JP3914599B2

JP3914599B2 - パワーステアリングフルイド組成物

Info

Publication number: JP3914599B2
Application number: JP32926096A
Authority: JP
Inventors: 英幸中村; 征也猪狩
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1996-12-10
Filing date: 1996-12-10
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2016-12-10
Also published as: JPH10168476A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車のパワーステアリングフルイド組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、乗用車にパワーステアリングの装着は常識化している。一方乗用車の高性能化、軽量化の要求から、パワーステアリングフルイド（以下ＰＳＦと略すこともある。）は最高圧力１４０ｋｇ／ｃｍ²、最高油温１５０℃で使用され、しかも通常廃車まで無交換で使用されることが多い。また、軽量化の要求から油圧ポンプは小型化高速化が図られ、さらにアルミニウム合金が使用され始めており、これまでの金属の材料である鋼、銅合金のほかに、アルミニウム合金に対する潤滑特性が必要とされるようになってきた。これまで、ＰＳＦはオートマチックトランスミッションフルイド（以下ＡＴＦと略す。）が兼用されてきたが、ＡＴＦは主として変速時のショックを少なくするため、湿式摩擦剤の摩擦特性を適性に保つこと及び減速機に対するギヤ特性の維持、並びにゴムシール剤への適合性が要求される。これに対し、最近のＰＳＦには高温度での酸化安定性は勿論のこと、高温高圧のパワーステアリング回路の一部にゴムホースを使用するため、更に優れたゴム適合性と、ポンプの小型高回転化に伴う高速時の耐焼付性、並びにアルミニウム合金に対する潤滑性、金属腐食防止性等が要求されＰＳＦ専用油が求め始められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記観点からなされたもので、高温，高圧に曝されるゴムホースの劣化を防止し、小型，高速回転する油圧ポンプの焼付きを防止し、かつアルミニウム合金に対する潤滑性に優れ、更に銅合金に対する腐食防止性に優れたパワーステアリングフルイド組成物を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、添加剤として一価の直鎖状脂肪酸を併用することにより、上記本発明の目的を効果的に達成しうることを見出し本発明を完成したものである。すなわち、本発明は、潤滑油基油に、組成物全量基準で（Ａ）１級アルキル基を有するジチオリン酸亜鉛０．１〜３重量％、（Ｂ）一価の直鎖状脂肪酸０．０１〜１重量％及び（Ｃ）下記一般式（Ｉ）
【０００５】
【化３】

【０００６】
（式中、Ｒ¹及びＲ²は、それぞれ炭素数１〜１２の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を示し、それらはたがいに同一でも異なっていてもよい。）で表されるチアジアゾール誘導体から選ばれる少なくとも一種０．０１〜０．５重量％を配合してなるパワーステアリングフルイド組成物と、更に、組成物全量基準で（Ｄ）金属系清浄剤０．１〜１０重量％を配合してなるパワーステアリングフルイド組成物である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
本発明のパワーステアリングフルイド組成物において、潤滑油基油として鉱油及び／又は合成油が用いられる。この鉱油や合成油については、一般に潤滑油の基油として用いられているものであればよく、特に制限はないが、パワーステアリングギヤ部の耐摩耗性や効率、あるいは低温における流動性の点から１００℃における動粘度が１〜３０ｍｍ²／ｓの範囲にあるものが好ましく、２〜１０ｍｍ²／ｓの範囲にあるものがより好ましい。また、この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はないが、−１０℃以下であるのが好ましい。
【００１０】
このような鉱油，合成油は各種のものがあり、用途などに応じて適宜選定すればよい。鉱油としては、例えばパラフィン基系原油，中間基系原油あるいはナフテン基系原油を常圧蒸留するか、あるいは常圧蒸留の残渣油を減圧蒸留して得られる留出油、またはこれを常法にしたがって精製することによって得られる精製油、例えば、溶剤精製油，水添精製油，脱蝋処理油，白土処理油などを挙げることができる。
【００１１】
一方合成油としては、例えば、ポリα−オレフィン，α−オレフィンコポリマー，ポリブテン，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，シリコーンオイルなどを挙げることができる。
【００１２】
これらの基油は、それぞれ単独で、あるいは二種以上を組み合わせて使用することができ、鉱油と合成油を組み合わせて使用してもよい。
次に、潤滑油基油に配合される（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）及び（Ｄ）成分について説明する。
【００１３】
（Ａ）成分
（Ａ）成分としては、プライマリーアルキル基を有するプライマリータイプのジチオリン酸亜鉛が高温における酸化防止特性とゴム老化防止性の点から用いられる。本発明においては、上記（Ａ）成分は一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その配合量は、通常組成物全量基準で、０．１〜３重量％の範囲で、０．１〜１重量％の範囲がより好ましく、０．２〜０．８重量％の範囲が特に好ましい。３重量％を超えると、ゴム老化特性に悪影響を及ぼすことがあり、０．１重量％未満では、充分な効果が得られない。
【００１４】
（Ｂ）成分
一価の直鎖状脂肪酸は、炭素数８〜３０の飽和または不飽和脂肪酸で、ラウリン酸，ミリスチン酸，パルミチン酸，ステアリン酸，アラキン酸，ベヘン酸，カプロレイン酸，リンデル酸，ミリストレイン酸，ゾーマリン酸，オレイン酸，エルカ酸などが挙げられ、好ましくはパルミチン酸，ステアリン酸，オレイン酸などである。
【００１５】
本発明においては、上記（Ｂ）成分は一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その配合量は、通常組成物全量基準で、０．０１〜１重量％の範囲で、０．０３〜０．５重量％の範囲がより好ましい。１重量％を超えると、効果が飽和してしまうほか沈澱を生じるなどの不都合が発生することがあり、０．０１重量％未満では、充分な効果が得られない。
（Ｃ）成分
下記一般式（Ｉ）
【００１６】
【化５】

