JPWO2015025972A1 - 緩衝器用潤滑油組成物、及び緩衝器の摩擦低減方法 - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、特許文献1及び2では、ショックアブソーバーの伸縮運動が小さい時に、ゴム製のシール材とピストンロッドとの間の摩擦を低減することについて検討されておらず、ショックアブソーバーの伸縮運動が小さい時の乗り心地を改善できるものではない。
しかし、リン系の添加剤は熱安定性に劣るという問題がある。特に、二輪車の場合、ショックアブソーバーは窒素で封止されていないことから、潤滑油組成物は高温時に酸化されやすく、熱安定性の重要度は大きい。
[1](A)鉱油及び/又は合成油からなる基油、(B)下記一般式(I)で表されるジチオリン酸亜鉛、(C)脂肪酸アミド類及び(D)多価アルコールエステルを含有することを特徴とする緩衝器用潤滑油組成物。
(式中、R1〜R4は、それぞれ独立に、炭素数6〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、及び炭素数6〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルケニル基から選ばれる何れか一種を示す。)
[2]二輪用に使用されることを特徴とする上記1に記載の緩衝器用潤滑油組成物。
[3]緩衝器に対して、上記1に記載の緩衝器用潤滑油組成物を添加することを特徴とする緩衝器の摩擦低減方法。
また、本発明の緩衝器の摩擦低減方法は、緩衝器の摩擦を効果的に低減することができ、特に、緩衝器内にゴムの摩擦がある場合に、優れた効果を発揮できる。
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、(B)下記一般式(I)で表されるジチオリン酸亜鉛、(C)脂肪酸アミド類及び(D)多価アルコールエステルを含有することを特徴とするものである。
(式中、R1〜R4は、それぞれ独立に、炭素数6〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、及び炭素数6〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルケニル基から選ばれる何れか一種を示す。)
本発明の緩衝器用潤滑油組成物における基油としては、鉱油及び/又は合成油が用いられる。
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。
基油としては、これらの中でも添加剤の溶解性の観点から鉱油が好適である。
なお、基油としては、上記鉱油及び/又は上記合成油の一種のみを用いても良いが、二種以上を用いても良い。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。
また、基油の動粘度は、低温流動性の観点から、40℃の動粘度で15〜40mm2/sの範囲が好ましく、20〜30mm2/sがより好ましい。なお、鉱油及び/又は合成油の二種以上を用いた場合、前記数値は、それらを混合してなる基油の動粘度を意味する。
本発明の緩衝器用潤滑油組成物は、(B)成分として、下記一般式(I)のジチオリン酸亜鉛を含有する。本発明で用いるジチオリン酸亜鉛は、ゴムの摩擦係数を低減し、さらに熱安定性にも優れるものである。
一般式(I)のR1〜R4のアルキル基又はアルケニル基の炭素数は、8〜18であることが好ましく、10〜18であることがより好ましく、12〜18であることがさらに好ましい。また、一般式(I)のR1〜R4は、アルキル基であることが好ましい。
上記一般式(I)において、R1〜R4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。
これらの中ではラウリル基等のドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、ステアリル基等のオクタデシル基、イコシル基、オレイル基等のオクタデセニル基が好ましい。
ジチオリン酸亜鉛の含油割合を0.01質量%以上とすることにより、ショックアブソーバーのピストンロッドとブッシュ間、ピストンロッドとシール材間、ピストンロッドとシリンダ間等の耐摩耗性を良好にしやすくできる。また、ジチオリン酸亜鉛の含油割合を3質量%以下とすることにより、ゴムの摩擦係数の増加を防止しやすくできる。なお、ピストンロッド、シール材及びブッシュのうち、シール材及びブッシュはゴム製の場合がある。特に、シール材は殆どがゴム製である。
本発明で用いるジチオリン酸亜鉛は、少量で耐摩耗性を発現することができるため、潤滑油組成物全量に対する添加量が少量で済み、しかも、ゴムの摩擦係数を増加させづらいため、ゴムの摩擦係数の増加に伴い、乗り心地が損なわれることを防止できる。
本発明の緩衝器用潤滑油組成物は、(C)成分として、脂肪酸アミド類を含有する。この脂肪酸アミド類は、ゴムの摩擦係数を低減する効果を有している。該脂肪酸アミド類は、カルボン酸類とアミン類とを反応させてなる酸アミドである。
