JP6055737B2 - 緩衝器用潤滑油組成物 - Google Patents
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Description
近年、中東やロシアにおいて高級車の販売が好調である。中東ではショックアブソーバー内の潤滑油温度は約80℃まで上昇し、一方、ロシアでは約−40℃まで低下する。したがって、上述の潤滑油の粘度特性の改善は重要な課題となっている。
また、潤滑油の粘度指数を高めて、高温時の粘度の低下を抑えようとすると、潤滑油のせん断安定性が悪化する傾向にある。このような潤滑油を使用した場合、ショックアブソーバーの作動により徐々に潤滑油の粘度が低下し、減衰力の発生が小さくなるため、自動車の乗り心地が悪化してしまう。
[1](A)流動点が−40℃未満、80℃動粘度が2.0〜2.7mm2/sの基油、(B−1)重量平均分子量10,000以上100,000未満のポリメタクリレートを1〜15質量%、及び(B−2)重量平均分子量100,000以上200,000以下のポリメタクリレートを0.1〜5質量%含有してなる、緩衝器用潤滑油組成物。
[2](A)成分の基油の15℃の密度が0.80〜0.83g/cm3である、上記[1]に記載の緩衝器用潤滑油組成物。
[3]前記緩衝器用潤滑油組成物中に、(B−1)成分及び(B−2)成分を合計で1.1〜20質量%含有してなる、上記[1]又は[2]に記載の緩衝器用潤滑油組成物。
[4](B−1)成分及び/又は(B−2)成分のポリメタクリレートが、非分散型のポリメタクリレートである、上記[1]〜[3]の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
[5]前記緩衝器用潤滑油組成物の150℃のNOACK値が12質量%以下である、上記[1]〜[4]の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
[6]前記緩衝器用潤滑油組成物の−40℃のブルックフィールド粘度が700mPa・s以下である、上記[1]〜[5]の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
[7]前記緩衝器用潤滑油組成物の超音波法によるせん断安定性試験での粘度低下率が18%以下である、上記[1]〜[6]の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
[8]前記緩衝器用潤滑油組成物の80℃における高温高せん断粘度が4.2mPa・s以上である、上記[1]〜[7]の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
[9]四輪用に使用される上記[1]〜[8]の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
本発明の緩衝器用潤滑油組成物は、(A)成分として、流動点が−40℃未満、80℃動粘度が2.0〜2.7mm2/sである基油を含有する。
上記基油の流動点が−40℃以上になると、低温環境下において基油の流動性が低下することにより、ショックアブソーバーの減衰力が発生せず、乗り心地が悪化してしまう。
上記基油の80℃動粘度が2.0mm2/s未満になると、基油が揮発しやすくなるため、経時的に油量が減少し、ショックアブソーバーの減衰力が弱くなり、乗り心地が悪化してしまう。また、80℃動粘度が2.0mm2/s未満であると、ショックアブソーバーの減衰力が弱く、高温環境下での乗り心地を良好にすることができない。
上記基油の80℃動粘度が2.7mm2/sを超えると、低温環境下において基油の流動性が低下することにより、ショックアブソーバーの減衰力が発生せず、乗り心地が悪化してしまう。
(A)成分の基油は、流動点が−45℃以下であることが好ましい。また、(A)成分の基油は、80℃の動粘度が2.1〜2.6mm2/sであることが好ましく、2.2〜2.4mm2/sであることがより好ましい。
鉱油としては、溶剤精製、水添精製等の通常の精製法により得られた、パラフィン基系鉱油、中間基系鉱油及びナフテン基系鉱油等、あるいは、フィッシャートロプシュプロセス等により製造されるワックス(ガストゥリキッドワックス)や鉱油系ワックスを異性化することによって製造されるもの等が挙げられる。
合成油としては、炭化水素系合成油、エーテル系合成油等が挙げられる。炭化水素系合成油としては、例えばポリブテン、ポリイソブチレン、1−オクテンオリゴマー、1−デセンオリゴマー、エチレン−プロピレン共重合体等のα−オレフィンオリゴマー又はその水素化物、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン等を挙げることができる。エーテル系合成油としては、ポリオキシアルキレングリコール、ポリフェニルエーテル等が挙げられる。