【００１７】
（式中、Ｒ¹及びＲ²は前記と同じである。）で表されるチアジアゾール誘導体、
【００１９】
上記一般式（Ｉ）のＲ¹及びＲ²の具体的なアルキル基としては、メチル基，エチル基，ｎ−プロピル基，イソプロピル基，各種ブチル基，各種ペンチル基，各種ヘキシル基，各種ヘプチル基，各種オクチル基，各種ノニル基，各種デシル基，各種ウンデシル基，各種ドデシル基を挙げることができる。好ましいアルキル基の炭素数は１〜８である。
【００２１】
本発明においては、上記（Ｃ）成分は一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その配合量は、通常組成物全量基準で、０．０１〜０．５重量％の範囲で、０．０５〜０．３重量％の範囲がより好ましい。０．５重量％を超えると、効果が飽和してしまい、０．０１重量％未満では、充分な効果が得られない。
【００２２】
（Ｄ）成分
本発明において、（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）成分の他に、必要によりスラッジ生成防止の目的で（Ｄ）成分の金属系清浄剤を配合することができる。
該金属系清浄剤は、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から選ばれる一種であるのが好ましい。好ましい全塩基価は２０〜６００ｍｇＫＯＨ／ｇ（ＪＩＳＫ−２５０１：過塩素酸法）である。全塩基価が低すぎると、酸化により生成する酸性成分の中和能力が不足するおそれがある。全塩基価が高すぎると、潤滑油中の灰分が増加し長時間の使用により多量のデポジットの生成を起こすおそれがあり好ましくない。
【００２３】
過塩基性アルカリ土類金属のスルホネートは、各種スルホン酸のアルカリ土類金属塩であり、通常、各種スルホン酸のアルカリ土類金属塩を炭酸化する方法により得られる。スルホン酸としては、芳香族石油スルホン酸、アルキルスルホン酸、アリールスルホン酸、アルキルアリールスルホン酸等があり、具体的には、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジラウリルセチルベンゼンスルホン酸、パラフィンワックス置換ベンゼンスルホン酸、ポリオレフィン置換ベンゼンスルホン酸、ポリイソブチレン置換ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸などを挙げることができる。
【００２４】
過塩基性アルカリ土類金属のフェネートは、アルキルフェノール又は硫化アルキルフェノールのアルカリ土類金属塩であり、通常、アルキルフェノールまたは硫化アルキルフェノールのアルカリ土類金属塩を炭酸化する方法により得られる。
過塩基性アルカリ土類金属のサリチレートは、アルキルサリチル酸のアルカリ金属塩であり、通常、炭素数８〜１８のα−オレフィンでフェノールをアルキル化し、次いでコルベシュミット反応でカルボキシル基を導入した後、複分解し、炭酸化する方法により得られる。アルキルサリチル酸の具体的例としては、ドデシルサリチル酸，ドデシルメチルサリチル酸，テトラデシルサリチル酸，ヘキサデシルサリチル酸，オクタデシルサリチル酸，ジオクチルサリチル酸などを挙げることができる。
【００２５】
以上のスルホネート，フェネート，サリチレートのアルカリ土類金属としては、カルシウム，バリウム，マグネシウムなどが挙げられるが、効果の点でカルシウムが好ましい。
本発明においては、上記（Ｄ）成分は一種用いてもよく、二種以上を用いてもよい。また、その配合量は、組成物全量基準で、０．１〜１０重量％の範囲であり、０．５〜５重量％の範囲が好ましい。０．１重量％未満では、充分な効果が得られず、１０重量％を超えても、配合量に相当する効果の向上がみられない。
【００２６】
本発明の組成物は、潤滑油基油に上記（Ａ）〜（Ｃ）成分又は（Ａ）〜（Ｄ）成分を配合することにより得られるが、通常、パワーステアリングフルイドとしての基本的な性能を維持するために、本発明の目的を阻害しない範囲で粘度指数向上剤，無灰系摩擦調整剤，無灰系酸化防止剤，無灰系分散剤，消泡剤などを適宜配合することができる。
【００２７】
上記の粘度指数向上剤としては、ポリメタクリレート，ポリイソブチレン，エチレン−プロピレン共重合体などが挙げられ、その配合量は組成物全量基準で、通常０．５〜２０重量％である。
無灰系摩擦調整剤としては、脂肪酸アミド系化合物，脂肪酸とジエタノールアミンの反応物，コハク酸エステル誘導体，Ｎ−オレイルサルコシン，脂肪酸グリセリド，酸性リン酸エステルアミン塩，亜リン酸エステルなどが挙げられ、その配合量は組成物全量基準で、通常０．０５〜３重量％である．
無灰系酸化防止剤としては、フェノール系化合物，アミン系化合物，カーバメイト系化合物などが挙げられ、その配合量は組成物全量基準で、通常０．１〜２重量％である。
【００２８】
無灰系分散剤としては、アルケニルコハク酸イミド，ベンジルアミン，ポリオキシアルキレンアミドなどが挙げられ、その配合量は組成物全量基準で、通常０．１〜３重量％である。
消泡剤としては、ジメチルポリシロキサン，ポリアクリレートなどが挙げられ、その配合量は組成物全量基準で、通常０．００１〜０．００５重量％である。
【００２９】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、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。
実施例１〜３及び比較例１〜４
第１表に示す割合で本発明のパワーステアリングフルイド組成物を調製した。これら実施例と比較例の組成物につき、下記の要領でゴム適合性試験，銅合金の腐食性試験，鋼−鋼間の耐焼付き性試験，鋼−アルミニウム合金間の潤滑性試験を行った。その結果を第１表に示す。
【００３０】
〔ゴム適合性試験〕
下記の方法で行った。
試験方法：ＪＩＳＺ−６３０１（ゴム膨潤試験）
使用ゴム剤：ＨＮＢＲ（水素化ＮＢＲ）
試験温度：１５０℃
試験時間：１４４時間
評価項目：強度変化率、伸び変化率（％）
【００３１】
〔銅合金の腐食性試験〕
下記の方法で行った。
試験方法：ＪＩＳＫ−２５１３（銅板腐食試験）
試験温度：１００℃
試験時間：３時間
【００３２】
〔鋼−鋼間の耐焼付き性試験〕
下記の方法で行った。
試験方法：ＡＳＴＭＤ−３７０４
リング材質：Ｓ１０材
ブロック材質：Ｈ６０材
回転数：３０００ｒｐｍ
試験温度：１００℃
試験項目：焼付き荷重（Ｌｂ）
【００３３】
〔鋼−アルミニウム合金間の潤滑性試験〕
下記の方法で行った。なお、鋼−アルミニウム合金間の摩擦試験では、軟らかいアルミニウム合金が摩耗しやすく、焼付き荷重が明確に検出できない場合があるので、摩擦係数で評価した。
試験方法：ＡＳＴＭＤ−３７０４
リング材質：ＪＩＳＨ−５２０２−ＡＣ５Ａ材
ブロック材質：Ｈ６０材
回転数：３０００ｒｐｍ
試験温度：１００℃
試験項目：荷重２０Ｌｂにおける摩擦係数
【００３４】
【表１】

