亜リン酸エステル系化合物が、該炭化水素基を2個有する酸性亜リン酸ジエステルである上記(1)項に記載の緩衝器用潤滑油組成物、
(3)組成物全量に基づき、(A)の酸性リン酸モノエステル及び/又は亜リン酸エステル系化合物を0.01〜4質量%配合してなる上記(1)又は(2)項に記載の緩衝器用潤滑油組成物、
(4)組成物全量に基づき、(B)の二級アミン化合物を0.05〜5質量%配合してなる上記(1)〜(3)項のいずれかに記載の緩衝器用潤滑油組成物、及び
(5)さらに、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種を配合してなる上記(1)〜(4)項のいずれかに記載の緩衝器用潤滑油組成物、
を提供するものである。
高速走行時の操縦安定性を向上させるためには、シール/鋼間の摩擦力を高めることが肝要であり、また乗り心地性を向上させるには、バウンデン式往復動摩擦試験機を用いて測定される1.0mm/sの低速度における摩擦係数μLと、3.0mm/sの高速度における摩擦係数μHとの比μL/μHが1未満であることが好ましい。そして、このような条件を満たすと共に、摺動部の耐摩耗性を損なわず、かつ鋼/鋼間の摩擦係数を低く抑えることが望ましい。
本発明の潤滑油組成物は、前記の要件を満たすために、以下に示すように、基油に、必須成分として、(A)炭素数2〜18の炭化水素基を有するリン酸エステル系化合物及び/又は亜リン酸エステル系化合物と、(B)特定の構造を有する二級アミン化合物を配合したことを特徴とする。
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。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2.0〜15.0mm2 /sの範囲が好ましく、4.0〜9.0mm2/sがより好ましい。
炭素数6〜18のアリール基としては、例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基などが挙げられ、炭素数7〜18のアラルキル基としては、例えばベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、メチルベンジル基、メチルフェネチル基、メチルナフチルメチル基などが挙げられる。
酸性リン酸モノエステルとしては、例えばモノエチルアシッドホスフェート、モノn−プロピルアシッドホスフェート、モノ−n−ブチルアシッドホスフェート、モノ−2−エチルヘキシルアシッドホスフェート、モノラウリルアシッドホスフェート、モノミリスチルアシッドホスフェート、モノパルミチルアシッドホスフェート、モノステアリルアシッドホスフェート、モノオレイルアシッドホスフェートなどが挙げられる。
酸性リン酸ジエステルとしては、例えばジ−n−ブチルアシッドホスフェート、
ジ−2−エチルヘキシルアシッドホスフェート、ジデシルアシッドホスフェート、ジドデシルアシッドホスフェート(ジラウリルアシッドホスフェート)、ジ(トリデシル)アシッドホスフェート、ジオクタデシルアシッドホスフェート(ジステアリルアシッドホスフェート)、ジ−9−オクタデセニルアシッドホスフェート(ジオレイルアシッドホスフェート)などが挙げられる。
これらのリン酸エステル系化合物の中で、酸性リン酸モノエステル及び酸性リン酸ジエステルが、性能の点などから好適である。
酸性亜リン酸ジエステルとしては、例えばジ−n−ブチルハイドロジェンホスファイト、ジ−2−エチルヘキシルハイドロジェンホスファイト、ジデシルハイドロジェンホスファイト、ジドデシルハイドロジェンホスファイト(ジラウリルハイドロジェンホスファイト)、ジオクタデシ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−9−オクタデセニ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)、ジフェニルハイドロジェンホスファイトなどが挙げられる。
また、亜リン酸トリエステルとしては、例えば、トリエチルホスファイト、トリn−ブチルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリクレジルホスファイト、トリ(ノニルフェニル)ホスファイト、トリ(2−エチルヘキシル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリイソオクチルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、トリステアリルホスファイト、トリオレイルホスファイトなどが挙げられる。
本発明の潤滑油組成物においては,(A)成分として、前記リン酸エステル系化合物を1種以上用いてもよいし、前記亜リン酸エステル系化合物を1種以上用いてもよく、あるいは該リン酸エステル系化合物1種以上と、該亜リン酸エステル系化合物1種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、この(A)成分の配合量は組成物全量に基づき、0.01〜4質量%の範囲であることが好ましい。この配合量が上記範囲にあれば、摺動部の耐摩耗性が十分であり、かつ後述の(B)成分である二級アミンとの組合わせにより、前述の緩衝器用として要求される要件を満たすことができる。より好ましい配合量は0.03〜3質量%であり、特に0.1〜2質量%が好ましい。
前記一般式(I)において、R1及びR2は、それぞれ炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基又は炭素数5〜18のシクロアルカン構造含有基を示す。そして、R1及びR2はたがいに同一でも異なっていてもよく、またたがいに結合して、窒素原子をヘテロ原子とする環炭素数3〜6の環状構造を形成していてもよい。
