WO2024204555A1 - 緩衝器用作動油組成物 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a hydraulic oil composition for shock absorbers.
- shock absorbers used in vehicles such as four-wheeled vehicles and two-wheeled vehicles absorb shocks caused by vehicle body movements such as cornering, acceleration/deceleration, and uneven road surfaces through the reciprocating motion of a piston rod, i.e., the damping force generated when the hydraulic oil filled in the shock absorber passes through a piston valve or orifice.
- a piston rod reciprocates in this way, friction occurs with the oil seal, but if this friction is too large, the oil seal becomes more susceptible to wear and affects the steering stability and ride comfort of the vehicle. On the other hand, if the friction is too small, the vehicle's handling stability decreases, affecting the ride comfort, etc. Therefore, in order to impart friction to the shock absorber within an appropriate range, the use of various hydraulic oil compositions for shock absorbers has been proposed.
- Patent Document 1 proposes the use of a hydraulic oil composition for shock absorbers that contains a base oil and a friction modifier, and discloses that the base oil can be a mineral oil and/or a synthetic oil.
- shock absorber hydraulic oil compositions with excellent low-temperature characteristics that enable shock absorbers to be used even at outside temperatures of -40°C.
- the pour point of the composition is -45°C or lower.
- shock absorber hydraulic oil compositions have a pour point of -45°C or lower, for example, by blending a low-viscosity solvent component to lower the viscosity of the base oil while blending a relatively large amount of a viscosity index improver.
- solvent component if a large amount of solvent component is blended according to the conventional formulation described above, the amount of evaporation of the composition during use increases, making it impossible to achieve low evaporation. If such a shock absorber hydraulic oil composition with a large amount of evaporation is used, it is not possible to maintain the specified damping force for a long period of time, and in some cases, problems arise such as a situation in which the shock absorber must be replaced.
- the present invention was made in consideration of the problems with the prior art, and aims to provide a hydraulic oil composition for shock absorbers that has excellent low-temperature fluidity, low volatility, and excellent friction characteristics.
- the inventors have discovered that by making the hydraulic oil composition for shock absorbers contain the following components (A) and (B), it is possible to reduce the amount of evaporation while improving the low-temperature fluidity of the composition, and that the composition has excellent friction characteristics (mainly characteristics that enable the oil seal to improve its ability to follow the movement (displacement) of the piston rod in response to the load at the contact area between the rubber oil seal of the shock absorber and the piston rod, while allowing the friction to be adjusted (increased) to an appropriate level), which led to the completion of the present invention.
- friction characteristics mainly characteristics that enable the oil seal to improve its ability to follow the movement (displacement) of the piston rod in response to the load at the contact area between the rubber oil seal of the shock absorber and the piston rod, while allowing the friction to be adjusted (increased) to an appropriate level
- the present invention provides the following aspects:
- the present invention makes it possible to provide a hydraulic oil composition for shock absorbers that has excellent low-temperature fluidity, low volatility, and excellent friction characteristics.
- FIG. 2 is a schematic diagram showing an outline of a testing machine used in a test for measuring friction characteristics.
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a relationship between an oil seal and a piston rod in a region R in FIG. 1 when the testing machine shown in FIG. 1 is used.
- 1 is a graph showing the relationship between displacement and time and the relationship between load and time for approximately one cycle at 30,000 cycles, obtained when the hydraulic oil composition for a shock absorber of Example 1 was used.
- 1 is a graph showing the relationship between displacement and time and the relationship between load and time for approximately one cycle at 30,000 cycles, obtained when the hydraulic oil composition for a shock absorber of Example 2 was used.
- 13 is a graph showing the relationship between displacement and time and the relationship between load and time for approximately one cycle at 30,000 cycles, obtained when the hydraulic oil composition for a shock absorber of Example 3 was used. 13 is a graph showing the relationship between displacement and time and the relationship between load and time for approximately one cycle at 30,000 cycles, obtained when the hydraulic oil composition for a shock absorber of Example 4 was used. 13 is a graph showing the relationship between displacement and time and the relationship between load and time for approximately one cycle at 30,000 cycles, obtained when the hydraulic oil composition for a shock absorber of Example 5 was used. 13 is a graph showing the relationship between displacement and time and the relationship between load and time for approximately one cycle at 30,000 cycles, obtained when the hydraulic oil composition for a shock absorber of Example 6 was used.
- 13 is a graph showing the relationship between displacement and time and the relationship between load and time for approximately one cycle at 30,000 cycles, obtained when the hydraulic oil composition for a shock absorber of Example 7 was used. 13 is a graph showing the relationship between displacement and time and the relationship between load and time for approximately one cycle at 30,000 cycles, obtained when the hydraulic oil composition for a shock absorber of Example 8 was used. 13 is a graph showing the relationship between displacement and time and the relationship between load and time for approximately one cycle at 30,000 cycles, obtained when the hydraulic oil composition for a shock absorber of Example 9 was used. 13 is a graph showing the relationship between displacement and time and the relationship between load and time for approximately one cycle at 30,000 cycles, obtained when the hydraulic oil composition for a shock absorber of Example 10 was used.
- 13 is a graph showing the relationship between displacement and time and the relationship between load and time for approximately one cycle at 30,000 cycles, obtained when the hydraulic oil composition for a shock absorber of Example 11 was used.
- 1 is a graph showing the relationship between displacement and time and the relationship between load and time for approximately one cycle at 30,000 cycles, obtained when the hydraulic oil composition for a shock absorber of Comparative Example 1 was used.
- 13 is a graph showing the relationship between displacement and time and the relationship between load and time for approximately one cycle at 30,000 cycles, obtained when the hydraulic oil composition for a shock absorber of Comparative Example 4 was used.
- the hydraulic oil composition for a shock absorber of the present invention comprises: The following components (A) and (B): (A) an ester base oil having a pour point of ⁇ 45° C. or lower and a 10% distillation temperature of 300° C. or higher as determined in accordance with the gas chromatography distillation test method specified in JIS K 2254:1998; (B) zinc dialkyldithiophosphate, It contains:
- the hydraulic oil composition for shock absorbers of the present invention contains, as an essential component, component (A): an ester base oil having a pour point of -45°C or lower and a 10% distillation temperature (the temperature at which the distillate amount is 10% by area) of 300°C or higher, as determined in accordance with the gas chromatography distillation test method specified in JIS K 2254:1998.
- component (A) an ester base oil having a pour point of -45°C or lower and a 10% distillation temperature (the temperature at which the distillate amount is 10% by area) of 300°C or higher, as determined in accordance with the gas chromatography distillation test method specified in JIS K 2254:1998.
- the ester base oil (component (A)) contained as an essential component in the present invention must have a pour point of -45°C or less.
- the pour point of such a base oil By setting the pour point of such a base oil to the upper limit or less, it is possible to make the low-temperature fluidity of a composition using the base oil excellent without using a solvent or the like.
- the pour point of the final composition can be easily adjusted to -45°C or less without using a pour point depressant, and it is possible to easily obtain a composition with a high level of low-temperature fluidity as required in the field of shock absorber hydraulic oil compositions.
- the "pour point" of the base oil and composition is the pour point measured in accordance with JIS K 2269:1987.
- the ester base oil (component (A)) contained as an essential component in the present invention must satisfy the condition that the 10% distillation temperature determined in accordance with the gas chromatography distillation test method specified in JIS K 2254:1998 is 300°C or higher.
- the 10% distillation temperature of such an ester base oil is 300°C or higher, it is possible to highly suppress the occurrence of evaporation loss of the base oil during use compared to when the temperature is less than 300°C, and it is possible to reduce the amount of evaporation of the final composition obtained.
- the 10% distillation temperature of such an ester base oil is preferably 350°C or higher, since an even greater effect can be obtained from the same viewpoint.
- the "10% distillation temperature” referred to here is the temperature at which the base oil distillation amount is 10% of the entire chromatogram (total area), based on the integrated area percentage of the chromatogram, obtained by measuring the relationship between the base oil distillation amount and temperature (chromatogram) in accordance with the gas chromatography distillation test method specified in JIS K 2254:1998.
- the ester base oil (component (A)) preferably has a kinetic viscosity at 100°C of 1.5 to 20 mm2 /s, more preferably 2.0 to 11 mm2 /s.
- a kinetic viscosity at 100°C of 1.5 mm2 /s or more it is possible to obtain a higher effect in terms of suppressing evaporation loss compared to a case where the kinetic viscosity is less than 1.5 mm2 /s.
- the ester base oil preferably has a kinetic viscosity of 5.0 to 50 mm 2 /s at 40° C., more preferably 5.0 to 30.0 mm 2 /s, and even more preferably 7.0 to 15.0 mm 2 /s.
- a kinetic viscosity of 5.0 mm 2 /s or more at 40° C. it is possible to obtain a higher effect in terms of damping force than when the kinetic viscosity is less than 5.0 mm 2 /s.
- the viscosity index of the ester base oil is preferably 100 or more, more preferably 110 or more, even more preferably 120 or more, and particularly preferably 125 or more.
- kinematic viscosity at 40°C kinematic viscosity at 100°C
- viscosity index are values measured in accordance with JIS K 2283:1993.
- the hydroxyl value of the ester base oil according to the present invention is preferably 20 or less, more preferably 15 or less, and even more preferably 10 or less.
- the hydroxyl value of the ester base oil is preferably 20 or less, more preferably 15 or less, and even more preferably 10 or less.
- hydroxyl value is the hydroxyl value measured by the indicator titration method of JIS K 0070 "Acid value, saponification value, iodine value, hydroxyl value and unsaponifiable value of chemical products".
- the ester base oil (component (A)) is preferably made of a carboxylic acid ester which is a reaction product of at least one alcohol (which may be a mixture of an aliphatic alcohol and an aromatic alcohol) selected from the group consisting of aliphatic alcohols and aromatic alcohols, and at least one carboxylic acid (which may be a mixture of an aliphatic carboxylic acid and an aromatic carboxylic acid) selected from the group consisting of aliphatic carboxylic acids and aromatic carboxylic acids.
- a suitable form of such a carboxylic acid ester is, for example, a reaction product of an aliphatic alcohol and an aliphatic acid.
- Such a carboxylic acid ester is, for example, a reaction product of an aliphatic alcohol and an aliphatic carboxylic acid and/or an aromatic carboxylic acid.
- the hydrocarbon group in such an aliphatic alcohol and an aliphatic carboxylic acid may be saturated or unsaturated.
- the alcohol is a mixture of two or more alcohols, it may be a mixture of a saturated aliphatic alcohol and an unsaturated aliphatic alcohol.
- the carboxylic acid is a mixture of two or more carboxylic acids, it may be a mixture of a saturated aliphatic carboxylic acid and an unsaturated aliphatic carboxylic acid.
- the hydrocarbon group in such an aliphatic alcohol may be linear or branched.
- the carboxylic acid preferably has a carbon number of 1 to 24 (more preferably 1 to 18, and even more preferably 5 to 16).
- the alcohol preferably has a carbon number of 1 to 20 (more preferably 1 to 10, and even more preferably 2 to 6).
- the carbon number (C) of the alcohol is made equal to or less than the upper limit, it is possible to obtain a higher effect in terms of fluidity at low temperatures compared to when the upper limit is exceeded.
- the carbon number (C) of the alcohol is 2 or more, it is possible to obtain a higher effect in terms of volatility.
- one suitable form of the ester base oil is one that is made of a carboxylic acid ester that is a reaction product between a carboxylic acid having 1 to 24 carbon atoms (more preferably 1 to 18, and even more preferably 5 to 16) and an alcohol having 1 to 20 carbon atoms (more preferably 1 to 10, and even more preferably 2 to 6).
- carboxylic acid ester constituting such an ester base oil (component (A))
- the following (i) to (vii) can be mentioned: (i) Carboxylic acid esters (so-called “monoesters”) which are the reaction products of at least one linear or branched C1-C24 aliphatic monocarboxylic acid with at least one linear or branched C1-C20 aliphatic monoalcohol; (ii) carboxylic acid esters (so-called “diesters”) which are the reaction products of at least one linear or branched C2-C20 aliphatic dicarboxylic acid with at least one linear or branched C1-C20 aliphatic monoalcohol; (iii) carboxylic acid esters (so-called “polyesters”) which are the reaction products of at least one linear or branched C1-C24 aliphatic monocarboxylic acid with at least one C2-C20 aliphatic polyol having 2 to 10 hydroxyl groups;
- one form of monoester that can be used for such an ester base oil is, for example, at least one carboxylic acid (straight chain or branched C5-C20 aliphatic monocarboxylic acid) selected from the group consisting of pentanoic acid, iso-pentanoic acid, hexanoic acid, iso-hexanoic acid, heptanoic acid, iso-heptanoic acid, octanoic acid, iso-octanoic acid, nonanoic acid, iso-nonanoic acid, decanoic acid, undecanoic acid, dodecanoic acid, tridecanoic acid, tetradecanoic acid, pentadecanoic acid, palmitic acid, heptadecanoic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, nonadecanoic acid, and eicosanoic
- the monoester usable for the ester base oil is not limited to the above-mentioned form, and other forms include, for example, a reaction product of at least one linear or branched C12-C20 monocarboxylic acid with at least one linear or branched C6-C16 monoalcohol; a reaction product of at least one linear or branched C14-C18 monocarboxylic acid with at least one linear or branched C6-C12 monoalcohol; and the like.
- ester base oil examples include 2-ethylhexyl oleate, 2-ethylhexyl coconut fatty acid, 2-ethylhexyl palmitate, 2-ethylhexyl stearate, and 2-ethylhexyl beef tallow fatty acid.
- one form of diester that can be used for such an ester base oil is, for example, at least one carboxylic acid (linear or branched C3-C12 aliphatic dicarboxylic acid) selected from the group consisting of malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, maleic acid, fumaric acid, azelaic acid, sebacic acid, brassilic acid, dodecanediic acid, diglycolic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, and 2,6-decahydro-naphthalenedicarboxylic acid; at least one alcohol (linear or branched C1-C14 aliphatic monoalcohol) selected from the group consisting of methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, iso-pentanol, iso-he
- a, b, and c are numbers selected so as to satisfy all of the following conditions: the sum of a and b (a+b) is an integer between 4 and 9, a is an integer between 1 and 8, b is an integer between 1 and 6, and c is an integer between 0 and 5.]
- branched aliphatic alcohol R-OH As the branched aliphatic alcohol R-OH represented by the general formula (1), a C7 to C12 primary alcohol can be suitably used.
- the residue R (which is a branched alkyl group) excluding the hydroxyl group (-OH) in the general formula (1)
- one of the branches will be the main chain and the other will constitute a side chain depending on the values of a, b, and c in the formula, and such an alkyl group on the side chain (alkyl side chain) is preferably a C1 to C6 alkyl group.
- the main chain portion of the residue R is preferably a C6 to C11 linear alkyl group.
- examples of the residue R (branched alkyl group) excluding the hydroxyl group (-OH) include methylhexyl, ethylhexyl, propylhexyl, butylhexyl, pentylhexyl, hexylhexyl, methylheptyl, ethylheptyl, propylheptyl, butylheptyl, pentylheptyl, methyloctyl, ethyloctyl, propyloctyl, butyloctyl, methylnonyl, ethylnonyl, propylnonyl, methyldecyl, ethyldecyl, and methylundecyl.
- branched aliphatic alcohols R-OH represented by the general formula (1) branched aliphatic alcohols in which the residue R is ethylhexyl, methyloctyl, propylheptyl, and butyloctyl can be cited as preferred forms.
