JP6422260B2 - 潤滑油組成物 - Google Patents
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Description
緩衝器のフリクション(摩擦)はオイルシール(ゴム材)とロッド(クロムメッキ)部分に発生するものが主体である。したがって、ゴム材とクロムメッキ間に発生するフリクション特性を改善することが非常に重要な課題となる。また、緩衝器のロッドが伸び縮みする際に滑らかに動くためにはゴムフリクションの絶対値(ゴム材−金属間の摩擦係数)が小さいことが求められる。
そこで、これまで、ゴムフリクションの絶対値によりフリクション特性を評価することが行われ、当該パラメータの小さな緩衝器油が開発されてきた(非特許文献1、2参照)。
〔1〕基油に、下記式(1)及び下記式(2)で表される酸性リン酸エステルのうち少なくともいずれか1種、並びに酸化防止剤を配合してなることを特徴とする潤滑油組成物。
〔2〕上記〔1〕に記載の潤滑油組成物において、前記R1及びR2のうち少なくともいずれか1つが側鎖を有することを特徴とする潤滑油組成物。
〔3〕上記〔1〕に記載の潤滑油組成物において、前記R3が側鎖を有することを特徴とする潤滑油組成物。
〔4〕上記〔2〕又は〔3〕に記載の潤滑油組成物において、前記側鎖の炭素数が6以上18以下であることを特徴とする潤滑油組成物。
〔5〕上記〔1〕から〔4〕までのいずれか1つに記載の潤滑油組成物において、前記酸化防止剤がフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、及び硫黄系酸化防止剤のうち少なくともいずれか1種であることを特徴とする潤滑油組成物。
〔6〕上記〔1〕から〔5〕までのいずれか1つに記載の潤滑油組成物において、前記酸性リン酸エステルを、組成物全量基準で0.01質量%以上3質量%以下配合してなることを特徴とする潤滑油組成物。
〔7〕上記〔1〕から〔6〕までのいずれか1つに記載の潤滑油組成物において、当該組成物が緩衝器用であることを特徴とする潤滑油組成物。
〔8〕上記〔7〕に記載の潤滑油組成物において、前記緩衝器が四輪自動車用であることを特徴とする潤滑油組成物。
本組成物で用いられる基油には特に制限はなく、鉱油と合成油のうち少なくともいずれか一方、すなわちそれぞれ単独あるいは2種以上を組み合わせて用いたり、鉱油と合成油を組み合わせて用いてもよい。
緩衝器用であれば、摩擦特性を良好に保つ上で、40℃における動粘度が5mm2/s以上40mm2/s以下程度の基油を用いることが好ましい。
また、基油の低温流動性の指標である流動点については、特に制限されないが、−10℃以下、特に−15℃以下が好ましい。
一方、合成油としては、ポリブテンまたはその水素化物、ポリアルファオレフィン(1−オクテンオリゴマー、1−デセンオリゴマー等)、アルキルベンゼン、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレングリコールエステル、ポリオキシアルキレングリコールエーテル、ヒンダードエステル、及びシリコーンオイルなどが挙げられる。
本組成物に配合される酸性リン酸エステルは、下記式(1)及び下記式(2)で表される。
このような炭素数が20以上30以下のアルキル基としては、エイコシル基、ヘネイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル基、オクタコシル基、ノナコシル基、及びトリアコンチル基が挙げられる。
上記式(1)、式(2)の酸性リン酸エステルとしては、例えばR1〜R3がテトラコシル基あるいはオクタコシル基の場合、テトラコシルアシッドフォスフェート、ジテトラコシルアシッドフォスフェート、オクタコシルアシッドフォスフェート、及びジオクタシルアシッドフォスフェートなどが挙げられる。参考までに、ジテトラコシルアシッドフォスフェート及びジオクタシルアシッドフォスフェートの一例を模式的に示したものを図1、図2に示す。
酸性リン酸エステルが炭素数20以上のアルキル基を有することで、摩擦係数と摩擦エネルギーを効果的に向上させることができる。また、このような酸性リン酸エステルの存在により酸化安定性も向上する。
さらに、前記したアルキル基の炭素数が30以下であると基油への溶解性を担保できるので好ましい。前記したアルキル基の好ましい炭素数は20以上26以下であり、さらに好ましくは20以上24以下である。
一方、アルキル基の炭素数が上記した下限値を下回ると、摩擦係数が大きくなってしまい、摩擦エネルギーの増大も期待できない。例えば、図3にジステアリルアシッドフォスフェートの一例を模式的に示すが、アルキル基の炭素数が少ないので摩擦係数が大きく、摩擦エネルギーも小さなものとなる。
摩擦係数の低減、摩擦エネルギーの増大、及び酸化安定性の観点より、式(1)の酸性リン酸エステルのほうが式(2)の酸性リン酸エステルよりも好ましい。
本組成物には、さらに酸化防止剤が配合される。上記した所定の酸性リン酸エステルにも酸化安定性向上効果があるが、酸化防止剤を併用することで格別な酸化安定性を発揮するようになる。
酸化防止剤としては、アミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤及び硫黄系酸化防止剤のうち少なくともいずれか1種を好ましく使用することができる。これらの酸化防止剤は、1種を単独でまたは2種以上を任意に組み合わせて用いることができる。
アミン系酸化防止剤としては、例えば、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が挙げられる。
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、本組成物全量基準で、0.01質量%以上10質量%以下程度であり、好ましくは0.03質量%以上5質量%以下程度である。