前記炭素数1〜18のアルキル基は、直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、各種オクチル基、各種デシル基、各種ドデシル基、各種テトラデシル基、各種ヘキサデシル基、各種オクタデシル基などが挙げられる。
前記炭素数2〜18のアルケニル基は、直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、例えばアリル基、プロペニル基、各種ブテニル基、各種ヘキセニル基、各種オクテニル基、各種デセニル基、各種ドデセニル基、各種テトラデセニル基、各種ヘキサデセニル基、各種オクタデセニル基などが挙げられる。
前記炭素数5〜18のシクロアルカン構造含有基としては、例えば一般式(II)
前記一般式(II)において、R3は水素原子、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数2〜8のアルケニル基を示し、mは0〜3の整数、nは0〜10の整数を示す。
R3のうちの炭素数1〜8のアルキル基は、直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基,tert−ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、各種オクチル基などが挙げられる。
R3のうちの炭素数2〜8のアルケニル基は、直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、例えばビニル基、アリル基、プロペニル基、各種ブテニル基、各種ペンテニル基、各種ヘキセニル基、各種オクテニル基などが挙げられる。
この一般式(II)で表される全炭素数5〜18の基としては、例えばシクロペンチル基、メチルシクロペンチル基、シクロペンチルメチル基、2−シクロペンチルエチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、2−シクロヘキシルエチル基、シクロオクチル基、シクロオクチルメチル基、2−シクロオクチルエチル基などが挙げられる。
前記一般式(I)におけるR1及びR2は、たがいに同一でも異なっていてもよいが、製造の容易さの観点から、同一であることが好ましい。また、該R1及びR2は、たがいに結合して、窒素原子をヘテロ原子とする環炭素数3〜6の環状構造を形成していてもよく、このような化合物としては、例えば一般式(III)
前記一般式(III)において、R4は水素原子、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数2〜8のアルケニル基を示し、kは0〜3の整数を示す。
R4のうちの炭素数1〜8のアルキル基及び炭素数2〜8のアルケニル基は、前記R3のうちの炭素数1〜8のアルキル基及び炭素数2〜8のアルケニル基についての説明と同じである。
本発明において、(B)成分として用いられる前記二級アミン化合物の具体例としては、ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−2−エチルヘキシルアミン、ジラウリルアミン、ジミリスチルアミン、ジパルミチルアミン、ジステアリルアミン、ジオレイルアミン、ジシクロペンチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ピロリジン、2−メチルピロリジン、ピペリジン、2−メチルピペリジン、ヘキサメチレンイミンなどが挙げられる。
この(B)成分の配合量は、組成物全量に基づき、0.05〜5質量%の範囲にあることが好ましい。この配合量が上記範囲にあれば、前記(A)成分であるリン酸エステル系化合物及び/又は亜リン酸エステル系化合物の酸化劣化に対する安定性や貯蔵安定性が良好となり、前述の緩衝器用として要求される要件を満たすことができ、また摺動部の耐摩耗性も良好である。より好ましい配合量は、0.1〜3質量%であり、特に0.1〜2質量%が好ましい。
なお、(B)成分として一級アミン化合物を用いた場合、緩衝器用として要求される前述の要件を満たすことができない。
ここで、無灰清浄分散剤としては、例えばコハク酸イミド類、ホウ素含有コハク酸イミド類、ベンジルアミン類、ホウ素含有ベンジルアミン類、コハク酸エステル類、脂肪酸あるいはコハク酸で代表される一価又は二価カルボン酸アミド類などが挙げられ、金属系清浄剤としては、例えば中性金属スルホネート、中性金属フェネート、中性金属サリチレート、中性金属ホスホネート、塩基性スルホネート、塩基性フェネート、塩基性サリチレート、過塩基性スルホネート、過塩基性サリチレート、過塩基性ホスホネートなどが挙げられる。これらの配合量は、潤滑油組成物全量基準で、通常0.1〜20質量%、好ましくは0.5〜10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。これらの配合量は、潤滑油組成物全量基準で、通常0.05〜2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。これらの油性剤の配合量は、潤滑油組成物全量基準で、通常0.01〜10質量%、好ましくは0.1〜5質量%である。
硫黄系酸化防止剤としては、例えば、2,6−ジ−tert−ブチル−4−(4,6−ビス(オクチルチオ)−1,3,5−トリアジン−2−イルアミノ)フェノール、五硫化リンとピネンとの反応物などのチオテルペン系化合物、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネートなどのジアルキルチオジプロピオネートなどが挙げられる。