- the diester (dicarboxylic acid ester) of the above-mentioned form (ii), which is one of the preferred forms of the ester base oil, is a reaction product of at least one of linear or branched C2-C20 aliphatic dicarboxylic acids and at least one of linear or branched C1-C20 aliphatic monoalcohols.
- a preferred form of such a diester can be one in which the "linear or branched C2-C20 aliphatic dicarboxylic acid” is any of adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, and mixtures thereof.
- a preferred form of such a diester can be one in which the "linear or branched C1-C20 aliphatic monoalcohol" is any of linear or branched C5-C20 aliphatic alcohols (more preferably linear or branched C9-C15 aliphatic alcohols). Furthermore, one particularly preferred form of such a diester is one in which the "linear or branched C1 to C20 aliphatic monoalcohol" is any of nonanol, isodecanol, isotridecanol, and 2-propylheptanol.
- polyester that can be used for the ester base oil is, for example, at least one carboxylic acid (linear or branched C1-C24 aliphatic monocarboxylic acid) selected from the group consisting of formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, pentanoic acid, caproic acid, heptanoic acid, caprylic acid, nonanoic acid, capric acid, undecanoic acid, dodecanoic acid, tridecanoic acid, tetradecanoic acid, pentadecanoic acid, hexadecanoic acid, heptadecanoic acid, octadecanoic acid, oleic acid, palmitoleic acid, erucic acid, ricinoleic acid, linoleic acid, and linolenic acid; at least one alcohol selected from the group consisting of ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene
- polyester that can be used for the ester base oil is a reaction product of at least one linear or branched C8-C18 aliphatic monocarboxylic acid and at least one C3-C16 polyol having 2-6 hydroxyl groups.
- Another form of polyester is a reaction product of at least one linear or branched C14-C18 monocarboxylic acid and at least one C4-C12 polyol having 3-5 hydroxyl groups.
- a polyester that can be used for the ester base oil is a neopentyl glycol type ester.
- neopentyl glycol type esters a reaction product between neopentyl glycol and a C5-18 (more preferably C5-16) aliphatic monocarboxylic acid (e.g., neopentyl glycol 2-ethylhexanoate) is a suitable example.
- a polyester is a pentaerythritol type ester.
- pentaerythritol type ester is a reaction product between pentaerythritol and a C5-18 aliphatic monocarboxylic acid (e.g., pentaerythritol 2-ethylhexanoate).
- one form of complex ester that can be used for the ester base oil is, for example, at least one carboxylic acid (straight-chain or branched C1-C24 aliphatic monocarboxylic acid) selected from the group consisting of formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, pentanoic acid, caproic acid, heptanoic acid, caprylic acid, nonanoic acid, capric acid, undecanoic acid, dodecanoic acid, tridecanoic acid, tetradecanoic acid, pentadecanoic acid, hexadecanoic acid, heptadecanoic acid, octadecanoic acid, oleic acid, palmitoleic acid, erucic acid, ricinoleic acid, linoleic acid, and linolenic acid; a mixture of carboxylic acids comprising at least one carboxylic acid (linear or branched C1-
- the ester base oil as component (A) may be any of the various forms of carboxylic acid esters described above and is not particularly limited, but is preferably made of the polyester, and more preferably made of a reaction product (polyester) of at least one C1-18 (more preferably C5-16) aliphatic monocarboxylic acid and at least one C1-C10 (even more preferably C2-C6) aliphatic polyol having 2-6 (more preferably 2-4) hydroxyl groups.
- methanoic acid, ethanoic acid, propanoic acid, butanoic acid, pentanoic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid (caprylic acid), nonanoic acid, decanoic acid (capric acid), dodecanoic acid, tetradecanoic acid, hexadecanoic acid, and 2-ethylhexanoic acid are preferred, and methanoic acid, ethanoic acid, propanoic acid, butanoic acid, pentanoic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, and 2-ethylhexanoic acid are more preferred.
- the C2-C6 aliphatic polyols which are the raw materials of the reactants (polyesters) suitable for use in ester base oils
- ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, butylene glycol, neopentyl glycol, trimethylolethane, pentaerythritol, trimethylolpropane, and sorbitol are more preferred.
- the ester base oil of component (A) may consist of only one of the carboxylic acid esters, or may consist of a combination of two or more of the carboxylic acid esters.
- the content of the component (A) is preferably 70 to 99 mass% based on the total amount of the shock absorber hydraulic oil composition (based on the total amount of the composition), more preferably 80 to 99 mass%, even more preferably 85 to 99 mass%, and particularly preferably 90 to 99 mass%.
- the content of such component (A) is equal to or greater than the lower limit, a higher effect can be obtained in terms of imparting stable friction characteristics compared to when the content is less than the lower limit.
- the content of component (A) is equal to or less than the upper limit, a higher effect can be obtained in terms of imparting performance by the additive compared to when the content exceeds the upper limit.
- the component (A) is an essential component, and therefore the components constituting the base oil of the shock absorber hydraulic oil contain at least the component (A).
- the base oil of the shock absorber hydraulic oil may consist of only component (A), or may be a mixed base oil that contains other base oil components together with component (A) to the extent that the effect obtained by using component (A) is not impaired.
- Such other base oil components are not particularly limited, but include mineral oil-based base oils and synthetic base oils.
- mineral base oils that can be used as such other base oil components include solvent refined mineral oils, hydrocracked mineral oils, hydrorefined mineral oils, and solvent dewaxed base oils having a kinematic viscosity at 100° C. of 1 to 100 mm 2 /s.
- the base oil (total base oil) of the hydraulic oil composition for shock absorbers contains other base oil components in addition to component (A), the other base oil components may be used alone or in combination of two or more.
- the base oil (total base oil) of the hydraulic oil composition for shock absorbers is composed of a mixed base oil of component (A) and other base oil components
- the content of component (A) in the mixed base oil is preferably 75 mass% or more, more preferably 81 mass% or more, even more preferably 85 mass% or more, and particularly preferably 90 mass% or more, based on the total amount of the mixed base oil.
- the base oil (all base oil) of the shock absorber hydraulic oil composition consists of only component (A).
- the base oil (total base oil) of the shock absorber hydraulic oil composition is a mixed base oil of component (A) and other base oil components
- the pour point is preferably -45°C or lower so as not to inhibit the effects obtained by using component (A).
- the 10% distillation temperature of the mixed base oil is 300°C or higher. If the 10% distillation temperature in gas chromatographic distillation is below the lower limit, the volatility of the entire composition tends to decrease when the mixed base oil is used.
- the base oil (total base oil) of the shock absorber hydraulic oil composition is a mixed base oil of component (A) and other base oil components
- the kinematic viscosity at 100°C, kinematic viscosity at 40°C, and viscosity index of the mixed base oil are preferably in the same ranges as the suitable ranges of the kinematic viscosity at 100°C, kinematic viscosity at 40°C, and viscosity index of the ester base oil of component (A).
- the base oil (total base oil) of the shock absorber hydraulic oil is a mixed base oil of component (A) and other base oil components
- the content of the mixed base oil is preferably 81 to 99 mass% based on the total amount of the composition, and more preferably 90 to 99 mass%.
- the hydraulic oil composition for shock absorbers of the present invention contains, as an essential component, zinc dialkyldithiophosphate (ZnDTP) as component (B) in addition to the aforementioned component (A).
- ZnDTP zinc dialkyldithiophosphate
- any zinc dialkyldithiophosphate known as a so-called anti-wear agent in the field of lubricating oils and hydraulic oils can be used as appropriate, and is not particularly limited, but may be represented by the following general formula (2):
- R 1 to R 4 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 24 carbon atoms (more preferably 3 to 18, and even more preferably 3 to 8).]
- Zinc dialkyldithiophosphate (ZnDTP) represented by the following formula is particularly preferred.
- R 1 to R 4 in the general formula (2) each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, and may be a combination of different groups.
- the number of carbon atoms in R 1 to R 4 is preferably 3 to 18, more preferably 3 to 12, and even more preferably 3 to 8.
- R 1 to R 4 may be any of a primary alkyl group, a secondary alkyl group, and a tertiary alkyl group, but is preferably a primary alkyl group, a secondary alkyl group, or a combination thereof, and the molar ratio of the primary alkyl group to the secondary alkyl group (primary alkyl group:secondary alkyl group) is preferably 100:0 to 50:50.
- This ratio may be a combination ratio of alkyl chains in the molecule, or may be a mixture ratio of ZnDTP having a primary alkyl group and ZnDTP having a secondary alkyl group. By being dominated by primary alkyl groups in this way, it is possible to further improve fuel saving performance.
- the method for producing ZnDTP is not particularly limited, and any known method can be used as appropriate. For example, a method may be employed in which an alcohol having an alkyl group corresponding to R 1 to R 4 is reacted with diphosphorus pentasulfide to synthesize a dithiophosphoric acid, and the dithiophosphoric acid is then neutralized with zinc oxide.
- zinc dialkyldithiophosphate zinc dithiophosphate having a primary alkyl group (primary type ZnDTP) or zinc dithiophosphate containing a secondary alkyl group (secondary type ZnDTP) is preferred, and among them, primary type ZnDTP is more preferred because it is more effective in terms of friction characteristics (mainly in terms of being able to increase friction to a moderate range at the contact portion between the rubber oil seal of the shock absorber and the piston rod) and in terms of improving oxidation stability (ISOT).
- primary type ZnDTP zinc dithiophosphate having a primary alkyl group
- secondary type ZnDTP zinc dithiophosphate containing a secondary alkyl group
- ISOT improving oxidation stability
- the content of primary type ZnDTP in the mixture is 50 mass% or more (more preferably 70 mass% or more), especially from the viewpoint of improving oxidation stability (ISOT).
- the content of the (B) component is preferably 100 ppm by mass or more and 1500 ppm by mass or less (more preferably 150 ppm by mass or more and 1500 ppm by mass or less, and even more preferably 200 ppm by mass or more and 1500 ppm by mass or less) calculated as zinc element based on the total amount of the composition.
- the lower limit of the content of the (B) component is 250 ppm by mass
- the upper limit of the content of the (B) component is 1400 ppm by mass or more, more preferably 1200 ppm by mass or less, and particularly preferably 1000 ppm by mass or less. Therefore, the content of the (B) component can be preferably 250 ppm by mass to 1500 ppm by mass (more preferably 250 ppm by mass to 1200 ppm by mass, and even more preferably 250 ppm by mass to 1000 ppm by mass) in terms of zinc element based on the total amount of the composition.
- the content of the (B) component is preferably 0.1 to 1.0 mass% (more preferably 0.5 to 1.0 mass%) based on the total amount of the composition, since this further enhances the effect of increasing friction within an appropriate range.
- the hydraulic oil composition for shock absorbers of the present invention further contains, as component (C), at least one metal-based detergent (metal sulfonate-based detergent dispersant) selected from the group consisting of alkali metal sulfonates and alkaline earth metal sulfonates.
- component (C) at least one metal-based detergent (metal sulfonate-based detergent dispersant) selected from the group consisting of alkali metal sulfonates and alkaline earth metal sulfonates.
- alkali metal sulfonate examples include alkali metal salts of alkyl aromatic sulfonic acids obtained by sulfonating alkyl aromatic compounds, their basic salts, and their overbased salts.
- alkaline earth metal sulfonates include alkaline earth metal salts of alkyl aromatic sulfonic acids, their basic salts, and their overbased salts.
- Preferable examples of the alkali metal are sodium or potassium, and preferable examples of the alkaline earth metal are calcium or magnesium.
- the weight average molecular weight of the alkyl aromatic compound is preferably 400 to 1500, more preferably 700 to 1300.
- alkyl aromatic sulfonic acid examples include so-called petroleum sulfonic acid and synthetic sulfonic acid.
- petroleum sulfonic acid include sulfonated alkyl aromatic compounds in the lubricating oil fraction of mineral oil, and mahogany acid, which is a by-product during the production of white oil.
- a synthetic sulfonic acid is a sulfonated alkylbenzene having a linear or branched alkyl group, which is obtained by recovering a by-product from an alkylbenzene production plant that is a raw material for detergents, or by alkylating benzene with a polyolefin.
- Another example of a synthetic sulfonic acid is a sulfonated alkylnaphthalene such as dinonylnaphthalene.
- the sulfonating agent used to sulfonate these alkyl aromatic compounds and for example, fuming sulfuric acid or sulfuric anhydride can be used.
- alkali metal sulfonates and alkaline earth metal sulfonates from the viewpoint of frictional properties, alkaline earth metal sulfonates are more preferable, and calcium sulfonate is particularly preferable.
- the base number of such metal-based detergents is not particularly limited, but is preferably 200 to 500 mg KOH/g (more preferably 250 to 400 mg KOH/g) since this allows for even greater effects in terms of friction properties to be obtained.
- the "base number” used here is the base number measured by the perchloric acid method in accordance with JIS K2501: Base number.
- the content of the metal-based detergent (component (C)) is not particularly limited, but is preferably 0.001 to 0.10 mass% based on the total amount of the composition, more preferably 0.001 to 0.07 mass%, even more preferably 0.001 to 0.06 mass%, particularly preferably 0.001 to 0.05 mass%, and most preferably 0.001 to 0.03 mass%.
- the lower limit of the content of component (C) is more preferably 0.003 mass% (even more preferably 0.005 mass%, particularly preferably 0.007 mass%, and most preferably 0.009 mass%).
- the content of the metal-based detergent (component (C)) is preferably 1 ppm by mass or more and 121 ppm by mass or less in terms of metal element (for example, in terms of calcium element when the metal-based detergent is calcium sulfonate).
- the lower limit of the range of the content of such component (C) is more preferably 4 ppm by mass, more preferably 5 ppm by mass, more preferably 6 ppm by mass, more preferably 8 ppm by mass, more preferably 10 ppm by mass, and particularly preferably 11 ppm by mass.
- the upper limit of the range of the content of the component (C) is more preferably 85 ppm by mass, more preferably 73 ppm by mass, more preferably 61 ppm by mass, more preferably 50 ppm by mass, and particularly preferably 36 ppm by mass.
- Another preferred example is when the content of the metal-based detergent (component (C)) is 5 ppm by mass or more and 50 ppm by mass or less (more preferably 10 ppm by mass or more and 50 ppm by mass or less, and even more preferably 20 ppm by mass or more and 50 ppm by mass or less) in terms of metal element.
- the hydraulic oil for shock absorbers of the present invention further contains a viscosity index improver (hereinafter sometimes referred to as "component (D)").
- a viscosity index improver hereinafter sometimes referred to as "component (D)
- component (D) any known compound that is normally used as a viscosity index improver for lubricating oils can be used as appropriate (any compound can be appropriately selected from compounds known as viscosity index improvers and used).
- the content of the viscosity index improver is not particularly limited, and may be, for example, 0.01% by mass or more and 20% by mass or less based on the composition.
- the content of such a viscosity index improver (the content of the polymer used as the viscosity index improver) is preferably 20% by mass or less (more preferably 15% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less) based on the total amount of the composition.
- the content of the viscosity index improver (the content of the polymer used as the viscosity index improver) is preferably 0.01% by mass or more (more preferably 0.1% by mass or more) based on the total amount of the composition.
- the shock absorber hydraulic oil of the present invention can be appropriately blended with any additives used in shock absorber hydraulic oils.
- additives include antioxidants, ashless dispersants, extreme pressure agents, anti-wear agents other than the component (B), friction modifiers, pour point depressants, metal deactivators, defoamers, metal-based detergents other than the component (C), corrosion inhibitors, rust inhibitors, anti-emulsifiers, seal swelling agents, and colorants. These additives may be used alone or in combination of two or more.