このようなモノカルボン酸としては、例えばヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸、ノナデカン酸、イコサン酸、ヘンイコサン酸、ドコサン酸、トリコサン酸、テトラコサン酸等の飽和脂肪酸(これら飽和脂肪酸は直鎖状でも分岐状でもよい);ヘプテン酸、オクテン酸、ノネン酸、デセン酸、ウンデセン酸、ドデセン酸、トリデセン酸、テトラデセン酸、ペンタデセン酸、ヘキサデセン酸、ヘプタデセン酸、オクタデセン酸(オレイン酸を含む)、ノナデセン酸、イコセン酸、ヘンイコセン酸、ドコセン酸、トリコセン酸、テトラコセン酸等の不飽和脂肪酸(これら不飽和脂肪酸は直鎖状でも分岐状でもよく、また二重結合の位置も任意である);等が挙げられる。
これらのモノカルボン酸の中でも、脂肪酸アミド類の基油に対する溶解性、及びゴムの摩擦係数低減の観点から、炭素数が8〜24のものが好ましく、炭素数12〜20のものがより好ましい。その中でも、オレイン酸、ステアリン酸がよりさらに好ましい。
モノカルボン酸は、アミン類との酸アミド化反応に原料として用いる場合、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
アルキルアミンとしては、モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノプロピルアミン、モノブチルアミン、モノペンチルアミン、モノヘキシルアミン、モノヘプチルアミン等の一級脂肪族アミン類(アルキル基は直鎖状でも分岐状でもよい);ジメチルアミン、メチルエチルアミン、ジエチルアミン、メチルプロピルアミン、エチルプロピルアミン、ジプロピルアミン、メチルブチルアミン、エチルブチルアミン、プロピルブチルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン等の二級脂肪族アルキルアミン類(アルキル基は直鎖状でも分岐状でもよい)等が挙げられる。
H2N−(R5−NH)m−H ・・・(II)
(式中、R5は炭素数2〜4のアルキレン基、mは2〜6の整数を示す。)
本発明の緩衝器用潤滑油組成物は、(D)成分として、多価アルコールエステルを含有する。この多価アルコールエステルは、ゴムの摩擦係数を低減する効果を有している。該多価アルコールエステルは、多価アルコ−ルと1価のカルボン酸とのエステル、又は、多価アルコ−ルと1価のカルボン酸及び多価のカルボン酸との混合カルボン酸とによるコンプレックスエステルである。該多価アルコールエステルは、完全エステル化したものでも、部分エステルでもよいが、摩擦係数低減の観点から部分エステルが好適である。
これらカルボン酸の中でも、炭素数12〜24の脂肪酸が好ましく、その中でも、オレイン酸が好適である。
多価アルコ−ルエステルは、摩擦係数低減の観点から、分子量500〜800であることが好ましく、600〜700であることがより好ましい。
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、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。
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10質量%以下であることが好ましく、0.1〜7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。
粘度指数向上剤としては、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等)、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等)等が挙げられる。
流動点降下剤としては、重量平均分子量が5万〜15万程度のポリメタクリレート等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。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、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、特に二輪用として好適に用いられる。
本発明の緩衝器の摩擦低減方法は、緩衝器に対して、上述した本発明の緩衝器用潤滑油組成物を添加することを特徴とするものである。
緩衝器(ショックアブソーバー)としては、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が挙げられる。本発明の摩擦低減方法は、これら緩衝器(ショックアブソーバー)の全般に効果を発揮するが、緩衝器内にゴムの摩擦がある場合(例えば、シール材及び/又はブッシュがゴム製の場合)に、特に優れた効果を発揮できる。また、本発明の摩擦低減方法は、四輪、二輪のいずれのショックアブソーバーに対しても摩擦を低減し得るが、特に二輪用のショックアブソーバーの摩擦低減効果に優れる。
なお、摩擦係数の測定、及び熱安定性試験は、以下に示す方法により実施した。
試験機:バウデン式往復動摩擦試験機
試験条件
荷重:1.0kgf
ストローク:10mm
速度:0.2mm/s
温度:60℃
摩擦回数:1
摩擦材:上部ゴム(NOK社製、A727)、
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、慣らし(速度8mm/sにおいて、荷重0.1kgfを2分、荷重0.2kgfを2分、荷重0.3kgfを2分、荷重0.5kgfを2分)後、上記条件にて試験を行った。
2−1.スラッジ量(ミリポア値)
