JP5879168B2 - 緩衝器用潤滑油組成物 - Google Patents

Description

本発明は、緩衝器用潤滑油組成物に関する。更に詳しくは、本発明は、主に四輪用に使用される緩衝器（ショックアブソーバー）におけるガイドブッシュとピストンロッドの摺動する部分に使用される緩衝器用潤滑油組成物に関するものである。

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。一般的に、緩衝器は乗用車の車体とタイヤの間に設置され、路面凹凸による車体の振動や、急加速や急ブレーキの際に発生する揺れ等を緩衝する働きがある。
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）。
例えば、特許文献３では、オイルシール／ピストンロッド間の摩擦力を高めると共に、ピストンロッド／ガイドブッシュ間の摩擦係数を低減し、かつ泡立ちを抑制することを目的として、基油に、アルケニルコハク酸イミド、酸性亜リン酸ジエステル、及び過塩基性アルカリ土類金属のスルホネート、フェネート及びサリチレートの中から選ばれる少なくとも１種を配合してなる潤滑油組成物が提案されている。
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。特に、緩衝器におけるガイドブッシュが摩耗するとオイル漏れが発生し、適切な減衰力が得られなくなるという問題が発生する。
このようにリン系添加剤や脂肪酸を使用して、ピストンロッド／ガイドブッシュ間の低フリクション化が検討されてきたが、リン系添加剤は熱安定性の良くないものが多く、脂肪酸は耐摩耗性に劣るものが多い。

特開平５−２５５６８３号公報 特開２０００−１９２０６７号公報 特開２００９−２９８８８６号公報

本発明は、このような状況下で、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、青銅の摩耗面積を小さくして、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し、更にガイドブッシュの摩耗を防止する、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。

本発明者は、前記の課題を解決する潤滑油組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の基油に、特定の多価アルコールの部分エステルを特定量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。
すなわち本発明は、
［１］（Ａ）鉱油及び／又は合成油からなる基油と、（Ｂ）組成物全量に対して０．０５質量％以上１０質量％以下の炭素数が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）成分が、４価アルコールの部分エステルである、［１］の緩衝器用潤滑油組成物、
［３］前記（Ｂ）成分が、ペンタエリスリトールジオレート及び／又はペンタエリスリトールジラウリレートである、［１］又は［２］の緩衝器用潤滑油組成物、
［４］更に、（Ｃ）リン含有化合物を含有する、［１］〜［３］のいずれかの緩衝器用潤滑油組成物、
を提供するものである。

本発明によれば、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、青銅の摩耗面積を小さくして、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し、更にガイドブッシュの摩耗を防止する、緩衝器用潤滑油組成物が提供される。特に、本発明の緩衝器用潤滑油組成物を使用することで、摩擦係数の低減により、自動車の優れた乗り心地を提供することができ、更に摩耗の防止で、緩衝器の耐久性を高めることができるので、乗り心地性と耐久性を両立した緩衝器とすることができる。

本発明の緩衝器用潤滑油組成物は、（Ａ）鉱油及び／又は合成油からなる基油（以下、単に「（Ａ）成分」と称することがある）と、（Ｂ）組成物全量に対して０．０５質量％以上１０質量％以下の炭素数が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（以下、単に「（Ｂ）成分」と称することがある）とを含む。

＜（Ａ）基油＞
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。

また、本発明の潤滑油組成物は、主に乗用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２〜２０ｍｍ²／ｓの範囲が好ましく、３〜１５ｍｍ²／ｓの範囲がより好ましく、４〜１０ｍｍ²／ｓが更に好ましい。
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。

＜（Ｂ）多価アルコールの部分エステル＞
（Ｂ）成分は、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である。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が好ましい。

本発明の潤滑油組成物において、（Ｂ）成分の含有量は、組成物全量に対して０．０５質量％以上１０質量％以下であり、好ましくは０．２質量％以上４質量％以下であり、より好ましくは０．３質量％以上３質量％以下である。

＜（Ｃ）リン含有化合物＞
本発明の潤滑油組成物は、（Ｃ）リン含有化合物（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。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（Ｂ）と相乗効果を発揮して、顕著に耐摩耗性が向上する。
（Ｃ）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（Ｉ）

（式（Ｉ）中、Ｒ¹及びＲ²は、それぞれ独立に炭素数７〜１２の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。）で表される化合物を挙げることができる。
上記一般式（Ｉ）において、Ｒ¹及びＲ²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。
Ｒ¹及びＲ²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。

その他、リン酸エステル系化合物としては、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炭素数１〜８のアルキル基又はアルケニル基を有する酸性リン酸モノエステルと、炭素数８〜２０アルキル基又はアルケニル基を有するアミン化合物とからなる酸性リン酸モノエステルアミン塩が挙げられる。
本発明の潤滑油組成物においては、当該（Ｃ）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、好ましくは０．３〜２質量％であり、好ましくは０．５〜１．５質量％である。

＜その他の任意成分＞
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。

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、コハク酸で代表される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、中性金属サリシレート、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、塩基性サリシレート、過塩基性スルホネート、過塩基性サリシレート、過塩基性ホスホネートなどが挙げられる。