- the shock absorber hydraulic oil of the present invention contains only the component (B) as an anti-wear agent (no anti-wear agents other than the component (B)). Furthermore, when the hydraulic oil for shock absorbers of the present invention contains a metal-based detergent in its composition, it is more preferable that the hydraulic oil contains only component (C) as the metal-based detergent (containing no metal-based detergent other than component (C)) from the viewpoint of improving friction characteristics.
- the antioxidant may be any compound that is commonly used as an antioxidant in the field of lubricating oils such as shock absorber hydraulic oils, and examples of such antioxidants include phenol-based antioxidants such as 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, 4,4'-methylenebis(2,6-di-tert-butylphenol), octyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, and 3-methyl-5-tert-butyl-4-hydroxyphenyl-substituted fatty acid esters, and amine-based antioxidants such as phenyl- ⁇ -naphthylamine, alkylphenyl- ⁇ -naphthylamine, and dialkyldiphenylamine.
- Such antioxidants can be contained in the shock absorber hydraulic oil of the present invention in an amount of usually 0.01 to 5 mass % based on the total amount of the composition.
- the pour point depressant may be any compound that is typically used as a flow improver in the field of lubricating oils such as hydraulic oils for shock absorbers, and examples of such compounds include polymethacrylate-based flow improvers.
- the content of these additives is not particularly limited, but when the additives are pour point depressants, corrosion inhibitors, rust inhibitors, and anti-emulsifiers, the content is preferably in the range of 0.005 to 5 mass% for each additive, and when the additives are metal deactivators, the content is preferably in the range of 0.005 to 1 mass%, and when the additives are anti-foamers, the content is preferably in the range of 0.0005 to 1 mass%.
- the hydraulic oil composition for shock absorbers of the present invention is preferably a composition having a pour point (as measured in accordance with JIS K 2269:1987) of -45°C or less.
- a pour point as measured in accordance with JIS K 2269:1987) of -45°C or less.
- the hydraulic oil composition for shock absorbers of the present invention is preferably a composition having a 10% distillation temperature of 300°C or higher (more preferably 350°C or higher).
- a 10% distillation temperature of 300°C or higher (more preferably 350°C or higher).
- the kinetic viscosity of the hydraulic oil composition for a shock absorber of the present invention at 100°C is preferably 2.0 to 15.0 mm2 /s, more preferably 3.0 to 10.0 mm2 /s.
- the kinetic viscosity of the composition at 100°C is preferably 2.0 to 15.0 mm2 /s, more preferably 3.0 to 10.0 mm2 /s.
- the kinetic viscosity of the hydraulic oil composition for a shock absorber of the present invention at 40°C is preferably 8.0 to 50.0 mm2 /s, more preferably 10.0 to 40.0 mm2 /s.
- the viscosity index of the hydraulic oil composition for shock absorbers of the present invention is preferably 100 or more, more preferably 120 or more, and even more preferably 140 or more. By setting the viscosity index at or above the lower limit, it is possible to obtain an even higher effect in terms of suppressing viscosity changes due to temperature changes.
- Ester base oil (A-1) Ester base oil obtained by reacting neopentyl glycol with 2-ethylhexanoic acid (10% distillation temperature: 351°C, pour point: temperature below -45°C ( ⁇ -45°C), kinematic viscosity at 100°C: 2.1 mm 2 /s, kinematic viscosity at 40°C: 7.4 mm 2 /s, viscosity index: 53)
- Ester base oil (A-2) Ester base oil obtained by reacting pentaerythritol with valeric acid (pentanoic acid) (10% distillation temperature: 425°C, pour point: ⁇ -45°C, kinematic viscosity at 100°C: 3.6 mm 2 /s, kinematic viscosity at 40°C: 15.7 mm 2 /s, viscosity index: 114)
- Ester base oil (A-3) Ester base oil obtained by reacting trimethylolpropy
- the 10% distillation temperature is a measured value obtained by using each base oil as a sample, measuring the relationship between the distillation amount and temperature (chromatogram) in accordance with the gas chromatography distillation test method specified in JIS K 2254:1998, and determining the temperature at which the integrated area percentage of the chromatogram is 10% of the entire chromatogram (total area) as the 10% distillation temperature, based on the integrated area percentage of the chromatogram.
- each base oil and the base oils (components (A) to (A")) as its constituents are values measured in accordance with JIS K 2269:1987, and the kinetic viscosities (40°C, 100°C) and viscosity indexes are values measured in accordance with JIS K 2283:1993.
- the ester base oils (A''-1) and (A''-2) have viscosities that are not covered by the viscosity index test method, the viscosity index is listed as "not applicable.”
- Anti-wear agent (B-1) Zinc dialkyldithiophosphate (ZnDTP (I): manufactured by Chevron Oronite, trade name: OLOA 269R, primary type ZnDTP, zinc content: 8.0% by mass, phosphorus content: 7.0% by mass, sulfur content: 14% by mass)
- Anti-wear agent (B-2) Zinc dialkyldithiophosphate (ZnDTP (II): manufactured by Chevron Oronite, trade name: OLOA 262, secondary type ZnDTP, zinc content: 7.9% by mass, phosphorus content: 7.2% by mass, sulfur content: 14% by mass)
- Anti-wear agent (B-3) Dialkyl hydrogen phosphite (manufactured by SC Organic Chemicals, product name: Chelex H-18D) However, the antiwear agent (B-3) was used as a comparative component of zinc dialkyldithiophosphate.
- the ZnDTP (I) When the ZnDTP (I) was used at a ratio of 0.5 mass%, the Zn (zinc) content relative to the total amount of the composition was 450 mass ppm.
- the ZnDTP (I) and (II) were used as the (B) component, the zinc-equivalent content of the (B) component relative to the total amount of the composition is shown in Tables 1 and 2.
- Viscosity Index improver > Viscosity index improver (D-1): Dispersion type polymethacrylate (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., product name: Aclub 845, Mw: 50,000).
- Antioxidant > Antioxidant (E-1): 2,6-di-tert-butyl-p-cresol (DBPC: manufactured by LANXESS, trade name: Vulkanox BHT).
- DBPC 2,6-di-tert-butyl-p-cresol
- Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 11 The hydraulic oil compositions for shock absorbers were prepared using the above-mentioned components so as to have the compositions shown in Tables 1 and 2.
- the kinematic viscosity (40°C, 100°C) and viscosity index of the obtained compositions measured in accordance with JIS K 2283:1993 are shown in Table 1.
- "-" indicates that the component is not used.
- in mass% represents the content (mass%) of the base oil component based on the mass of the total amount of base oil (total base oil), and “mass%” and “ppm by mass” represent the content (mass%) based on the mass of the total amount of the hydraulic oil composition for shock absorbers (total composition).
- Figure 1 is a schematic diagram showing the outline of the test machine with a test piece 10 (a test piece consisting of an oil seal 11 and a piston rod 12) attached.
- Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing the relationship between the oil seal 11 and the piston rod 12 in region R in Figure 1 during testing.
- Figure 1 shows the test machine in a state before testing, where the oil seal 11 and the piston rod 12 are not in contact with each other.
- the testing machine used was equipped with a linear motor 13 for swinging the piston rod 12 back and forth (in the direction of the arrow in Figure 2) as shown in Figure 1, and a load cell 14 for measuring the load on the oil seal.
- the linear motor 13 was fixed onto a table 15 as shown in Figure 1, and the part where the oil seal 11 was fixed was designed to be movable to a predetermined position (a position where the oil seal 11 and the piston rod 12 are in the positional relationship shown in Figure 2) by a guide rail arranged on the table 15.
- the piston rod 12 was inserted freely into the opening (diameter 12 mm) of the oil seal 11 removed from the automobile as shown in Figure 2, and placed there.
- This testing machine was designed so that the oil seal 11 was attached to the load cell 14, the test piece piston rod 12 was attached to a linear motor 13, the movement (displacement) of the piston rod 12 was controlled by the linear motor 13, and the piston rod 12 was moved back and forth at a specific cycle (frequency) to slide the oil seal 11 and piston rod 12. The relationship between the load applied to the oil seal and the displacement (travel distance) of the piston rod was then measured by the load cell 14.
- Test Method Using the hydraulic oil composition for shock absorbers obtained in each Example, a test piece 10 was attached to a test machine as shown in Fig. 1, and 0.1 ml of the hydraulic oil composition for shock absorbers was applied to a piston rod 12. Then, after arranging the oil seal 11 and the piston rod 12 so as to obtain the relationship shown in Fig. 2, the position of the contact portion between the oil seal 11 and the piston rod 12 before the piston rod 12 was moved was set to 0 mm, and the linear motor 13 was operated so that the displacement of the piston rod 12 from the 0 mm position was ⁇ 0.16 mm forward and backward (in the direction of the arrow shown in Fig. 2).
- the periodic motion described above causes a time difference in the position of each peak value in the positive and negative regions of the load and displacement magnitude (a delay occurs in the displacement peak relative to the load peak).
- the time difference (peak delay) between the peaks in the positive region of the positive and negative regions was confirmed for each shock absorber hydraulic oil composition (note that the displacement peak in the positive region indicates the position where the piston rod has moved the furthest forward (see Figure 2) at 30,000 cycles, and the displacement peak in the negative region indicates the position where the piston rod has moved the furthest backward (see Figure 2) at 30,000 cycles).
- the results time difference between peaks in the positive region) are shown in Table 1.
- the shorter the time difference between the peaks of the measured displacement and load the better the load on the oil seal responds to the movement (displacement) of the piston rod, and the better the vehicle ride comfort.
- the smaller the time difference between the peaks of the measured displacement and load the more capable the composition is of imparting desirable friction characteristics to shock absorbers and other shock absorbers.
- the time difference between the peaks is 0.0104 seconds or less (and more preferably 0.0102 seconds or less)
- the hydraulic oil composition for shock absorbers of the present invention when used in shock absorbers, it is possible to impart excellent friction characteristics that result in excellent ride comfort.
- the hydraulic oil composition for shock absorbers of the present invention not only makes it possible to improve the followability of the load on the oil seal in relation to the movement of the piston rod, but also makes it possible to adjust the friction to an appropriate level that provides excellent friction stability during operation (the lubricating effect makes it possible to adjust the friction to an appropriate level required for the shock absorber so that there is no excessive slippage), and it was found that excellent friction characteristics can be obtained as a hydraulic oil for shock absorbers.
- shock absorber hydraulic oil compositions obtained in Examples 1 to 11 containing a combination of an ester base oil (component (A)) having a pour point of -45°C or lower and a 10% distillation temperature of 300°C or higher, and zinc dialkyldithiophosphate (component (B): ZnDTP (I), or a mixture of ZnDTP (I) and (II)) all had a pour point of -45°C or lower and a 10% distillation temperature of 300°C or higher, thereby achieving both low-temperature fluidity and low volatility (note that the 10% distillation temperature of the composition was derived from the 10% distillation temperature of the ester base oil (component (A)) and was approximately the same as the 10% distillation temperature of the base oil).
- the shock absorber hydraulic oil compositions obtained in Comparative Examples 1-2 and 5 were able to achieve excellent low-temperature fluidity and low volatility by using an ester base oil (component (A)), but were unable to achieve a high level of friction characteristics.
- the shock absorber hydraulic oil compositions obtained in Comparative Examples 3-4 and 6-9, which used mineral oil (component (A')) as the base oil were unable to achieve both low-temperature fluidity and low volatility in the first place.
- shock absorber hydraulic oil compositions obtained in Comparative Examples 10-11 which used only other ester base oils (component (A'')) that did not satisfy the condition that the 10% distillation temperature was 300°C or higher as the base oil, were insufficient in terms of low volatility and were unable to achieve both low-temperature fluidity and low volatility.
- shock absorber hydraulic oil composition of the present invention can provide excellent low-temperature fluidity, low volatility, and friction characteristics.
- the hydraulic oil composition for shock absorbers of the present invention is useful as a hydraulic oil for shock absorbers (e.g., shock absorbers) of vehicles.