【００３５】
（注）
＊１：パラフィン系鉱油，１００℃における動粘度３．２ｍｍ²／ｓ
＊２：ｐｒｉ．ヘキシルジチオリン酸亜鉛
＊３：ｓｅｃ．ヘキシルジチオリン酸亜鉛
＊４：2,5 ビス（1,1,3,3-テトラメチルブタンジチオ）1,3,4-チアジアゾール
＊５：全塩基価１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊６：全塩基価２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊７：粘度指数向上剤，分散剤，無灰系摩擦調整剤，消泡剤からなる。
【００３６】
【表２】

【００３７】
（注）＊１〜＊７：第１表−１と同じ
【００３８】
【発明の効果】
本発明のパワーステアリングフルイド組成物は、高温，高圧に曝されるゴムホースの劣化を防止し、小型，高速回転する油圧ポンプの焼付きを防止し、かつアルミニウム合金に対する潤滑性に優れ、更に銅合金に対する腐食防止性に優れた、最新のパワーステアリングシステムに対し長期間安定して使用可能である。

Claims

潤滑油基油に、組成物全量基準で（Ａ）１級アルキル基を有するジチオリン酸亜鉛０．１〜３重量％、（Ｂ）一価の直鎖状脂肪酸０．０１〜１重量％及び（Ｃ）下記一般式（Ｉ）

（式中、Ｒ¹及びＲ²は、それぞれ炭素数１〜１２の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を示し、それらはたがいに同一でも異なっていてもよい。）で表されるチアジアゾール誘導体から選ばれる少なくとも一種０．０１〜０．５重量％を配合してなるパワーステアリングフルイド組成物。
請求項１記載の組成物に、更に、組成物全量基準で（Ｄ）金属系清浄剤０．１〜１０重量％を配合してなるパワーステアリングフルイド組成物。