本発明において(A)成分の基油が、上述のように混合系からなる場合、基油の諸物性(動粘度、密度、流動点、粘度指数、蒸留性状)は特に断りのない限り、混合基油としての物性をいうものとする。
本発明の緩衝器用潤滑油組成物は、(B−1)重量平均分子量10,000以上100,000未満のポリメタクリレート(以下、「ポリメタクリレート1」と称する場合もある。)を1〜15質量%、及び(B−2)重量平均分子量100,000以上200,000以下のポリメタクリレート(以下、「ポリメタクリレート2」と称する場合もある。)を0.1〜5質量%含有する。
なお、重量平均分子量は、例えば、サイズ排除クロマトグラフィーを利用して測定することができる。当該手法を用いたものとしては、島津製作所社製のProminence GPCシステムが挙げられる。
ポリメタクリレートは、分散型及び非分散型に大別され、ポリメタクリレート1及びポリメタクリレート2ともに、何れの型も用いることができるが、局部的な焼きつきを防ぐ観点から、非分散型が好適である。
そこで、本発明の緩衝器用潤滑油組成物は、上述の(A)成分の基油に加えて、(B−1)成分のポリメタクリレート1を1〜15質量%、及び(B−2)成分のポリメタクリレート2を0.1〜5質量%含有させることにより、潤滑油組成物の高温領域の粘度を高めて、ショックアブソーバーに適切な減衰力を生じさせるとともに、ポリメタクリレートのせん断による粘度低下(永久粘度低下及び一時的粘度低下)を抑え、さらには低温環境下で(A)成分の基油に含まれるワックス成分が結晶化することを抑制し、低温環境下での粘度上昇を抑制することにより、良好な乗り心地を維持することを可能としている。
本発明の緩衝器用潤滑油組成物は、青銅製のブッシュ(シリンダとピストンロッドとの摺動部分の軸受け)に生じる摩擦等のショックアブソーバー内に生じる摩擦を低減するため、摩擦低減剤を含有することが好ましい。
このような摩擦低減剤としては、(C)リン酸エステル及び(D)第1級アミン等が挙げられる。
R1〜R3のアルキル基及びアルケニル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよいが、直鎖状であることが好ましい。さらに、R1〜R3のアルキル基及びアルケニル基は、好ましくは炭素数6〜20であり、より好ましくは炭素数7である。
R1〜R3におけるアルキル基としては、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基及びテトラコシル基が挙げられ、これらは直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。また、アルケニル基としては、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基,トリデセニル基,テトラデセニル基,ペンタデセニル基,ヘキサデセニル基,ヘプタデセニル基,オクタデセニル基,ノナデセニル基,イコセニル基,ヘンイコセニル基,ドコセニル基,トリコセニル基,テトラコセニル基が挙げられるが、これらは直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、二重結合の位置も任意である。
R4及びR5のアルキル基及びアルケニル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよいが、直鎖状であることが好ましい。さらに、R4及びR5のアルキル基及びアルケニル基は、好ましくは炭素数12〜24であり、より好ましくは炭素数16〜20であり、炭素数18がさらに好ましい。
R4及びR5のアルキル基及びアルケニル基の具体例は、R1〜R3と同様である。
R6及びR7のアルキル基及びアルケニル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよいが、直鎖状であることが好ましい。さらに、R6及びR7のアルキル基及びアルケニル基は、好ましくは炭素数8〜20であるが、より好ましくは10〜16であり、さらに好ましくは炭素数12である。
R6及びR7のアルキル基及びアルケニル基の具体例は、R1〜R3と同様である。
1級アミンとしては、モノへキシルアミン、モノシクロへキシルアミン、モノオクチルアミン、モノラウリルアミン、モノステアリルアミン及びモノオレイルアミン等が挙げられる。これら1級アミンは、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。