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Abstract
下記成分(A)および(B): (A)流動点が-45℃以下でありかつJIS K 2254:1998に規定されているガスクロマトグラフ法蒸留試験方法に準拠して求められる10%留出温度が300℃以上であるエステル基油、 (B)ジアルキルジチオリン酸亜鉛、
を含有する、緩衝器用作動油組成物。
Description
本発明は、緩衝器用作動油組成物に関する。
一般に、四輪車や二輪車等の車両に用いられているショックアブソーバ(緩衝器)は、旋回や加減速、路面の凹凸といった車体運動に伴って加わる衝撃を、ピストンロッドの往復動、すなわち、ショックアブソーバー内に充填される作動油がピストンバルブやオリフィスを通過する際に発生する減衰力で吸収する。そして、このようなピストンロッドの往復動の際にはオイルシールとの摩擦が発生するが、そのような摩擦が大きすぎるとオイルシールが摩耗し易くなってしまったり、車両の操舵安定性や乗り心地等に影響する。他方、摩擦が小さくなり過ぎる場合でも車両の操縦安定性が低下し、乗り心地等に影響する。そのため、緩衝器に適切な範囲で摩擦を付与するために、従来より様々な緩衝器用作動油組成物の利用が提案されてきた。
例えば、特開2022-182560号公報(特許文献1)においては、基油と、摩擦調整剤とを含有する緩衝器用作動油組成物の利用が提案されており、その基油としては、鉱油および/または合成油を利用可能であることが開示されている。
しかしながら、前記特許文献1に記載のような従来の緩衝器用作動油組成物は、低温での流動性と作動時の組成物の蒸発量の低減を共に高い水準で達成するといった点で改良の余地があった。
なお、従来より緩衝器には低温においても優れた緩衝作用あるいは減衰力を発揮できることが求められており、近年では、このような低温特性に対する要求が一層厳しくなっている。このような背景から、近年では、緩衝器が-40℃の外気温下でも利用可能となるような、優れた低温特性を有する緩衝器用作動油組成物が求められている。そして、緩衝器に低温においても優れた緩衝作用あるいは減衰力を発現させるといった観点からは、例えば、組成物の流動点が-45℃以下であることが好ましいとされている。このような要求に対して、従来の緩衝器用作動油組成物は、例えば、粘度の低い溶剤成分を配合して基油粘度を下げつつ、粘度指数向上剤をある程度多量に配合するといった処方により、組成物の流動点を-45℃以下としていた。しかしながら、前述のような従来の処方に沿って溶剤成分を多量に配合すると、使用時の組成物の蒸発量が増加して低蒸発性を達成することができなくなる。このような蒸発量が多い緩衝器用作動油組成物を用いた場合、長期に亘って所定の減衰力を維持することができず、場合によっては緩衝器を交換せざるを得ない状況となってしまうといった問題が生じてしまう。このような観点から、低蒸発性と低温流動性とに優れたものであってかつ摩擦特性(主に、ピストンロッドの動き(変位)に対してオイルシールにかかる荷重の追随性を高くすることを可能としつつ、摩擦を適度な大きさに調整することが可能となるような特性)にも優れた新たな組成の緩衝器用作動油組成物の出現が求められている。
本発明は、前記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、低温流動性と、低蒸発性と、摩擦特性の全ての特性を優れたものとすることが可能な緩衝器用作動油組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、緩衝器用作動油組成物を下記成分(A)および(B)を含有するものとすることにより、その組成物の低温流動性を優れたものとしつつ蒸発量の低減を図ることが可能となることを見出すとともに、その組成物により、優れた摩擦特性(主に、緩衝器のゴム製オイルシールとピストンロッドとの接触部において、ピストンロッドの動き(変位)に対するオイルシールにかかる荷重の追随性を高くすることを可能としつつ、摩擦を適度な大きさに調整(増加)することを可能とするような特性)が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の態様を提供する。
[1]下記成分(A)および(B):
(A)流動点が-45℃以下でありかつJIS K 2254:1998に規定されているガスクロマトグラフ法蒸留試験方法に準拠して求められる10%留出温度が300℃以上であるエステル基油、
(B)ジアルキルジチオリン酸亜鉛、
を含有する、緩衝器用作動油組成物。
(A)流動点が-45℃以下でありかつJIS K 2254:1998に規定されているガスクロマトグラフ法蒸留試験方法に準拠して求められる10%留出温度が300℃以上であるエステル基油、
(B)ジアルキルジチオリン酸亜鉛、
を含有する、緩衝器用作動油組成物。
[2]下記成分(C):
(C)アルカリ金属スルホネートおよびアルカリ土類金属スルホネートからなる群から選択される少なくとも1種の金属系清浄剤、
を更に含む、[1]に記載の緩衝器用作動油組成物。
(C)アルカリ金属スルホネートおよびアルカリ土類金属スルホネートからなる群から選択される少なくとも1種の金属系清浄剤、
を更に含む、[1]に記載の緩衝器用作動油組成物。
[3]前記エステル基油の40℃における動粘度が5.0mm2/s以上30.0mm2/s以下である、[1]または[2]に記載の緩衝器用作動油組成物。
[4]前記エステル基油が、炭素数が1~24のカルボン酸と炭素数が1~20のアルコールとの反応物であるカルボン酸エステルからなる、[1]~[3]のうちのいずれか1項に記載の緩衝器用作動油組成物。
[5]前記エステル基油が、炭素数が1~18のカルボン酸と炭素数が1~6のアルコールとの反応物であるカルボン酸エステルからなる、[1]~[4]のうちのいずれか1項に記載の緩衝器用作動油組成物。
[6]前記(B)成分の含有量が、組成物の全量を基準として、亜鉛元素換算で100質量ppm以上1500質量ppm以下である、[1]~[5]のうちのいずれか1項に記載の緩衝器用作動油組成物。
本発明によれば、低温流動性と、低蒸発性と、摩擦特性の全ての特性を優れたものとすることが可能な緩衝器用作動油組成物を提供することが可能となる。
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。なお、本明細書においては、特に断らない限り、数値XおよびYについて「X~Y」という表記は「X以上Y以下」を意味するものとする。かかる表記において数値Yのみに単位を付した場合には、当該単位が数値Xにも適用されるものとする。
本発明の緩衝器用作動油組成物は、
下記成分(A)および(B):
(A)流動点が-45℃以下でありかつJIS K 2254:1998に規定されているガスクロマトグラフ法蒸留試験方法に準拠して求められる10%留出温度が300℃以上であるエステル基油、
(B)ジアルキルジチオリン酸亜鉛、
を含有する、ものである。
下記成分(A)および(B):
(A)流動点が-45℃以下でありかつJIS K 2254:1998に規定されているガスクロマトグラフ法蒸留試験方法に準拠して求められる10%留出温度が300℃以上であるエステル基油、
(B)ジアルキルジチオリン酸亜鉛、
を含有する、ものである。
本発明の緩衝器用作動油組成物は、成分(A):流動点が-45℃以下でありかつJIS K 2254:1998に規定されているガスクロマトグラフ法蒸留試験方法に準拠して求められる10%留出温度(留出量が10面積%となる際の温度)が300℃以上のエステル基油を、必須成分として含有するものである。
このように、本発明において必須成分として含有される前記エステル基油(成分(A))は、流動点が-45℃以下のものである必要がある。このような基油の流動点を前記上限値以下とすることで、溶剤等を利用しなくても、その基油を用いた組成物の低温流動性を優れたものとすることが可能となる。特に、流動点が-45℃以下のエステル基油を用いた場合には、流動点降下剤を利用しなくても、最終的に得られる組成物の流動点を容易に-45℃以下に調整することが可能であり、緩衝器用作動油組成物の分野において要求されているような高い水準の低温流動性を有する組成物を容易に得ることが可能となる。なお、本明細書において、基油および組成物の「流動点」としては、JIS K 2269:1987に準拠して測定される流動点を採用する。
本発明において必須成分として含有される前記エステル基油(成分(A))は、JIS K 2254:1998に規定されているガスクロマトグラフ法蒸留試験方法に準拠して求められる10%留出温度が300℃以上という条件を満たすものである必要がある。このようなエステル基油の10%留出温度が300℃以上となると、300℃未満の場合と比較して、使用時の基油の蒸発損失の発生を高度に抑制することが可能となり、最終的に得られる組成物の蒸発量の低減を図ることが可能となる。このようなエステル基油の10%留出温度は、同様の観点で更に高い効果が得られることから、350℃以上であることが好ましい。なお、ここにいう「10%留出温度」としては、JIS K 2254:1998に規定されているガスクロマトグラフ法蒸留試験法に準拠して、基油の留出量と温度の関係(クロマトグラム)を測定し、クロマトグラムの積分面積百分率を基準として、その基油の留出量がクロマトグラムの全体(全面積)に対して10面積%となる温度を採用する。
また、前記エステル基油(成分(A))の100℃における動粘度は、好ましくは1.5~20mm2/s、より好ましくは2.0~11mm2/sである。前記エステル基油の100℃における動粘度を1.5mm2/s以上とすることで、1.5mm2/s未満の場合と比較して蒸発損失の抑制の点で更に高い効果を得ることが可能となる。また、100℃における動粘度を20mm2/s以下とすると、20mm2/sを超える場合と比較して、低油温時の粘度温度特性および摩擦特性の点で更に高い効果を得ることが可能となる。
また、前記エステル基油の40℃における動粘度は、好ましくは5.0~50mm2/s、より好ましくは5.0~30.0mm2/s、更に好ましくは7.0~15.0mm2/sである。前記エステル基油の40℃における動粘度を5.0mm2/s以上とすることで、5.0mm2/s未満の場合と比較して減衰力の点で更に高い効果を得ることが可能となる。また、40℃における動粘度を50mm2/s以下とすると、50mm2/sを超える場合と比較して、減衰力の点で更に高い効果を得ることが可能となる。
さらに、前記エステル基油の粘度指数は、好ましくは100以上であり、より好ましくは110以上、さらに好ましくは120以上、特に好ましくは125以上である。このような粘度指数を前記下限以上とすることで温度変化に対する作動油の粘度変化を小さくし、安定した減衰力を維持する点で更に高い効果を得ることが可能となる。
なお、本明細書において、「40℃における動粘度」、「100℃における動粘度」および「粘度指数」としては、それぞれJIS K 2283:1993に準拠して測定された値を採用する。
また、本発明にかかるエステル基油の水酸基価は、好ましくは20以下であり、より好ましくは15以下、更に好ましくは10以下である。エステル基油の水酸基価を前記上限以下とすることで、基油の熱・酸化安定性を向上させることが可能となる。なお、このような水酸基価は、5未満の値としてもよいが、それに見合うだけの効果が小さい点と経済性との関係を考慮すると、その値は、0.01以上(より好ましくは0.50以上)とすることが好ましい。なお、本明細書において、「水酸基価」としては、JIS K 0070「化学製品の酸価、ケン化価、ヨウ素価、水酸基価及び不ケン化価」の指示薬滴定法により測定した水酸基価を採用する。
また、前記エステル基油(成分(A))は、脂肪族アルコールおよび芳香族アルコールからなる群から選択される少なくとも1種のアルコール(脂肪族アルコールおよび芳香族アルコールの混合物であってもよい)と、脂肪族カルボン酸および芳香族カルボン酸からなる群から選択される少なくとも1種のカルボン酸(脂肪族カルボン酸および芳香族カルボン酸の混合物であってもよい)との反応物であるカルボン酸エステルからなることが好ましい。このようなカルボン酸エステルの好適な一形態としては、例えば、脂肪族アルコールと脂肪族酸との反応物を挙げることができる。また、このようなカルボン酸エステルの他の形態としては、例えば、脂肪族アルコールと、脂肪族カルボン酸および/または芳香族カルボン酸との反応物を挙げることができる。なお、このような脂肪族アルコールおよび脂肪族カルボン酸中の炭化水素基は飽和のものであっても、不飽和のものであってもよい。また、前記アルコールが2種以上のアルコールの混合物である場合、飽和脂肪族アルコールと不飽和脂肪族アルコールとの混合物であってもよい。同様に、前記カルボン酸が2種以上のカルボン酸の混合物である場合、飽和脂肪族カルボン酸と不飽和脂肪族カルボン酸との混合物であってもよい。また、このような脂肪族アルコール中の炭化水素基は直鎖状、分岐鎖状のものであってもよい。
前記カルボン酸としては、炭素数が1~24(より好ましくは1~18、更に好ましくは5~16)のものが好ましい。また、前記アルコールとしては、炭素数が1~20(より好ましくは1~10、更に好ましくは2~6)のものが好ましい。このようなカルボン酸の炭素数(C)を前記上限値以下とすることで、前記上限値を超えた場合と比較して低温時の流動性の点で更に高い効果を得ることが可能となる。なお、カルボン酸の炭素数(C)を5以上とした場合には蒸発性の点で更に高い効果を得ることが可能となる。また、前記アルコールの炭素数(C)を前記上限値以下とすることで、前記上限値を超えた場合と比較して低温時の流動性の点で更に高い効果を得ることが可能となる。なお、アルコールの炭素数(C)を2以上とした場合には蒸発性の点で更に高い効果を得ることが可能となる。なお、このようなアルコールとカルボン酸はそれぞれ、これらを組み合わせて用いる際に、得られるカルボン酸エステルが前記エステル基油(A)の条件を満たすように、価数等も考慮して、上記好適な炭素数の範囲内において適宜選択することが好ましい。
また、前記エステル基油の好適な一形態としては、低温時の流動性と蒸発性の更なる向上の観点から、炭素数が1~24(より好ましくは1~18、更に好ましくは5~16)のカルボン酸と、炭素数が1~20(より好ましくは1~10、更に好ましくは2~6)のアルコールとの反応物であるカルボン酸エステルからなるものが挙げられる。
また、このようなエステル基油(成分(A))を構成するカルボン酸エステルとしては、下記の(i)~(vii):
(i)直鎖または分枝状のC1~C24脂肪族モノカルボン酸のうちの少なくとも1種と、直鎖または分枝状のC1~C20脂肪族モノアルコールの少なくとも1種との反応物であるカルボン酸エステル(いわゆる「モノエステル」);
(ii)直鎖または分枝状のC2~C20脂肪族ジカルボン酸のうちの少なくとも1種と、直鎖または分枝状のC1~C20脂肪族モノアルコールのうちの少なくとも1種との反応物であるカルボン酸エステル(いわゆる「ジエステル」);
(iii)直鎖または分枝状のC1~C24脂肪族モノカルボン酸のうちの少なくとも1種と、2~10個のヒドロキシル基を有するC2~C20脂肪族ポリオールのうちの少なくとも1種との反応物であるカルボン酸エステル(いわゆる「ポリエステル」);
(iv)直鎖または分枝状のC1~C24脂肪族モノカルボン酸のうちの少なくとも1種および直鎖または分枝状のC2~C20脂肪族ジカルボン酸のうちの少なくとも1種からなるカルボン酸の混合物と、2~10個のヒドロキシル基を有するC2~C20脂肪族ポリオール少なくとも1種との反応物であるカルボン酸エステル(いわゆる「複合エステル」);
(v)直鎖または分枝状のC2~C20脂肪族ジカルボン酸のうちの少なくとも1種と、2~10個のヒドロキシル基を有するC2~C20脂肪族ポリオールのうちの少なくとも1種との反応物であるカルボン酸エステル;
(vi)直鎖または分枝状のC2~C24脂肪族モノカルボン酸のうちの少なくとも1種および直鎖または分枝状のC2~C20脂肪族ジカルボン酸のうちの少なくとも1種からなるカルボン酸の混合物と、直鎖または分枝状のC1~C20脂肪族モノアルコールとの反応物であるカルボン酸エステル;
(vii)直鎖または分枝状のC2~C24脂肪族モノカルボン酸および直鎖または分枝状のC2~C20脂肪族ジカルボン酸からなるカルボン酸の混合物と、2~10個のヒドロキシル基を有するC2~C20脂肪族ポリオールのうちの少なくとも1種およびC1~C20脂肪族モノアルコールのうちの少なくとも1種からなるアルコールの混合物との反応物であるカルボン酸エステル;
に記載する形態のカルボン酸エステルを好適なものとして例示できる(なお、これらは1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて利用してもよい)。
(i)直鎖または分枝状のC1~C24脂肪族モノカルボン酸のうちの少なくとも1種と、直鎖または分枝状のC1~C20脂肪族モノアルコールの少なくとも1種との反応物であるカルボン酸エステル(いわゆる「モノエステル」);