[その他の成分]
本組成物においては、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じてさらに他の添加剤、例えば粘度指数向上剤、流動点降下剤、摩耗防止剤、摩擦調整剤、金属系清浄剤、無灰系分散剤、防錆剤、金属不活性化剤、及び消泡剤等を配合してもよい。また、上記各添加剤を含んだ本組成物には、当該添加剤が変性してなる変性物や、当該添加剤が反応した後の反応生成物を含む組成物も含まれる。
流動点降下剤としては、例えば質量平均分子量が1万以上、15万以下程度のポリメタクリレートなどが用いられる。流動点降下剤の好ましい配合量は、本組成物全量基準で0.01質量%以上、10質量%以下程度である。
摩擦調整剤としては、例えば、ネオペンチルグリコールモノラウレート、トリメチロールプロパンモノラウレート、グリセリンモノオレエート(オレイン酸モノグリセライド)などの多価アルコール部分エステルなどが挙げられる。摩擦調整剤の好ましい配合量は、本組成物全量基準で0.05質量%以上、4質量%以下程度である。
無灰系分散剤としては、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または二価のカルボン酸のアミド類などが挙げられる。無灰系分散剤の好ましい配合量は、本組成物全量基準で0.1質量%以上、20質量%以下程度である。
金属不活性化剤としては、例えばベンゾトリアゾール、チアジアゾールなどが、単独もしくは2種以上を組み合わせて用いられる。金属不活性化剤の好ましい配合量は、本組成物全量基準で0.01質量%以上、5質量%以下程度である。
なお、本組成物は、二輪用の緩衝器にも好ましく適用でき、さらに油圧作動油としても好ましく適用できる。
JIS K 2283に準拠して測定した。
(2)40℃動粘度増加率
ISOT試験(JIS K 2514準拠:130℃、24時間)を行った後に40℃動粘度を測定し、ISOT試験前の40℃動粘度に対する増加率(%)を求めた。
図4に示す試験装置によりゴム−金属間の摩擦係数(動摩擦係数)及び摩擦エネルギーを求めた。具体的には、図4に示すように、試料油を介してゴムとCr(クロム)めっき鋼板とを所定の荷重で圧接しながら往復摺動させ、リサージュ波形を記録した。図5にリサージュ波形の一例を示す。摩擦力の最大値より摩擦係数(μ)を求め、リサージュ波形の面積(振幅と摩擦力の積であり仕事量に相当)を摩擦エネルギーとして求めた。
試験条件は、以下の通りである。
温度 :30℃
振幅 :±0.4mm(正弦波)
荷重 :3kgf(29.4N)
上側テストピース:NBR(ニトリルゴム)
下側テストピース:硬質Crメッキ鋼板
加振周波数 :5Hz
試料油量 :100mL
表1、表2に示す配合組成にしたがって各試料油を調製した。各試料油について、前記した方法により性状及び性能を評価した。結果も表1、表2に示す。
2)酸化防止剤:DBPC(2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール)
3)酸性リン酸エステルアミン塩:リン酸エステルのアルキル基はモノエチル基及びモノメチル基が主体)
4)ZnDTP:炭素数12の一級アルキル基タイプ
5)ZnDTP:炭素数6の一級アルキル基タイプ(若干、イソプロピル基やイソブチル基を有する。)
実施例1、2からわかるように、所定の酸性リン酸エステルと酸化防止剤を配合した試料油は、ゴム材−金属間の摩擦係数が小さく、かつ摩擦エネルギーが大きく、さらに酸化安定性に優れることがわかる。それ故、本発明によれば、乗り心地性に優れ、長期間に渡って使用可能な緩衝器油を提供できることが理解できる。
これに対して、各比較例の試料油は、各種の油性剤やリン系極圧剤などを配合したものであるが、いずれも摩擦係数、摩擦エネルギー、及び酸化安定性のすべてを同時に満足させることはできない。例えば、比較例2、3、5、及び10は、実施例1、2と同じ酸化防止剤を同じ量だけ配合しているにもかかわらず酸化安定性に劣る。また、比較例12は、比較的炭素数が多いアルキル基を有する酸性リン酸ジエステルを配合したものであるが、それでもアルキル基の炭素数は18であり、本願発明におけるアルキル基の炭素数の下限値より少ないため、基油単独(比較例1:酸化防止剤のみ配合)の場合にくらべて摩擦係数が大きく、摩擦エネルギーの増大もほとんど認められない。
Claims (7)
- 基油に、下記式(1)で表される酸性リン酸エステル及び酸化防止剤を配合してなる
ことを特徴とする潤滑油組成物。
- 請求項1に記載の潤滑油組成物において、
前記R1及びR2のうち少なくともいずれか1つが側鎖を有する
ことを特徴とする潤滑油組成物。 - 請求項2に記載の潤滑油組成物において、
前記側鎖の炭素数が6以上18以下である
ことを特徴とする潤滑油組成物。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物において、
前記酸化防止剤がフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、及び硫黄系酸化防止剤のうち少なくともいずれか1種である
ことを特徴とする潤滑油組成物。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物において、
前記酸性リン酸エステルを、組成物全量基準で0.01質量%以上3質量%以下配合してなる
ことを特徴とする潤滑油組成物。 - 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の潤滑油組成物において、
当該組成物が緩衝器用である
ことを特徴とする潤滑油組成物。 - 請求項6に記載の潤滑油組成物において、
前記緩衝器が四輪自動車用である
ことを特徴とする潤滑油組成物。
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