内容量200mLの耐熱ガラス容器に、緩衝器用潤滑油組成物、鉄触媒及び銅触媒を充填して封管し、大気圧、温度120℃の条件にて48時間保持後、発生したスラッジ量(ミリポア値)を測定した。単位はmg/100cc。
2−2.鉄触媒外観観察
内容量200mLの耐熱ガラス容器に、緩衝器用潤滑油組成物、鉄触媒を充填して封管し、大気圧、温度120℃の条件にて48時間保持後、鉄触媒の変色の程度を目視で評価した。
2−3.油外観観察
内容量200mLの耐熱ガラス容器に、緩衝器用潤滑油組成物、鉄触媒及び銅触媒を充填して封管し、大気圧、温度120℃の条件にて48時間保持後、緩衝器用潤滑油組成物の色を目視で評価した。
表1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、摩擦係数の測定、及び熱安定性試験を行った。結果を表1に示す。なお、実施例1〜2の緩衝器用潤滑油組成物は、硫黄原子に結合していないリンの量が、潤滑油組成物の全量に対して0.1質量%以下である。
1)基油1:40℃動粘度が9.412mm2/s、15℃密度が0.8911g/cm3の鉱油1と、40℃動粘度が34.49mm2/s、15℃密度が0.8640g/cm3の鉱油2とを、鉱油1:鉱油2=25:74.5で混合したものであり、40℃動粘度は23.2mm2/s。
2)ジチオリン酸亜鉛1:ジラウリルジチオフォスフェートの亜鉛塩
3)ジチオリン酸亜鉛2:ジオレイルジチオフォスフェートの亜鉛塩
4)ジチオリン酸亜鉛3:ジアルキルチオリン酸亜鉛(アルキル基=炭素数3〜6の混合アルキル基)
5)脂肪酸アミド:イソスレアリン酸とテトラエチレンペンタミンとの反応物
6)多価アルコールエステル:ペンタエリスリトールのジオレイルエステル、分子量:665.1
7)粘度指数向上剤:重量平均分子量6.1万のポリメチルメタクリレート
8)消泡剤:フッ素含有オルガノポリシロキサン
一方、比較例1及び比較例4の潤滑油組成物は、リン化合物(ジオレイ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)の影響により、熱安定性に劣るものであった。比較例2の潤滑油組成物は、ジチオリン酸亜鉛のアルキル基の炭素数が3〜6であることから、ゴムの摩擦係数を低減できないものであった。比較例3の潤滑油組成物は、ジチオリン酸亜鉛を含有しないことから、ゴムの摩擦係数を低減できないものであった。比較例5の潤滑油組成物は、脂肪酸アミドを含有しないことから、ゴムの摩擦係数を低減できないものであった。
Claims (12)
- (B)成分のジチオリン酸亜鉛の一般式(I)のR1〜R4が、それぞれ独立に、炭素数8〜18の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、及び炭素数8〜18の直鎖状、分岐状又は環状のアルケニル基から選ばれる何れか一種を示すことを特徴とする請求項1に記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- (B)成分のジチオリン酸亜鉛を前記潤滑油組成物の全量基準で0.01〜3質量%含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- (C)成分の脂肪酸アミドを構成するカルボン酸の炭素数が8〜24であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- (C)成分の脂肪酸アミドを前記潤滑油組成物の全量基準で0.01〜3質量%含有することを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- 前記潤滑油組成物中における(C)成分の脂肪酸アミド類と(B)成分のジチオリン酸亜鉛との質量比([(C)成分の脂肪酸アミド類の含有量]/[(B)成分のジチオリン酸亜鉛の含有量])が0.1〜2であることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- (D)成分の多価アルコールエステルがペンタエリスリトールのエステルであることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- (D)成分の多価アルコールエステルを前記潤滑油組成物の全量基準で0.01〜3質量%含有することを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- 前記潤滑油組成物中における(D)成分の多価アルコールと(B)成分のジチオリン酸亜鉛との質量比([(D)成分の多価アルコールの含有量]/[(B)成分のジチオリン酸亜鉛の含有量])が0.1〜3であることを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- 40℃における動粘度が2〜45mm2/sであることを特徴とする請求項1〜9の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- 二輪用に使用されることを特徴とする請求項1〜10の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物。
- 緩衝器に対して、請求項1〜10の何れかに記載の緩衝器用潤滑油組成物を添加することを特徴とする緩衝器の摩擦低減方法。
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