潤滑性向上剤としては、極圧剤、耐摩耗剤、油性剤が挙げられ、例えば、ジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＤＴＣ）、硫化オキシモリブデンオルガノホスホロジチオエート（ＭｏＤＴＰ）、硫化オキシモリブデンジチオカルバメート（ＭｏＤＴＣ）などの有機金属系化合物が挙げられる。
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。

酸化防止剤の例としては、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）などの多環フェノール系酸化防止剤；モノオクチルジフェニルアミン、モノノニルジフェニルアミンなどのモノアルキルジフェニルアミン系化合物、４，４’−ジブチルジフェニルアミン、４，４’−ジペンチルジフェニルアミン、４，４’−ジヘキシルジフェニルアミン、４，４’−ジヘプチルジフェニルアミン、４，４’−ジオクチルジフェニルアミン、４，４’−ジノニルジフェニルアミンなどのジアルキルジフェニルアミン系化合物、テトラブチルジフェニルアミン、テトラヘキシルジフェニルアミン、テトラオクチルジフェニルアミン、テトラノニルジフェニルアミンなどのポリアルキルジフェニルアミン系化合物、α−ナフチルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、ブチルフェニル−α−ナフチルアミン、ペンチルフェニル−α−ナフチルアミン、ヘキシルフェニル−α−ナフチルアミン、ヘプチルフェニル−α−ナフチルアミン、オクチルフェニル−α−ナフチルアミン、ノニルフェニル−α−ナフチルアミンなどのナフチルアミン系化合物等のアミン系酸化防止剤；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の硫黄系酸化防止剤；等が挙げられる。

防錆剤としては、金属系スルホネート、コハク酸エステルなどを挙げることができ、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。
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。

本発明の潤滑油組成物油は、複筒型ショックアブソーバー、単筒型ショックアブソーバーのいずれにも使用可能であり、また、四輪、二輪のいずれのショックアブソーバーにも使用可能であるが、特に四輪用として好適に用いられる。
本発明の潤滑油組成物は、特に、青銅−クロム間での摩擦係数が低く、更に、青銅の摩耗面積が小さいため、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好ましく使用される。

次に、本発明を実施例により、更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、摩擦係数の測定、摩耗試験は、以下に示す方法により実施した。
（１）青銅摩擦係数の測定
試験機：バウデン式往復動摩擦試験機
試験条件
荷重：０．５ｋｇｆ
ストローク：１０ｍｍ
速度：０．２ｍｍ／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，０．２ｍｍ／ｓで試験を行った。
（２）青銅の摩耗試験（摩耗面積）
試験機：バウン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：８．０ｍｍ／ｓ
温度：８０℃
摩擦時間：３０分
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、試験を行った。リン青銅球側の摩耗面積を求めた。

実施例１〜６及び比較例１〜４
第１表に示す各成分を含有する潤滑油組成物（ショックアブソーバー油）を調製し、摩擦係数の測定、及び摩耗試験を行った。その結果を第１表に示す。

第１表中に示した実施例比較例において使用した各成分は以下のとおりである。
基油：４０℃動粘度が７．８３ｍｍ²／ｓの二次水素化改質鉱油（パラフィン系）
ペンタエリスリトールジオレート：日本油脂社製ユニスターＨ４８１Ｄ
ペンタエリスリトールモノオレート：エスキパールPE-MO
ペンタエリスリトールテトラオレート：日本油脂社製ユニスターH481R
メチルアシッドホスフェートアミン塩：Vandarbilt社製VANLUBE672
Ｚｎ−ＤＴＰ（ｐｒｉ）：エチル社製OLOA5286、アルキル基＝炭素数８〜１０の混合アルキル基

本実施例によれば、（Ａ）鉱油及び／又は合成油からなる基油と、（Ｂ）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を所定量含有することで、摩擦係数及び摩耗面積を低く抑えることができることがわかる。特に実施例２で示されるように、（Ｂ）成分に加えて、（Ｃ）成分を添加することで特に顕著に摩耗面積を低くすることができる。
比較例１に示すように、多価アルコールのすべてのアルコール部位がエステル化したものを使用した場合には、摩擦係数及び摩耗面積は高い値を示す。また比較例２で使用したステアリン酸の場合、低い摩擦係数を示すものの摩耗面積は高い値を示す。比較例３においては（Ｂ）成分を添加せずに、ＺｎＤＴＰを加えているが摩擦係数及び摩耗面積において高い値を示す。比較例４においては、フォスフェートアミン塩を使用しているが摩擦係数が実施例と比較して劣る。

本発明の潤滑油組成物油は、自動車用緩衝器に使用可能であり、また、四輪、二輪のいずれの緩衝器にも使用可能である。

Claims (3)

1. （Ａ）鉱油及び／又は合成油からなる基油と、（Ｂ）組成物全量に対して０．２質量％以上４質量％以下の炭素数が１０以上２０以下の脂肪酸残基を有する４価アルコールの部分エステルとを含み、前記４価アルコールの部分エステルが２〜３のエステル置換部位を有することを特徴とする、緩衝器用潤滑油組成物。
2. （Ｂ）成分が、ペンタエリスリトールジオレート及び／又はペンタエリスリトールジラウリレートである、請求項１記載の緩衝器用潤滑油組成物。
3. 更に、（Ｃ）リン含有化合物を含有する、請求項１又は２に記載の緩衝器用潤滑油組成物。