本発明のショックアブソーバー油においては、(E)任意添加成分として、他の無灰清浄分散剤、金属系清浄剤、潤滑性向上剤、酸化防止剤、錆止め剤、金属不活性化剤、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。
緩衝器用潤滑油組成物の全量における(E)任意添加成分の含有割合は、通常5質量%以下であることが好ましく、0.5〜3質量%がより好ましい。
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等の硫黄系極圧剤が挙げられる。
さらに、ステアリン酸、オレイン酸等の脂肪族飽和及び不飽和モノカルボン酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸等の重合脂肪酸、リシノレイン酸、12−ヒドロキシステアリン酸等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等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、オレイルアミン等の脂肪族飽和及び不飽和モノアミン、ラウリン酸アミド、オレイン酸アミド等の脂肪族飽和及び不飽和モノカルボン酸アミド等の油性剤が挙げられる。
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。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等の含フッ素オルガノポリシロキサンが好適である。
本発明の緩衝器用潤滑油組成物は、経時的な油量の減少を抑制する観点から、150℃でのNOACK値が12質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましい。なお、NOACK値とは蒸発性を示す指標であり、ASTM D5800に従って測定されたものである。
なお、せん断安定性試験での粘度低下率は、JIS K2283に準拠して、試験前とせん断試験後の40℃の動粘度を測定し、下記式により算出した。また、せん断試験は、超音波A法(JPI−5S−29)に基づき、超音波照射時間60分、室温、油量30ccの測定条件で行った。せん断安定試験の超音波の出力電圧は、標準油30ccに超音波を10分間照射した後、40℃の動粘度低下率が25%となる出力電圧とした。
せん断安定性=([試験前の動粘度]−[試験後の動粘度]/[試験前の動粘度])×100
なお、高温高せん断粘度は、ASTM D4683に準拠して、TBS粘度計を用い、80℃、せん断速度106/sの条件で測定したものである。
本発明の緩衝器用潤滑油組成物は、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何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。
なお、各種測定は、以下に示す方法により実施した。
JIS K2283に準拠して、80℃の動粘度を測定した。
2.流動点
JIS K2269に準拠して、流動点を測定した。
3.ブルックフィールド粘度(BF粘度)
ASTM D2983に準拠して、−40℃でのブルックフィールド粘度を測定した。
4.高温高せん断時の粘度(TBS粘度、80℃)
ASTM D4683に準拠して、TBS粘度計を用い、80℃、せん断速度106/sの条件で粘度を測定した。
JIS K2283に準拠して、試験前とせん断試験後の40℃の動粘度を測定し、下記式によりせん断安定性を算出した。また、せん断試験は、超音波A法(JPI−5S−29)に基づき、超音波照射時間60分、室温、油量30ccの測定条件で行った。せん断安定試験の超音波の出力電圧は、標準油30ccに超音波を10分間照射した後、40℃の動粘度低下率が25%となる出力電圧とした。
せん断安定性=([試験前の動粘度]−[試験後の動粘度]/[試験前の動粘度])×100
6.NOACK試験
ASTM D5800に準拠して、150℃のNOACK値を算出した。
7.青銅に対する摩擦係数
バウデン式往復動摩擦試験機により、以下の試験条件で青銅に対する動摩擦係数(μd)及び静摩擦係数(μs)を測定した。また、併せてμ比(μs/μd)を算出した。
温度:60℃、速度:0.3mm/s、振幅:10mm、テストピース:リン青銅球(径12.7mmの球)/クロムメッキ板(50×1000×5mm)、荷重:5kgf、摩擦回数:1
なお、プレートにサンプル油を数滴落として、慣らし(20mm/s×2分)を行った後、試験を行った。
鉱油B:80℃動粘度2.615mm2/s、15℃密度0.8202g/cm3、流動点−42.5℃以下