これらの酸化防止剤の配合量は、潤滑油組成物全量基準で、通常0.01〜10質量%程度であり、好ましくは0.03〜5質量%である。
金属不活性化剤としては、ベンゾトリアゾール、チアジアゾールなどを挙げることができる。これら金属不活性化剤の好ましい配合量は、配合効果の点から、潤滑油組成物全量基準で、通常0.01〜10質量%程度であり、好ましくは0.01〜1質量%である。
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。
これら粘度指数向上剤の配合量は、配合効果の点から、潤滑油組成物全量基準で、通常0.5〜35質量%程度であり、好ましくは1〜15質量%である。
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配合することにより、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。この高分子シリコーン系消泡剤は、消泡効果及び経済性のバランスなどの点から、組成物全量基準で、0.005〜0.1質量%程度配合することが好ましく、0.008〜0.08質量%配合することがより好ましい。
また、μL/μH比は1未満であることが好ましく、0.7以上で、かつ1未満であることがより好ましい。このμL/μHが1未満であれば乗り心地性が良好であり、また0.8以上であれば乗り心地性が良く、人体に感じるショックが少なく良好である。
さらに、後述の条件で測定した鋼/鋼間摩擦係数μは、通常0.3以下であり、二級アミン化合物を添加せずに、リン酸エステル系化合物及び/又は亜リン酸エステル系化合物を添加した場合に対して、該摩擦係数の増加は少ない。
・バウンデン摩擦試験(1)
<レール/鋼間の摩擦係数測定>
試験機:バウンデン式往復動摩擦試験機
実験条件
油温:20℃
荷重:9.8N
ストローク:10mm
速度:1.0mm/s、3.0mm/s
摩擦回数:50回
摩擦材:上部ゴム(A437)
下部クロームメッキ板
上記実験条件で、速度1.0mm/sの場合の摩擦係数μL及び速度3.0mm/sの場合の摩擦係数μHを測定すると共に、μL/μHを求めた。
・バウンデン摩擦試験(2)
<鋼/鋼間の摩擦係数測定>
試験機:バウンデン式往復動摩擦試験機
実験条件
油温:40℃
荷重:9.8N
ストローク:10mm
速度:3.0mm/s
摩擦回数:50回
摩擦材:上部球(SUJ−2)
下部SPCC板
上記実験条件で、摩擦係数μを測定した。
(1)基油:パラフィン系、40℃動粘度10mm2/s
(2)リン化合物
A−1:モノ−n−ブチルアシッドホスフェート
A−2:ジ−n−ブチルハイドロジェンホスファイト
A−3:ジ−n−ブチルアシッドホスフェート
A−4:ジ−2−エチルヘキシルハイドロジェンホスファイト
A−5:ジ−2−エチルヘキシルアシッドホスフェート
A−6:モノ−2−エチルヘキシルアシッドホスフェート
A−7:ジラウリルハイドロジェンホスファイト
A−8:ジオレイルハイドロジェンホスファイト
A−9:モノオレイルアシッドホスフェート
(3)アミノ化合物
B−1:ジ−n−ブチルアミン
B−2:ジ−2−エチルヘキシルアミン
B−3:ライオンアクゾ社製、商品名「アーミン2C」、主成分ジラウリルアミン
B−4:ライオンアクゾ社製、商品名「アーミン2HT」、主成分ジステアリルアミン
B−5:ピペリジン
B−6:ジシクロヘキシルアミン
b−1:モノオレイルアミン
(4)その他
C−1:ポリインブテニルコハク酸イミド(無灰清浄分散剤)
C−2:2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(酸化防止剤)
第1表に示す各成分を配合する潤滑油組成物を調製し、バウンデン摩擦試験(1)及び(2)を実施した。
バウンデン摩擦試験(1)は、前記のようにして行い、シール/鋼間の摩擦係数μL及びμHを測定し、さらにμL/μH比を求めた。μHは0.4以上が好ましく、特に0.7以上1未満が好ましい。また、μL/μH比は1未満が好ましい。バウンデン試験(2)は前記のようにして行い、鋼/鋼間の摩擦係数を測定した。この場合、リン化合物とアミン化合物を配合してなる組成物における鋼/鋼間の摩擦係数μ(P+A)、及びμ(P+A)を測定した組成物において、アミン化合物を含まない場合の鋼/鋼間の摩擦係数μPを測定し、さらにμ(P+A)/μP比を求めた。μ(P+A)は低いほどよい。
Claims (5)
- 炭素数2〜11の炭化水素基を有する亜リン酸エステル系化合物が、該炭化水素基を2個有する酸性亜リン酸ジエステルである請求項1に記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- 組成物全量に基づき、(A)の酸性リン酸モノエステル及び/又は亜リン酸エステル系化合物を0.01〜4質量%配合してなる請求項1に記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- 組成物全量に基づき、(B)の二級アミン化合物を0.05〜5質量%配合してなる請求項1に記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- さらに、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種を配合してなる請求項1に記載の緩衝器用潤滑油組成物。
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