(ii)直鎖または分枝状のC2~C20脂肪族ジカルボン酸のうちの少なくとも1種と、直鎖または分枝状のC1~C20脂肪族モノアルコールのうちの少なくとも1種との反応物であるカルボン酸エステル(いわゆる「ジエステル」);
(iii)直鎖または分枝状のC1~C24脂肪族モノカルボン酸のうちの少なくとも1種と、2~10個のヒドロキシル基を有するC2~C20脂肪族ポリオールのうちの少なくとも1種との反応物であるカルボン酸エステル(いわゆる「ポリエステル」);
(iv)直鎖または分枝状のC1~C24脂肪族モノカルボン酸のうちの少なくとも1種および直鎖または分枝状のC2~C20脂肪族ジカルボン酸のうちの少なくとも1種からなるカルボン酸の混合物と、2~10個のヒドロキシル基を有するC2~C20脂肪族ポリオール少なくとも1種との反応物であるカルボン酸エステル(いわゆる「複合エステル」);
(v)直鎖または分枝状のC2~C20脂肪族ジカルボン酸のうちの少なくとも1種と、2~10個のヒドロキシル基を有するC2~C20脂肪族ポリオールのうちの少なくとも1種との反応物であるカルボン酸エステル;
(vi)直鎖または分枝状のC2~C24脂肪族モノカルボン酸のうちの少なくとも1種および直鎖または分枝状のC2~C20脂肪族ジカルボン酸のうちの少なくとも1種からなるカルボン酸の混合物と、直鎖または分枝状のC1~C20脂肪族モノアルコールとの反応物であるカルボン酸エステル;
(vii)直鎖または分枝状のC2~C24脂肪族モノカルボン酸および直鎖または分枝状のC2~C20脂肪族ジカルボン酸からなるカルボン酸の混合物と、2~10個のヒドロキシル基を有するC2~C20脂肪族ポリオールのうちの少なくとも1種およびC1~C20脂肪族モノアルコールのうちの少なくとも1種からなるアルコールの混合物との反応物であるカルボン酸エステル;
に記載する形態のカルボン酸エステルを好適なものとして例示できる(なお、これらは1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて利用してもよい)。
また、このようなエステル基油に利用可能なモノエステルの一形態としては、例えば、
ペンタン酸、イソ-ペンタン酸、ヘキサン酸、イソ-ヘキサン酸、ヘプタン酸、イソ-ヘプタン酸、オクタン酸、イソ-オクタン酸、ノナン酸、イソ-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、パルミチン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ノナデカン酸、および、エイコサン酸からなる群から選択される少なくとも1種のカルボン酸(直鎖または分枝状のC5~C20脂肪族モノカルボン酸)と;
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、1-オクタノール、3-メチル-1-ブタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、イソ-プロパノール、イソ-ブタノール、2-オクタノール、3-オクタノール、イソ-ノナノール、イソ-デカノール、イソ-ウンデカノール、イソ-ドデカノール、イソ-トリデカノール、イソ-テトラデカノール、イソ-ペンタデカノール、イソ-ヘキサデカノール、イソ-ヘプタデカノール、イソ-オクタデカノール、ネオ-ペンタノール、t-ブタノール、2-メチル-2-ブタノール、2,3-ジメチル-2-ブタノール、2-メチル-2-ペンタノール、3-メチル-3-ペンタノール、3-エチル-3-ペンタノール、2,3-ジメチル-2-ペンタノール、2,3-ジメチル-2-ペンタノール、2,3-ジメチル-2-ペンタノール、2,3-ジメチル-3-ペンタノール、2,3,4-トリ-メチル-3-ペンタノール、2-メチル-2-ヘキサノールおよび3-メチル-3-ヘキサノールからなる群から選択される少なくとも1種のアルコール(直鎖または分枝状のC1~C18脂肪族モノアルコールと;
の反応物(前記カルボンと前記アルコールとを反応させることによって得られるもの)であるモノエステルを挙げることができる。なお、エステル基油に利用可能なモノエステルは、前記形態に制限されず、別の形態として、例えば、直鎖または分枝状のC12~C20モノカルボン酸のうちの少なくとも1種と、直鎖または分枝状のC6~C16モノアルコールのうちの少なくとも1種の反応物;直鎖または分枝状のC14~C18モノカルボン酸のうちの少なくとも1種と、直鎖または分枝状のC6~C12モノアルコールのうちの少なくとも1種との反応物;等を挙げることができる。また、エステル基油に好適に利用可能なモノエステルとしては、例えば、オレイン酸2-エチルヘキシル、ヤシ脂肪酸2-エチルヘキシル、パルミチン酸2-エチルヘキシル、ステアリン酸2-エチルヘキシルおよび牛脂脂肪酸2-エチルヘキシル等を挙げることができる。
ペンタン酸、イソ-ペンタン酸、ヘキサン酸、イソ-ヘキサン酸、ヘプタン酸、イソ-ヘプタン酸、オクタン酸、イソ-オクタン酸、ノナン酸、イソ-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、パルミチン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ノナデカン酸、および、エイコサン酸からなる群から選択される少なくとも1種のカルボン酸(直鎖または分枝状のC5~C20脂肪族モノカルボン酸)と;
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、1-オクタノール、3-メチル-1-ブタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、イソ-プロパノール、イソ-ブタノール、2-オクタノール、3-オクタノール、イソ-ノナノール、イソ-デカノール、イソ-ウンデカノール、イソ-ドデカノール、イソ-トリデカノール、イソ-テトラデカノール、イソ-ペンタデカノール、イソ-ヘキサデカノール、イソ-ヘプタデカノール、イソ-オクタデカノール、ネオ-ペンタノール、t-ブタノール、2-メチル-2-ブタノール、2,3-ジメチル-2-ブタノール、2-メチル-2-ペンタノール、3-メチル-3-ペンタノール、3-エチル-3-ペンタノール、2,3-ジメチル-2-ペンタノール、2,3-ジメチル-2-ペンタノール、2,3-ジメチル-2-ペンタノール、2,3-ジメチル-3-ペンタノール、2,3,4-トリ-メチル-3-ペンタノール、2-メチル-2-ヘキサノールおよび3-メチル-3-ヘキサノールからなる群から選択される少なくとも1種のアルコール(直鎖または分枝状のC1~C18脂肪族モノアルコールと;
の反応物(前記カルボンと前記アルコールとを反応させることによって得られるもの)であるモノエステルを挙げることができる。なお、エステル基油に利用可能なモノエステルは、前記形態に制限されず、別の形態として、例えば、直鎖または分枝状のC12~C20モノカルボン酸のうちの少なくとも1種と、直鎖または分枝状のC6~C16モノアルコールのうちの少なくとも1種の反応物;直鎖または分枝状のC14~C18モノカルボン酸のうちの少なくとも1種と、直鎖または分枝状のC6~C12モノアルコールのうちの少なくとも1種との反応物;等を挙げることができる。また、エステル基油に好適に利用可能なモノエステルとしては、例えば、オレイン酸2-エチルヘキシル、ヤシ脂肪酸2-エチルヘキシル、パルミチン酸2-エチルヘキシル、ステアリン酸2-エチルヘキシルおよび牛脂脂肪酸2-エチルヘキシル等を挙げることができる。
さらに、このようなエステル基油に利用可能なジエステルの一形態としては、例えば、
マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸(brassilic acid)、ドデカン二酸(docdecanedioic acid)、ジグリコール酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸および2,6-デカヒドロ-ナフタレンジカルボン酸からなる群から選択される少なくとも1種のカルボン酸(直鎖または分枝状のC3~C12脂肪族ジカルボン酸)と;
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、イソ-ペンタノール、イソ-ヘキサノール、イソ-ヘプタノール、2-エチルヘキサノール、2-プロピルヘプタノール、2-プロピル-4-メチル-ヘキサノール、2-プロピル-5-メチル-ヘキサノール、2-イソプロピル-4-メチル-ヘキサノール、2-イソプロピル-5-メチル-ヘキサノール、2-プロピル-4,4-ジメチルペンタノール、2-エチル-2,4-ジメチルヘキサノール、2-エチル-2-メチル-ヘプタノール、2-エチル-2,5-ジメチルヘキサノール、2-イソ-プロピル-ヘプタノール、2-ブチル-1-オクタノールおよび2-ペンチル-1-ノナノールからなる群から選択される少なくとも1種のアルコール(直鎖または分枝状のC1~C14脂肪族モノアルコール)と;
の反応物であるジエステルを挙げることができる。なお、前記エステル基油に利用可能なジエステルは、前記形態に制限されず、別の形態として、例えば、直鎖または分枝状のC3~C12脂肪族ジカルボン酸のうちの少なくとも1種と、分枝状のC5~C16脂肪族モノアルコールのうちの少なくとも1種との反応物であるジエステル;直鎖または分枝状のC6~C8脂肪族ジカルボン酸と、分枝状のC6~C14脂肪族モノアルコールとの反応物であるジエステル;等を挙げることができる。また、エステル基油に好適に利用可能なジエステルとしては、例えば、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジイソトリデシル、アジピン酸ジ-(イソプロピルヘプチル)(DPHA)およびアジピン酸ジイソノニル(DNA)を挙げることができる。
マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸(brassilic acid)、ドデカン二酸(docdecanedioic acid)、ジグリコール酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸および2,6-デカヒドロ-ナフタレンジカルボン酸からなる群から選択される少なくとも1種のカルボン酸(直鎖または分枝状のC3~C12脂肪族ジカルボン酸)と;
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、イソ-ペンタノール、イソ-ヘキサノール、イソ-ヘプタノール、2-エチルヘキサノール、2-プロピルヘプタノール、2-プロピル-4-メチル-ヘキサノール、2-プロピル-5-メチル-ヘキサノール、2-イソプロピル-4-メチル-ヘキサノール、2-イソプロピル-5-メチル-ヘキサノール、2-プロピル-4,4-ジメチルペンタノール、2-エチル-2,4-ジメチルヘキサノール、2-エチル-2-メチル-ヘプタノール、2-エチル-2,5-ジメチルヘキサノール、2-イソ-プロピル-ヘプタノール、2-ブチル-1-オクタノールおよび2-ペンチル-1-ノナノールからなる群から選択される少なくとも1種のアルコール(直鎖または分枝状のC1~C14脂肪族モノアルコール)と;
の反応物であるジエステルを挙げることができる。なお、前記エステル基油に利用可能なジエステルは、前記形態に制限されず、別の形態として、例えば、直鎖または分枝状のC3~C12脂肪族ジカルボン酸のうちの少なくとも1種と、分枝状のC5~C16脂肪族モノアルコールのうちの少なくとも1種との反応物であるジエステル;直鎖または分枝状のC6~C8脂肪族ジカルボン酸と、分枝状のC6~C14脂肪族モノアルコールとの反応物であるジエステル;等を挙げることができる。また、エステル基油に好適に利用可能なジエステルとしては、例えば、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジイソトリデシル、アジピン酸ジ-(イソプロピルヘプチル)(DPHA)およびアジピン酸ジイソノニル(DNA)を挙げることができる。
さらに、エステル基油に利用可能なジエステルの他の形態としては、例えば、
アジピン酸、フタル酸、ピメリン酸(pimilic acid)、スベリン酸、アゼライン酸およびセバシン酸からなる群から選択される少なくとも1種のジカルボン酸と、
下記一般式(1):
アジピン酸、フタル酸、ピメリン酸(pimilic acid)、スベリン酸、アゼライン酸およびセバシン酸からなる群から選択される少なくとも1種のジカルボン酸と、
下記一般式(1):
[式(1)中のa、bおよびcは、aとbの和(a+b)が4~9のうちのいずれかの整数であり、aが1~8のうちのいずれかの整数であり、bが1~6のうちのいずれかの整数であり、かつ、cが0~5のうちのいずれかの整数であるという条件を全て満たすようにして選択される数値である。]
で表される分枝状の脂肪族アルコール(以下、便宜上、場合により「分枝状脂肪族アルコールR-OH」と称する)と;
の反応物であるジエステル(ジカルボン酸エステル)を挙げることができる。なお、このような一般式(1)で表される分枝状脂肪族アルコールR-OHとしては、C7~C12の第一級アルコールを好適に利用できる。
で表される分枝状の脂肪族アルコール(以下、便宜上、場合により「分枝状脂肪族アルコールR-OH」と称する)と;
の反応物であるジエステル(ジカルボン酸エステル)を挙げることができる。なお、このような一般式(1)で表される分枝状脂肪族アルコールR-OHとしては、C7~C12の第一級アルコールを好適に利用できる。
また、前記一般式(1)中の水酸基(-OH)を除いた残基R(分岐状のアルキル基となる)に関して、式中のa、bおよびcの数値によって、分岐の一方が主鎖となり、他方が側鎖を構成することとなるが、このような側鎖側のアルキル基(アルキル側鎖)は、C1~C6アルキル基であることが好ましい。なお、前記残基Rの主鎖の部分は、式(1)においてa+bが4~9でありかつcが0~5であることから、C6~C11の直鎖アルキル基であることが好ましい。
また、前記一般式(1)で表される分枝状脂肪族アルコールR-OHにおいて、水酸基(-OH)を除いた残基R(分岐状アルキル基)としては、メチルヘキシル、エチルヘキシル、プロピルヘキシル、ブチルヘキシル、ペンチルヘキシル、ヘキシルヘキシル、メチルヘプチル、エチルヘプチル、プロピルヘプチル、ブチルヘプチルおよびペンチルヘプチル、メチルオクチル、エチルオクチル、プロピルオクチル、ブチルオクチル、メチルノニル、エチルノニル、プロピルノニル、メチルデシル、エチルデシル、メチルウンデシルが挙げられる。また、前記一般式(1)で表される分枝状脂肪族アルコールR-OHの中でも、前記残基Rがエチルヘキシル、メチルオクチル、プロピルヘプチルおよびブチルオクチルである分枝状脂肪族アルコールを好適な一形態として挙げることができる。
また、前記エステル基油の好適な形態の一つである前記形態(ii)のジエステル(ジカルボン酸エステル)は、直鎖または分枝状のC2~C20脂肪族ジカルボン酸のうちの少なくとも1種と、直鎖または分枝状のC1~C20脂肪族モノアルコールのうちの少なくとも1種との反応物である。ここで、このようなジエステルの好適な一形態としては、前記「直鎖または分枝状のC2~C20脂肪族ジカルボン酸」として、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、および、これらの混合物のうちのいずれかを利用したものを挙げることができる。また、このようなジエステルの好適な一形態としては、前記「直鎖または分枝状のC1~C20脂肪族モアルコール」として、直鎖または分枝状のC5~C20脂肪族アルコール(より好ましくは直鎖または分枝状のC9~C15脂肪族アルコール)を利用したものを挙げることができる。さらに、このようなジエステルの特に好適なものの一形態としては、前記「直鎖または分枝状のC1~C20脂肪族モノアルコール」として、ノナノール、イソデカノール、イソトリデカノールおよび2-プロピルヘプタノールのうちのいずれかを利用したものが挙げられる。
さらに、前記エステル基油に利用可能なポリエステルの一形態としては、例えば、
ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ペンタン酸、カプロン酸、ヘプタン酸、カプリル酸、ノナン酸、カプリン酸、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、オレイン酸、パルミトレイン酸、エルシン酸、リシノール酸、リノール酸、および、リノレン酸からなる群から選択される少なくとも1種のカルボン酸(直鎖または分枝状C1~C24脂肪族モノカルボン)酸と;
エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,2-ブチレングリコール、1,3-ブチレングリコール、2,3-ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ソルビトールおよびジペンタエリスリトールからなる群から選択される少なくとも1種のアルコール(2~10個のヒドロキシル基を有するC2~C20脂肪族ポリオール)と;
の反応物であるポリエステルが挙げられる。
ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ペンタン酸、カプロン酸、ヘプタン酸、カプリル酸、ノナン酸、カプリン酸、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、オレイン酸、パルミトレイン酸、エルシン酸、リシノール酸、リノール酸、および、リノレン酸からなる群から選択される少なくとも1種のカルボン酸(直鎖または分枝状C1~C24脂肪族モノカルボン)酸と;
エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,2-ブチレングリコール、1,3-ブチレングリコール、2,3-ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ソルビトールおよびジペンタエリスリトールからなる群から選択される少なくとも1種のアルコール(2~10個のヒドロキシル基を有するC2~C20脂肪族ポリオール)と;
の反応物であるポリエステルが挙げられる。
また、前記エステル基油に利用可能なポリエステルの他の形態としては、直鎖または分枝状のC8~C18脂肪族モノカルボン酸のうちの少なくとも1種と、2~6個のヒドロキシル基を有するC3~C16ポリオールのうちの少なくとも1種との反応物を挙げることができる。また、前記ポリエステルの別の形態としては、直鎖または分枝状C14~C18モノカルボン酸のうちの少なくとも1種と、3~5個のヒドロキシル基を有するC4~C12ポリオールのうちの少なくとも1種との反応物を挙げることができる。
前記エステル基油に利用可能なポリエステルの好適な一例としては、ネオペンチルグリコール型エステルが挙げられる。このようなネオペンチルグリコール型エステルの中でも、ネオペンチルグリコールと、C5~18(より好ましくはC5~16)の脂肪族モノカルボン酸との反応物(例えば、2-エチルヘキサン酸ネオペンチルグリコール)を好適なものとして挙げられる。また、ポリエステルの好適な他の一例としては、ペンタエリスリトール型エステルが挙げられる。このようなペンタエリスリトール型エステルとしては、ペンタエリスリトールとC5~18の脂肪族モノカルボン酸との反応物(例えば、2-エチルヘキサン酸ペンタエリスリトール)を好適なものとして挙げられる。
また、前記エステル基油に利用可能な複合エステルの一形態としては、例えば、
ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ペンタン酸、カプロン酸、ヘプタン酸、カプリル酸、ノナン酸、カプリン酸、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、オレイン酸、パルミトレイン酸、エルシン酸、リシノール酸、リノール酸、および、リノレン酸からなる群から選択される少なくとも1種のカルボン酸(直鎖または分枝状C1~C24脂肪族モノカルボン酸)と、
マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ヘプタン二酸、オクタン二酸(octananedioic acid)、ノナン二酸、および、デカン二酸からなる群から選択される、少なくとも1種のカルボン酸(直鎖または分枝状C3~C10脂肪族ジカルボン酸)と
を含むカルボン酸の混合物と;
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,2-ブチレングリコール、1,3-ブチレングリコール、2,3-ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ソルビトールおよびジペンタエリスリトールからなる群から選択される、少なくとも1種のアルコール(1~10個のヒドロキシル基を有するC2~C20ポリオール)と;
の反応物である複合エステルを挙げることができる。
ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ペンタン酸、カプロン酸、ヘプタン酸、カプリル酸、ノナン酸、カプリン酸、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、オレイン酸、パルミトレイン酸、エルシン酸、リシノール酸、リノール酸、および、リノレン酸からなる群から選択される少なくとも1種のカルボン酸(直鎖または分枝状C1~C24脂肪族モノカルボン酸)と、
マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ヘプタン二酸、オクタン二酸(octananedioic acid)、ノナン二酸、および、デカン二酸からなる群から選択される、少なくとも1種のカルボン酸(直鎖または分枝状C3~C10脂肪族ジカルボン酸)と
を含むカルボン酸の混合物と;
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,2-ブチレングリコール、1,3-ブチレングリコール、2,3-ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ソルビトールおよびジペンタエリスリトールからなる群から選択される、少なくとも1種のアルコール(1~10個のヒドロキシル基を有するC2~C20ポリオール)と;
の反応物である複合エステルを挙げることができる。
このように、前記成分(A)としてのエステル基油は、上述のような各種形態のカルボン酸エステルからなるものを適宜利用可能であり、特に制限されるものではないが、中でも、前記ポリエステルからなるものが好ましく、C1~18(より好ましくはC5~16)脂肪族モノカルボン酸のうちの少なくとも1種と;2~6個(より好ましくは2~4個)のヒドロキシル基を有するC1~C10(更に好ましくはC2~C6)脂肪族ポリオールのうちの少なくとも1種との反応物(ポリエステル)からなるものがより好ましい。なお、エステル基油に好適に利用される前記反応物(ポリエステル)の原料であるC1~18脂肪族モノカルボン酸の中でも、低温時の流動性の観点からは、メタン酸、エタン酸、プロパン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸(カプリル酸)、ノナン酸、デカン酸(カプリン酸)、ドデカン酸、テトラデカン酸、ヘキサデカン酸、2-エチルヘキサン酸が好ましく、メタン酸、エタン酸、プロパン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、2-エチルヘキサン酸がより好ましい。また、エステル基油に好適に利用される前記反応物(ポリエステル)の原料である前記C2~C6脂肪族ポリオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトールがより好ましい。なお、成分(A)のエステル基油は、前記カルボン酸エステルのうちの1種のみからなるものであっても、前記カルボン酸エステルのうちの2種以上を組み合わせたものであってもよい。
また、本発明の緩衝器用作動油組成物において、前記成分(A)の含有量は、緩衝器用作動油組成物全量基準(組成物全量基準)で70~99質量%であることが好ましく、80~99質量%であることがより好ましく、85~99質量%であることがさらに好ましく、90~99質量%であることが特に好ましい。このような成分(A)の含有量を前記下限以上とすると、前記下限未満の場合と比較して安定した摩擦特性を付与できる点で更に高い効果を得ることができる。他方、成分(A)の含有量を前記上限以下とすると、前記上限を超えた場合と比較して添加剤による性能付与の点で更に高い効果を得ることができる。
本発明の緩衝器用作動油組成物においては、前記成分(A)が必須成分であるため、緩衝器用作動油の基油を構成する成分は少なくとも前記成分(A)を含有するものとなる。ここで、緩衝器用作動油の基油(全基油)は、成分(A)のみからなるものであっても、あるいは、成分(A)を利用することで得られる効果を損なわない範囲で、成分(A)とともに他の基油成分を含有する混合基油であってもよい。このような他の基油成分としては、特に制限されるものではないが、鉱油系基油や、合成系基油等が挙げられる。
このような他の基油成分として利用し得る鉱油系基油としては、例えば、100℃における動粘度が1~100mm2/sの溶剤精製鉱油、水素化分解鉱油、水素化精製鉱油、溶剤脱ろう基油などが挙げられる。
緩衝器用作動油組成物の基油(全基油)が成分(A)とともに他の基油成分を含有する場合、他の基油成分は1種を単独で利用してもよくあるいは2種以上を併用してもよい。また、緩衝器用作動油組成物の基油(全基油)が成分(A)と他の基油成分との混合基油からなる場合、その混合基油中の成分(A)の含有割合は、混合基油全量基準で、75質量%以上であることが好ましく、81質量%以上であることがより好ましく、85質量%以上であることがさらに好ましく、90質量%以上であることが特に好ましい。
また、前記緩衝器用作動油組成物の基油(全基油)は、摩擦特性の向上の観点からは、成分(A)のみからなるものがより好ましい。
また、前記緩衝器用作動油組成物の基油(全基油)が成分(A)と他の基油成分との混合基油からなる場合の流動点は、成分(A)を利用することにより得られる効果を阻害しないように、-45℃以下であることが好ましい。このような基油の流動点を前記上限以下とすることで、前記上限を超えた場合と比較して、その基油を用いた組成物の低温流動性を効率よく向上させることが可能となる。
また、前記緩衝器用作動油組成物の基油(全基油)が成分(A)と他の基油成分との混合基油からなる場合の蒸発性に関して、本発明の効果(特に低蒸発性)を損なうことなく、その混合基油を利用するといった観点からは、その混合基油の10%留出温度が、300℃以上であることが好ましい。ガスクロ蒸留における10%留出温度が前記下限値未満では、その混合基油を用いた場合に組成物全体の蒸発性が低下する傾向にある。
前記緩衝器用作動油組成物の基油(全基油)が成分(A)と他の基油成分との混合基油からなる場合における、その混合基油の100℃における動粘度、40℃における動粘度、および、粘度指数は、基本的に、成分(A)のエステル基油の100℃における動粘度、40℃における動粘度および粘度指数の好適な範囲とそれぞれ同様の範囲であることが好ましい。なお、前記緩衝器用作動油の基油(全基油)が成分(A)と他の基油成分との混合基油である場合、その混合基油の含有量は組成物の全量を基準として81~99質量%であることが好ましく、90~99質量%であることがより好ましい。
本発明の緩衝器用作動油組成物は、前記成分(A)とともに、成分(B)としてジアルキルジチオリン酸亜鉛(ZnDTP)を必須成分として含有する。このようなジアルキルジチオリン酸亜鉛(成分(B))としては、潤滑油や作動油の分野において、いわゆる摩耗防止剤として知られている、ジアルキルジチオリン酸亜鉛を適宜利用でき、特に制限されるものではないが、下記一般式(2):
[式(2)中、R1~R4は、それぞれ独立に、炭素数1~24(より好ましくは3~18、更に好ましくは3~8)の直鎖状または分枝状のアルキル基を示す。]
で表されるジアルキルジチオリン酸亜鉛(ZnDTP)が特に好ましい。
で表されるジアルキルジチオリン酸亜鉛(ZnDTP)が特に好ましい。
前記一般式(2)中のR1~R4は、それぞれ独立に、炭素数1~24の直鎖状または分枝状のアルキル基を表し、異なる基の組み合わせであってもよい。また、R1~R4の炭素数は、好ましくは3以上18以下、より好ましくは3以上12以下、さらに好ましくは3以上8以下である。また、R1~R4は、第1級アルキル基、第2級アルキル基、および第3級アルキル基のいずれであってもよいが、第1級アルキル基もしくは第2級アルキル基またはそれらの組み合わせであることが好ましく、さらに、第1級アルキル基と第2級アルキル基とのモル比(第1級アルキル基:第2級アルキル基)が、100:0~50:50であることが好ましい。この比は分子内のアルキル鎖の組み合わせ比であってもよく、第1級アルキル基を有するZnDTPと第2級アルキル基を有するZnDTPとの混合比であってもよい。このように第1級アルキル基が主であることにより、省燃費性能をより向上させることが可能となる。また、ZnDTPの製造方法は特に限定されず、公知の方法を適宜利用でき、例えば、R1~R4に対応するアルキル基を有するアルコールを五硫化二リンと反応させてジチオリン酸を合成し、これを酸化亜鉛で中和することにより合成する方法を採用してもよい。
このようなジアルキルジチオリン酸亜鉛としては、第1級アルキル基を有するジチオリン酸亜鉛(プライマリー型のZnDTP)または第2級アルキル基を含有するジチオリン酸亜鉛(セカンダリー型のZnDTP)が好ましく、中でも、摩擦特性の点(主に、緩衝器のゴム製オイルシールとピストンロッドとの接触部において、適度な範囲に摩擦を増加させることが可能となる点)および酸化安定度(ISOT)の向上の点で更に高い効果が得られることから、プライマリー型のZnDTPがより好ましい。なお、ジアルキルジチオリン酸亜鉛をプライマリー型のZnDTPとセカンダリー型のZnDTPの混合物として利用する場合、特に酸化安定度(ISOT)の向上の観点からは、前記混合物中のプライマリー型のZnDTPの含有量が50質量%以上(より好ましくは70質量%以上)であることが好ましい。
また、本発明の緩衝器用作動油組成物において、前記(B)成分の含有量が、組成物の全量を基準として、亜鉛元素換算で100質量ppm以上1500質量ppm以下(より好ましくは150質量ppm以上1500質量ppm以下、更に好ましくは200質量ppm以上1500質量ppm以下)であることが好ましい。なお、摩擦特性の観点から、前記(B)成分の含有量の下限値は250質量ppmとすることがより好ましく、また、前記(B)成分の含有量の上限値は1400質量ppmとすることがより好ましく、1200質量ppmとすることがさらに好ましく、1000質量ppm以下とすることが特に好ましい。そのため、前記(B)成分の含有量としては、組成物の全量を基準として、亜鉛元素換算で250質量ppm以上1500質量ppm以下(より好ましくは250質量ppm以上1200質量ppm以下、更に好ましくは250質量ppm以上1000質量ppm以下)とすることも好適な一例として挙げることができる。このような成分(B)の含有量を前記下限以上とすることで、前記下限未満の場合と比較して、適度な範囲に摩擦を増加させることが可能となる点で更に高い効果が得ることが可能となる。他方、成分(B)の含有量を前記上限以下とすることで、前記上限を超えた場合と比較して耐熱・酸化安定性の点で更に高い効果を得ることが可能となる。
また、本発明の緩衝器用作動油組成物において、前記(B)成分の含有量は、適度な範囲に摩擦を増加させる効果がさらに高くなることから、組成物の全量を基準として0.1~1.0質量%(より好ましくは0.5~1.0質量%)であることが好ましい。
また、本発明の緩衝器用作動油組成物は、成分(C)として、アルカリ金属スルホネートおよびアルカリ土類金属スルホネートからなる群から選択される少なくとも1種の金属系清浄剤(金属スルホネート系清浄分散剤)を更に含むことが好ましい。このような成分(C)を成分(B)と組み合わせて利用することで、緩衝器におけるピストンロッドとオイルシールとの間の摩擦を適度な範囲に調整しつつ、その摩擦をより安定したものとすることが可能となる。
前記アルカリ金属スルホネートとしては、アルキル芳香族化合物をスルホン化することによって得られるアルキル芳香族スルホン酸のアルカリ金属塩、その塩基性塩およびその過塩基性塩を好適なものとして挙げることができる。また、前記アルカリ土類金属スルホネートとしては、前記アルキル芳香族スルホン酸のアルカリ土類金属塩、その塩基性塩およびその過塩基性塩を好適な例として挙げることができる。また、アルカリ金属としてはナトリウムまたはカリウムが好ましく、アルカリ土類金属としてはカルシウムまたはマグネシウムが好ましい。
また、前記アルキル芳香族化合物の重量平均分子量は好ましくは400~1500であり、より好ましくは700~1300である。また、前記アルキル芳香族スルホン酸としては、例えば、いわゆる石油スルホン酸や合成スルホン酸が挙げられる。ここにいう石油スルホン酸としては、鉱油の潤滑油留分のアルキル芳香族化合物をスルホン化したものや、ホワイトオイル製造時に副生する、いわゆるマホガニー酸等が挙げられる。また、合成スルホン酸の一例としては、洗剤の原料となるアルキルベンゼン製造プラントにおける副生成物を回収すること、もしくは、ベンゼンをポリオレフィンでアルキル化することにより得られる、直鎖状または分枝状のアルキル基を有するアルキルベンゼンをスルホン化したものを挙げることができる。合成スルホン酸の他の一例としては、ジノニルナフタレン等のアルキルナフタレンをスルホン化したものを挙げることができる。また、これらアルキル芳香族化合物をスルホン化する際のスルホン化剤としては、特に制限はなく、例えば発煙硫酸や無水硫酸を用いることができる。
また、このようなアルカリ金属スルホネートおよびアルカリ土類金属スルホネートの中でも、摩擦特性の観点からは、アルカリ土類金属スルホネートがより好ましく、カルシウムスルホネートが特に好ましい。