鉱油C:80℃動粘度1.950mm2/s、15℃密度0.8113g/cm3、流動点−17.5℃以下
鉱油D:80℃動粘度1.552mm2/s、15℃密度0.8116g/cm3、流動点−32.5℃以下
鉱油E:80℃動粘度2.976mm2/s、15℃密度0.8200g/cm3、流動点−37.5℃以下
鉱油F:80℃動粘度1.131mm2/s、15℃密度0.7871g/cm3、流動点−37.5℃以下
鉱油G:80℃動粘度2.026mm2/s、15℃密度0.8269g/cm3、流動点−27.5℃以下
鉱油H:80℃動粘度8.634mm2/s、15℃密度0.8399g/cm3、流動点−20℃以下
合成油A:PAO、80℃動粘度2.379mm2/s、15℃密度0.7980g/cm3、流動点−70℃
合成油B:イソパラフィン、80℃動粘度1.379mm2/s、15℃密度0.7850g/cm3、流動点−60℃
合成油C:エステル、80℃動粘度3.404mm2/s、15℃密度0.8930g/cm3、流動点−22.5℃以下
合成油D:アルキルベンゼン、80℃動粘度1.884mm2/s、15℃密度0.8600g/cm3、流動点−50℃以下
表3に示す各成分を含有する緩衝器用潤滑油組成物を調製し、NOACK値、80℃動粘度、BF粘度及びせん断安定性及の測定を行った。また、実施例1〜3及び比較例1、4、6、7及び13についてTBS粘度の測定を行い、さらに、実施例1、比較例5、6について青銅に対する摩擦係数を測定した。結果を表3に示す。
一方、比較例1〜13の潤滑油組成物は、基油の流動点、基油の80℃動粘度及び2種類のポリメタクリレートの少なくとも何れかが本発明の条件を満たさないことから、−40℃のBF粘度が高かったり、80℃の動粘度が低くなったり、NOACK値が高くなったり、せん断安定性が劣るものであった。このことから、比較例1〜13の緩衝器用潤滑油組成物は、低温環境及び高温環境での乗り心地を良好にできず、潤滑油の揮発及びせん断を原因とする経時的な乗り心地の悪化を抑制できないことが分かる。
Claims (10)
- (A)流動点が−40℃未満、80℃動粘度が2.0〜2.7mm2/sの鉱油、(B−1)重量平均分子量10,000以上100,000未満のポリメタクリレートを1〜15質量%、及び(B−2)重量平均分子量100,000以上200,000以下のポリメタクリレートを0.1〜5質量%含有してなる、緩衝器用潤滑油組成物。
- (A)成分の基油の15℃の密度が0.80〜0.83g/cm3である、請求項1に記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- 前記緩衝器用潤滑油組成物中に、(B−1)成分及び(B−2)成分を合計で1.1〜20質量%含有してなる、請求項1又は2に記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- 前記緩衝器用潤滑油組成物中に、(B−1)成分を1〜7.67質量%含有し、かつ、(B−1)成分及び(B−2)成分を合計で1.1〜9.8質量%含有してなる、請求項1〜3の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- (B−1)成分及び/又は(B−2)成分のポリメタクリレートが、非分散型のポリメタクリレートである、請求項1〜4の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- 前記緩衝器用潤滑油組成物の150℃のNOACK値が12質量%以下である、請求項1〜5の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- 前記緩衝器用潤滑油組成物の−40℃のブルックフィールド粘度が700mPa・s以下である、請求項1〜6の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- 前記緩衝器用潤滑油組成物の超音波法によるせん断安定性試験での粘度低下率が18%以下である、請求項1〜7の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- 前記緩衝器用潤滑油組成物の80℃における高温高せん断粘度が4.2mPa・s以上である、請求項1〜8の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- 四輪用に使用される請求項1〜9の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
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