また、このような金属系清浄剤(成分(C))の塩基価は特に制限されるものではないが、摩擦特性の点で更に高い効果を得ることが可能となることから、200~500mg・KOH/g(より好ましくは250~400mg・KOH/g)であることが好ましい。なお、ここにいう「塩基価」としては、JIS K2501:塩基価に準拠して過塩素酸法により測定される塩基価を採用する。
また、本発明の緩衝器用作動油組成物において、前記金属系清浄剤(成分(C))の含有量は特に制限されるものではないが、組成物全量基準で0.001~0.10質量%であることが好ましく、0.001~0.07質量%であることがより好ましく、0.001~0.06質量%であることがさらに好ましく、0.001~0.05質量%であることが特に好ましく、0.001~0.03質量%であることが最も好ましい。なお、成分(C)の含有量の下限値は0.003質量%(さらに好ましくは0.005質量%、特に好ましくは0.007質量%、最も好ましくは0.009質量%)とすることがより好ましい。このような金属系清浄剤(成分(C))の含有量を前記範囲内とすることで、摩擦特性の点で更に高い効果を得ることが可能である。
また、前記金属系清浄剤(成分(C))の含有量は、金属元素換算で(例えば、金属系清浄剤がカルシウムスルホネートである場合には、カルシウム元素換算で)、1質量ppm以上121質量ppm以下であることが好ましい。このような成分(C)の含有量の範囲の下限は4質量ppmであることがより好ましく、5質量ppmであることがより好ましく、6質量ppmであることがより好ましく、8質量ppmであることがより好ましく、10質量ppmであることがより好ましく、11質量ppmであることが特に好ましい。また、前記成分(C)の含有量の範囲の上限は、85質量ppmであることがより好ましく、73質量ppmであることがより好ましく、61質量ppmであることがより好ましく、50質量ppmであることがより好ましく、36質量ppmであることが特に好ましい。また、前記金属系清浄剤(成分(C))の含有量が、金属元素換算で5質量ppm以上50質量ppm以下(より好ましくは10質量ppm以上50質量ppm以下、更に好ましくは20質量ppm以上50質量ppm以下)であることも好ましい一例として挙げることができる。このような金属系清浄剤(成分(C))の含有量を前記下限以上とすることで、前記下限未満の場合と比較して摩擦特性の点で更に高い効果が得ることが可能となる。他方、金属系清浄剤(成分(C))の含有量を前記上限以下とすることで、前記上限を超えた場合と比較して摩擦特性の点で更に高い効果が得ることが可能となる。
また、本発明の緩衝器用作動油は、粘度指数向上剤(以下、場合により「成分(D)」と称する)を更に含有することが好ましい。このような粘度指数向上剤(成分(D))としては、特に制限されず、潤滑油の粘度指数向上剤として通常用いられている公知の化合物を適宜利用できる(粘度指数向上剤として公知の化合物の中から任意の化合物を適宜選択して利用することができる)。
また、前記粘度指数向上剤の含有量は、特に制限されず、例えば、組成物基準で0.01質量%以上20質量%以下としてもよい。このような粘度指数向上剤の含有量(粘度指数向上剤として利用されるポリマーの含有量)は、組成物全量基準で20質量%以下(より好ましくは15質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下)とすることが好ましい。また、粘度指数向上剤の含有量(粘度指数向上剤として利用されるポリマーの含有量)は、組成物全量基準で0.01質量%以上(より好ましくは0.1質量%以上)とすることが好ましい。このような粘度指数向上剤の含有量を20質量%以下とすることで、せん断安定性により優れた組成物を得ることができ、他方、0.01質量%以上とすることで、低温粘度特性改善効果を更に高めることができる。
また、本発明の緩衝器用作動油は、前記成分(C)および前記成分(D)の他にも、緩衝器用作動油に使用される任意の添加剤を適宜配合することができる。かかる添加剤としては、具体的には、酸化防止剤、無灰分散剤、極圧剤、前記成分(B)以外の摩耗防止剤、摩擦調整剤、流動点降下剤、金属不活性化剤、消泡剤、前記成分(C)以外の金属系清浄剤、腐食防止剤、防錆剤、抗乳化剤、シール膨潤剤、着色剤などが挙げられる。これらの添加剤は、1種を単独で用いてもよく、また、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、本発明の緩衝器用作動油は、摩擦特性の向上の観点からは、摩耗防止剤として前記成分(B)のみを含むもの(前記成分(B)以外の摩耗防止剤は含まないもの)がより好ましい。また、本発明の緩衝器用作動油は、その組成中に金属系清浄剤を含むものである場合、摩擦特性の向上の観点から、前記金属系清浄剤として前記成分(C)のみを含むもの(前記成分(C)以外の金属系清浄剤を含まないもの)がより好ましい。
前記酸化防止剤としては、緩衝器用作動油等の潤滑油の分野において酸化防止剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール、4,4’-メチレンビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、オクチル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、3-メチル-5-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル置換脂肪酸エステル類等のフェノール系酸化防止剤、フェニル-α-ナフチルアミン、アルキルフェニル-α-ナフチルアミン、ジアルキルジフェニルアミン等のアミン系酸化防止剤等が挙げられる。このような酸化防止剤は、組成物全量基準で、通常、0.01~5質量%の範囲で本発明の緩衝器用作動油に含有させることが可能である。
前記流動点降下剤としては、緩衝器用作動油等の潤滑油の分野において流動性向上剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、ポリメタクリレート系流動性向上剤等が挙げられる。
なお、前述の添加剤を本発明の緩衝器用作動油組成物に含有させる場合に関して、これらの添加剤の含有量(組成物全量基準の含有量)は、特に制限されるものではないが、前記添加剤が流動点降下剤、腐食防止剤、防錆剤および抗乳化剤の場合、各添加剤ごとにそれぞれ0.005~5質量%の範囲とすることが好ましく、また、前記添加剤が金属不活性化剤の場合、0.005~1質量%の範囲とすることが好ましく、さらに、前記添加剤が消泡剤の場合、0.0005~1質量%の範囲とすることが好ましい。
また、本発明の緩衝器用作動油組成物は、流動点(JIS K 2269:1987に準拠して測定される流動点)が-45℃以下の組成物であることが好ましい。このような流動点を前記上限以下とすることで、近年、緩衝器用作動油の分野において求められている高度な水準の低温流動性を満たす組成物とすることが可能となる。
また、本発明の緩衝器用作動油組成物は、10%留出温度が300℃以上(より好ましくは350℃以上)の組成物であることが好ましい。10%留出温度を前記下限以上とすることで蒸発損失の発生を高度に抑制することが可能なものとなる。
さらに、本発明の緩衝器用作動油組成物の100℃における動粘度は、好ましくは2.0~15.0mm2/s、より好ましくは3.0~10.0mm2/sである。組成物の100℃における動粘度を前記下限以上とすることで、前記下限未満の場合と比較して減衰力の点で更に高い効果を得ることが可能となる。また、100℃における動粘度を前記上限以下とすることで減衰力の点で更に高い効果を得ることが可能となる。
また、本発明の緩衝器用作動油組成物の40℃における動粘度は好ましくは8.0~50.0mm2/s、より好ましくは10.0~40.0mm2/sである。組成物の40℃における動粘度を前記下限以上とすることで、前記下限未満の場合と比較して減衰力の点で更に高い効果を得ることが可能となる。また、40℃における動粘度を前記上限以下とすることで減衰力の点で更に高い効果を得ることが可能となる。
さらに、本発明の緩衝器用作動油組成物の粘度指数は、好ましくは100以上であり、より好ましくは120以上、さらに好ましくは140以上である。このような粘度指数を前記下限以上とすることで温度変化に対する粘度変化抑制の点で更に高い効果を得ることが可能となる。
以下、実施例および比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
〔実施例および比較例で利用した成分に関して〕
<基油>
〈(A)成分:エステル基油:流動点が-45℃以下であるという条件及び10%留出温度が300℃以上であるという条件の双方を満たすエステル基油〉
・エステル基油(A-1):ネオペンチルグリコールと2-エチルヘキサン酸とを反応させることによって得られたエステル基油(10%留出温度:351℃、流動点:-45℃未満の温度(<-45℃)、100℃における動粘度:2.1mm2/s、40℃における動粘度:7.4mm2/s、粘度指数:53)
・エステル基油(A-2):ペンタエリスリトールと吉草酸(ペンタン酸)とを反応させることによって得られたエステル基油(10%留出温度:425℃、流動点:<-45℃、100℃における動粘度:3.6mm2/s、40℃における動粘度:15.7mm2/s、粘度指数:114)
・エステル基油(A-3):トリメチロールプロパンとカプリル酸(55モル%)、カプリン酸(45モル%)とを反応させることによって得られたエステル基油(10%留出温度:465℃、流動点:<-45℃、100℃における動粘度:4.5mm2/s、40℃における動粘度:20.4mm2/s、粘度指数:137)。
<基油>
〈(A)成分:エステル基油:流動点が-45℃以下であるという条件及び10%留出温度が300℃以上であるという条件の双方を満たすエステル基油〉
・エステル基油(A-1):ネオペンチルグリコールと2-エチルヘキサン酸とを反応させることによって得られたエステル基油(10%留出温度:351℃、流動点:-45℃未満の温度(<-45℃)、100℃における動粘度:2.1mm2/s、40℃における動粘度:7.4mm2/s、粘度指数:53)
・エステル基油(A-2):ペンタエリスリトールと吉草酸(ペンタン酸)とを反応させることによって得られたエステル基油(10%留出温度:425℃、流動点:<-45℃、100℃における動粘度:3.6mm2/s、40℃における動粘度:15.7mm2/s、粘度指数:114)
・エステル基油(A-3):トリメチロールプロパンとカプリル酸(55モル%)、カプリン酸(45モル%)とを反応させることによって得られたエステル基油(10%留出温度:465℃、流動点:<-45℃、100℃における動粘度:4.5mm2/s、40℃における動粘度:20.4mm2/s、粘度指数:137)。
〈(A’)成分:鉱油系基油(以下、場合により単に「鉱油」と表記する):(A)成分以外の他の基油成分〉
・鉱油(A’-1):水素化処理にて得られたパラフィン系鉱物油(APIによる基油分類:グループII、10%留出温度:298℃、流動点:-30℃、100℃における動粘度:2.5mm2/s、40℃における動粘度:8.9mm2/s、粘度指数:94)
・鉱油(A’-2):水素化処理にて得られたパラフィン系鉱物油(APIによる基油分類:グループI、10%留出温度:295℃、流動点:-25℃、100℃における動粘度:2.0mm2/s、40℃における動粘度:6.5mm2/s、粘度指数:98)
・鉱油(A’-3):水素化処理にて得られたパラフィン系鉱物油(APIによる基油分類:グループI、10%留出温度:378℃、流動点:-15℃、40℃における動粘度:20mm2/s、100℃における動粘度:4.1mm2/s、粘度指数:100)。
・鉱油(A’-1):水素化処理にて得られたパラフィン系鉱物油(APIによる基油分類:グループII、10%留出温度:298℃、流動点:-30℃、100℃における動粘度:2.5mm2/s、40℃における動粘度:8.9mm2/s、粘度指数:94)
・鉱油(A’-2):水素化処理にて得られたパラフィン系鉱物油(APIによる基油分類:グループI、10%留出温度:295℃、流動点:-25℃、100℃における動粘度:2.0mm2/s、40℃における動粘度:6.5mm2/s、粘度指数:98)
・鉱油(A’-3):水素化処理にて得られたパラフィン系鉱物油(APIによる基油分類:グループI、10%留出温度:378℃、流動点:-15℃、40℃における動粘度:20mm2/s、100℃における動粘度:4.1mm2/s、粘度指数:100)。
〈(A’’)成分:10%留出温度が300℃以上であるという条件を満たさないエステル基油(以下、場合により、単に「他のエステル基油」と表記する。):(A)成分以外の他の基油成分〉
・他のエステル基油(A’’-1):2-エチルヘキサノールとブタン酸とを反応させることによって得られたエステル基油(10%留出温度:224℃、流動点:<-45℃、100℃における動粘度:0.7mm2/s、40℃における動粘度:1.5mm2/s、粘度指数:適用外)
・他のエステル基油(A’’-2):2-エチルヘキサノールと2-エチルヘキサン酸とを反応させることによって得られたエステル基油(10%留出温度:298℃、流動点:<-45℃、100℃における動粘度:1.1mm2/s、40℃における動粘度:2.7mm2/s、粘度指数:適用外)。
・他のエステル基油(A’’-1):2-エチルヘキサノールとブタン酸とを反応させることによって得られたエステル基油(10%留出温度:224℃、流動点:<-45℃、100℃における動粘度:0.7mm2/s、40℃における動粘度:1.5mm2/s、粘度指数:適用外)
・他のエステル基油(A’’-2):2-エチルヘキサノールと2-エチルヘキサン酸とを反応させることによって得られたエステル基油(10%留出温度:298℃、流動点:<-45℃、100℃における動粘度:1.1mm2/s、40℃における動粘度:2.7mm2/s、粘度指数:適用外)。
なお、基油及びその構成成分としての前記基油((A)~(A’’)成分)の特性について、10%留出温度は、各基油をそれぞれ試料として利用し、JIS K 2254:1998に規定されているガスクロマトグラフ法蒸留試験法に準拠して留出量と温度との関係(クロマトグラム)を測定し、クロマトグラムの積分面積百分率を基準として、クロマトグラムの全体(全面積)に対して10面積%となる温度を10%留出温度として求めることで得られた測定値である。また、各基油及びその構成成分としての前記基油((A)~(A’’)成分)の流動点はJIS K 2269:1987に準拠して測定した値であり、動粘度(40℃、100℃)および粘度指数はそれぞれJIS K 2283:1993に準拠して測定された値である。ただし、エステル基油(A’’-1)及び(A’’-2)は、粘度指数の試験法の適用外の粘度を有するものであるため、粘度指数については「適用外」と記載している。
<(B)成分:摩耗防止剤>
・摩耗防止剤(B-1):ジアルキルジチオリン酸亜鉛(ZnDTP(I):シェブロンオロナイト社製、商品名:OLOA 269R、プライマリー型ZnDTP、亜鉛含有量:8.0質量%、リンの含有量:7.0質量%、硫黄の含有量:14質量%、)
・摩耗防止剤(B-2):ジアルキルジチオリン酸亜鉛(ZnDTP(II):シェブロンオロナイト社製、商品名:OLOA 262、セカンダリー型ZnDTP、亜鉛含有量:7.9質量%、リンの含有量:7.2質量%、硫黄の含有量:14質量%)
・摩耗防止剤(B-3):ジアルキルハイドロジェンホスファイト(SC有機化学社製、商品名:Chelex H-18D)
ただし、摩耗防止剤(B-3)は、ジアルキルジチオリン酸亜鉛の比較用の成分として利用した。なお、前記ZnDTP(I)を0.5質量%の割合で利用した場合の組成物全量に対するZn(亜鉛)の含有量は450質量ppmとなる。また、(B)成分として、前記ZnDTP(I)及び(II)を利用する実施例等に関して、組成物全量に対する(B)成分の亜鉛換算の含有量を表1~2に示す。
・摩耗防止剤(B-1):ジアルキルジチオリン酸亜鉛(ZnDTP(I):シェブロンオロナイト社製、商品名:OLOA 269R、プライマリー型ZnDTP、亜鉛含有量:8.0質量%、リンの含有量:7.0質量%、硫黄の含有量:14質量%、)
・摩耗防止剤(B-2):ジアルキルジチオリン酸亜鉛(ZnDTP(II):シェブロンオロナイト社製、商品名:OLOA 262、セカンダリー型ZnDTP、亜鉛含有量:7.9質量%、リンの含有量:7.2質量%、硫黄の含有量:14質量%)
・摩耗防止剤(B-3):ジアルキルハイドロジェンホスファイト(SC有機化学社製、商品名:Chelex H-18D)
ただし、摩耗防止剤(B-3)は、ジアルキルジチオリン酸亜鉛の比較用の成分として利用した。なお、前記ZnDTP(I)を0.5質量%の割合で利用した場合の組成物全量に対するZn(亜鉛)の含有量は450質量ppmとなる。また、(B)成分として、前記ZnDTP(I)及び(II)を利用する実施例等に関して、組成物全量に対する(B)成分の亜鉛換算の含有量を表1~2に示す。
<(C)成分:金属清浄剤>
金属清浄剤(C-1):カルシウムスルホネート(ランクセス社製、商品名:Hybase C-311、塩基価(TBN):300mgKOH/g、カルシウム原子の含有量:28質量%)。
金属清浄剤(C-1):カルシウムスルホネート(ランクセス社製、商品名:Hybase C-311、塩基価(TBN):300mgKOH/g、カルシウム原子の含有量:28質量%)。
<(D)成分:粘度指数向上剤>
・粘度指数向上剤(D-1):分散型ポリメタクリレート(三洋化成工業社製、商品名:アクルーブ845、Mw:50,000)。
・粘度指数向上剤(D-1):分散型ポリメタクリレート(三洋化成工業社製、商品名:アクルーブ845、Mw:50,000)。
<(E)成分:酸化防止剤>
・酸化防止剤(E-1):2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール(DBPC:ランクセス社製、商品名:Vulkanox BHT)。
・酸化防止剤(E-1):2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール(DBPC:ランクセス社製、商品名:Vulkanox BHT)。
<(F)成分:流動点降下剤>
流動点降下剤(F-1):ポリメタクリレート系流動点降下剤(東邦化学工業社製、商品名:ルブラン141、Mw:183,000)。
流動点降下剤(F-1):ポリメタクリレート系流動点降下剤(東邦化学工業社製、商品名:ルブラン141、Mw:183,000)。
(実施例1~11および比較例1~11)
表1および表2に示す組成となるように、前述の各成分を利用して、緩衝器用作動油組成物をそれぞれ調製した。得られた組成物に関して、JIS K 2283:1993に準拠して測定された組成物の動粘度(40℃、100℃)および粘度指数を表1に示す。なお、表1中の「組成」の項目に関して「-」はその成分を利用していないことを示す。また、表1中の「組成」の項目において、「inmass%」は基油全量(全基油)に対する質量基準の基油成分の含有量(質量%)を表し、「mass%」および「質量ppm」は緩衝器用作動油組成物の全量(組成物全量)に対する質量基準の含有量(質量%)を表す。
表1および表2に示す組成となるように、前述の各成分を利用して、緩衝器用作動油組成物をそれぞれ調製した。得られた組成物に関して、JIS K 2283:1993に準拠して測定された組成物の動粘度(40℃、100℃)および粘度指数を表1に示す。なお、表1中の「組成」の項目に関して「-」はその成分を利用していないことを示す。また、表1中の「組成」の項目において、「inmass%」は基油全量(全基油)に対する質量基準の基油成分の含有量(質量%)を表し、「mass%」および「質量ppm」は緩衝器用作動油組成物の全量(組成物全量)に対する質量基準の含有量(質量%)を表す。
[各実施例等で得られた緩衝器用作動油組成物の特性の評価]
<10%留出温度の測定:蒸発性の確認試験>
各実施例等で得られた緩衝器用作動油組成物をそれぞれ用い、JIS K 2254:1998に定めるガスクロマトグラフ法蒸留試験法により留出量と温度の関係(クロマトグラム)を求め、クロマトグラムの積分面積百分率を基準として、クロマトグラムの全体(全面積)に対して10面積%となった温度を10%留出温度として測定した。得られた結果を表1に示す。
<10%留出温度の測定:蒸発性の確認試験>
各実施例等で得られた緩衝器用作動油組成物をそれぞれ用い、JIS K 2254:1998に定めるガスクロマトグラフ法蒸留試験法により留出量と温度の関係(クロマトグラム)を求め、クロマトグラムの積分面積百分率を基準として、クロマトグラムの全体(全面積)に対して10面積%となった温度を10%留出温度として測定した。得られた結果を表1に示す。
<流動点の測定>
JIS K 2269:1987に定める流動点試験法により、各実施例等で得られた緩衝器用作動油組成物の流動点をそれぞれ測定した。得られた結果を表1に示す。
JIS K 2269:1987に定める流動点試験法により、各実施例等で得られた緩衝器用作動油組成物の流動点をそれぞれ測定した。得られた結果を表1に示す。
<摩擦特性の測定>
以下に記載の試験片および試験機を利用し、かつ、以下に記載の試験法を採用して、各実施例等で得られた緩衝器用作動油組成物の摩擦特性を評価した。
以下に記載の試験片および試験機を利用し、かつ、以下に記載の試験法を採用して、各実施例等で得られた緩衝器用作動油組成物の摩擦特性を評価した。
(試験片)
2020年製造の自動車(マツダ株式会社製、車種名:MAZDA3)に装着されていた、日立Astemo株式会社製の前輪用ショックアブソーバーからオイルシール(開口部の直径:12mm)とピストンロッド(直径:12mm)を回収して試験片とした。
2020年製造の自動車(マツダ株式会社製、車種名:MAZDA3)に装着されていた、日立Astemo株式会社製の前輪用ショックアブソーバーからオイルシール(開口部の直径:12mm)とピストンロッド(直径:12mm)を回収して試験片とした。
(試験機)
摩擦特性の測定に図1および図2に示す試験機を用いた。なお、図1は、試験片10(オイルシール11とピストンロッド12とからなる試験片)を取り付けた状態の試験機の概要を模式的に示す模式図である。図2は、試験時の図1中の領域Rにおけるオイルシール11とピストンロッド12との関係を模式的に示す概略断面図である。なお、図1においては、便宜上、試験前の状態であって、オイルシール11とピストンロッド12とを接触させていない状態の試験機を描いている。
摩擦特性の測定に図1および図2に示す試験機を用いた。なお、図1は、試験片10(オイルシール11とピストンロッド12とからなる試験片)を取り付けた状態の試験機の概要を模式的に示す模式図である。図2は、試験時の図1中の領域Rにおけるオイルシール11とピストンロッド12との関係を模式的に示す概略断面図である。なお、図1においては、便宜上、試験前の状態であって、オイルシール11とピストンロッド12とを接触させていない状態の試験機を描いている。
このように、試験機としては、図1に示すように、ピストンロッド12を前後(図2に示す矢印の方向)に揺動させるためのリニアモータ13と、オイルシールに掛かる荷重を計測するためのロードセル14とを備えるものを利用した。なお、リニアモータ13は図1に示すようにテーブル15上に固定し、また、オイルシール11を固定している部位は、テーブル15上に配置されたガイドレールにより所定位置(オイルシール11とピストンロッド12とが図2に示すような配置関係となるような位置)まで移動可能なように設計した。そして、試験時には、図2に示すように、前記自動車から取り出したオイルシール11の開口部(直径12mm)にピストンロッド12をストローク自在に挿入して配置した。なお、かかる試験機は、オイルシール11をロードセル14側に取り付け、試験片のピストンロッド12をリニアモータ13に取り付けて、リニアモータ13によりピストンロッド12の動き(変位)を制御して、ピストンロッド12を前後に特定の周期(周波数)で動かしてオイルシール11とピストンロッド12を摺動させた際に、ロードセル14により、オイルシールにかかる荷重と、ピストンロッドの変位(移動距離)の関係を測定可能なように設計したものとした。
(試験法)
各実施例等で得られた緩衝器用作動油組成物をそれぞれ用い、図1に示すように試験機に試験片10を取り付け、ピストンロッド12に緩衝器用作動油組成物を0.1ml塗布した。そして、図2に示す関係となるように、オイルシール11とピストンロッド12とを配置した後、ピストンロッド12を動かす前のオイルシール11とピストンロッド12と接触部位の位置を0mmとし、前記0mmの位置からピストンロッド12の変位が前後(図2に示す矢印の方向)に±0.16mmとなるようにリニアモータ13を運転した。なお、リニアモータ13の運転に際しては、前後±0.16mmの範囲におけるピストンロッド12の1回の往復を1サイクルとして周波数:10Hzの条件でピストンロッドを動かすように運転状態を制御した。そして、30000サイクル時点の1サイクル分のピストンロッドの変位(移動距離)と時間の関係を示すグラフと、30000サイクル時点の1サイクル分のオイルシールにかかる荷重と時間の関係を示すグラフとから、ピストンロッドの変位(移動距離)のピーク値と、オイルシールにかかる荷重のピーク値の時間差(ピーク間の時間差)を確認した。
各実施例等で得られた緩衝器用作動油組成物をそれぞれ用い、図1に示すように試験機に試験片10を取り付け、ピストンロッド12に緩衝器用作動油組成物を0.1ml塗布した。そして、図2に示す関係となるように、オイルシール11とピストンロッド12とを配置した後、ピストンロッド12を動かす前のオイルシール11とピストンロッド12と接触部位の位置を0mmとし、前記0mmの位置からピストンロッド12の変位が前後(図2に示す矢印の方向)に±0.16mmとなるようにリニアモータ13を運転した。なお、リニアモータ13の運転に際しては、前後±0.16mmの範囲におけるピストンロッド12の1回の往復を1サイクルとして周波数:10Hzの条件でピストンロッドを動かすように運転状態を制御した。そして、30000サイクル時点の1サイクル分のピストンロッドの変位(移動距離)と時間の関係を示すグラフと、30000サイクル時点の1サイクル分のオイルシールにかかる荷重と時間の関係を示すグラフとから、ピストンロッドの変位(移動距離)のピーク値と、オイルシールにかかる荷重のピーク値の時間差(ピーク間の時間差)を確認した。
なお、前記ピーク間の時間差の説明のために、実施例1~11の緩衝器用作動油組成物をそれぞれ用いた場合に得られた30000サイクル時点のおおよそ1サイクル分の変位と時間の関係および荷重と時間の関係のグラフをそれぞれ図3~13(図3:実施例1、図4:実施例2、図5:実施例3、図6:実施例4、図7:実施例5、図8:実施例6、図9:実施例7、図10:実施例8、図11:実施例9、図12:実施例10、図13:実施例11)に示し、比較例1および比較例4の緩衝器用作動油組成物をそれぞれ用いた場合に得られた30000サイクル時点のおおよそ1サイクル分の変位と時間の関係および荷重と時間の関係のグラフをそれぞれ図14~15(図14:比較例1、図15:比較例4)に示す。図3~15に示すように、上述のような周期的な運動により、荷重および変位の大きさのプラス側の領域およびマイナス側の領域のそれぞれにおいて、各ピーク値の位置に時間差が生じる(荷重のピークに対して変位のピークに遅れが生じる)。本試験では、このようなプラス側およびマイナス側の領域のうち、プラス側の領域のピーク間の時間差(ピークの遅れ)を、各緩衝器用作動油組成物について確認した(なお、プラス側の領域の変位のピークが30000サイクル時点における前側(図2参照)に最もピストンロッドが移動した位置を示し、マイナス側の領域の変位のピークが30000サイクル時点における後側(図2参照)に最もピストンロッドが移動した位置を示す)。得られた結果(プラス側の領域のピーク間の時間差)を表1に示す。
なお、測定される変位と荷重のピーク間の時間差が少ないほど、ピストンロッドの動き(変位)に対するオイルシールにかかる荷重の追随性が高く、車両の乗り心地性が優れていることが分かる。このように、測定される変位と荷重のピーク間の時間差が少ないほど、ショックアブソーバーなどの緩衝器に対して望ましい摩擦特性を付与することが可能な組成物であることが分かる。このような観点から、前記ピーク間の時間差(荷重のピークに対する変位のピークの遅れ)が0.0104秒以下(更に好ましい水準としては0.0102秒以下)となっている場合に、ショックアブソーバーなどの緩衝器に対して望ましい摩擦特性を付与できるものであると評価できる。
また、この試験に際しては、各緩衝器用作動油組成物について求めた30000サイクル時点の1サイクル分の変位と時間の関係および荷重と時間の関係のグラフから、そのグラフの波形も併せて確認した。
表1~2および図3~15に示した結果から明らかなように、実施例1~11で得られた緩衝器用作動油組成物(本発明の緩衝器用作動油組成物に相当するもの)を用いた場合には、前記ピーク間の時間差が0.0104秒以下となっており(変位と荷重のピークの時間差が非常に小さいことから)、ピストンロッドの変位に対するオイルシールにかかる荷重の追随性に優れることが分かった。これに対して、比較例1~9で得られた緩衝器用作動油組成物はいずれも、摩擦特性の測定試験におけるピーク間の時間差が0.0104秒を超えており、ピストンロッドの変位に対するオイルシールにかかる荷重の追随性が低いことが分かった。
また、実施例1~11で得られた緩衝器用作動油組成物(本発明の緩衝器用作動油組成物に相当するもの)について、図3~13の記載からも明らかなように、各緩衝器用作動油組成物ごとに、30000サイクル時点の1サイクル分の変位と時間の関係および荷重と時間の関係のグラフを確認すると、いずれの組成物を利用した場合においても、往復動時のグラフの波形に目立った乱れがなく、同等程度の綺麗な波形となっていることが確認でき、運転時の摩擦の安定性にも優れることが分かった。これに対して、図15に示す比較例4の組成物を利用した場合のグラフでは、図3~13に示すグラフと比較して、特にマイナス側に向かう荷重の波形に乱れが生じていることが確認できる。なお、比較例3~4および比較例6~9はいずれも、得られたグラフの波形に、図15に示す波形と同等程度の乱れが生じていた。このような図3~15に示す結果等から、実施例1~11で得られた緩衝器用作動油組成物(本発明の緩衝器用作動油組成物に相当するもの)を用いた場合においては、波形が乱れることなく高い追随性(荷重と変位の差が小さい)を示すことから、緩衝器の作動油に求められるような、優れた摩擦特性が得られているものと理解できる。
このような結果から、本発明の緩衝器用作動油組成物を緩衝器に利用した場合には、乗り心地性が優れたものとなるような、優れた摩擦特性を付与できることが分かった。すなわち、前述のような結果から、本発明の緩衝器用作動油組成物によれば、ピストンロッドの動きに対してオイルシールにかかる荷重の追随性を高くすることが可能となるばかりか、運転時の摩擦の安定性にも優れるような、適度な大きさに摩擦を調整することも可能(潤滑する効果により、滑り過ぎることがないよう、緩衝器に求められる程度の適度な大きさに摩擦を調整することが可能)となることが分かり、緩衝器用の作動油として優れた摩擦特性が得られることが分かった。
また、表1~2に示す結果から、流動点が-45℃以下でかつ10%留出温度が300℃以上であるエステル基油((A)成分)と、ジアルキルジチオリン酸亜鉛((B)成分:ZnDTP(I)、または、ZnDTP(I)及び(II)の混合物)とを組み合わせて含有する実施例1~11で得られた緩衝器用作動油組成物(本発明の緩衝器用作動油組成物に相当するもの)はいずれも、組成物の流動点が-45℃以下となるとともに、組成物の10%留出温度も300℃以上となり、低温流動性および低蒸発性を両立できることも確認された(なお、組成物の10%留出温度は、エステル基油((A)成分)の10%留出温度に由来して、基油の10%留出温度とほぼ同等程度の値となっていた。)。これに対して、比較例1~2および比較例5で得られた緩衝器用作動油組成物は、エステル基油((A)成分)を利用して低温流動性と低蒸発性とを優れたものとすることができても、摩擦特性を高度な水準のものとすることができなかった。また、基油として鉱油((A’)成分)を利用した比較例3~4および比較例6~9で得られた緩衝器用作動油組成物は、そもそも低温流動性と低蒸発性とを両立させることもできなかった。さらに、基油として、10%留出温度が300℃以上であるという条件を満たさない他のエステル基油((A’’)成分)のみを利用した比較例10~11で得られた緩衝器用作動油組成物は、低蒸発性の点で十分なものとならず、低温流動性と低蒸発性とを両立させることができなかった。
このような結果から、本発明の緩衝器用作動油組成物により、低温流動性と、低蒸発性と、摩擦特性の全ての特性を優れたものとすることが可能となることが確認された。
以上説明したように、本発明によれば、低温流動性と、低蒸発性と、摩擦特性の全ての特性を優れたものとすることが可能な緩衝器用作動油組成物を提供することが可能となる。したがって、本発明の緩衝器用作動油組成物は、車両の緩衝器(例えばショックアブソーバ)用の作動油等として有用である。
10…試験片、11…オイルシール、12…ピストンロッド、13…リニアモータ、14…ロードセル、15…テーブル、16…ガイドレール。
Claims (6)
- 下記成分(A)および(B):
(A)流動点が-45℃以下でありかつJIS K 2254:1998に規定されているガスクロマトグラフ法蒸留試験方法に準拠して求められる10%留出温度が300℃以上であるエステル基油、
(B)ジアルキルジチオリン酸亜鉛、
を含有する、緩衝器用作動油組成物。 - 下記成分(C):
(C)アルカリ金属スルホネートおよびアルカリ土類金属スルホネートからなる群から選択される少なくとも1種の金属系清浄剤、
を更に含む、請求項1に記載の緩衝器用作動油組成物。 - 前記エステル基油の40℃における動粘度が5.0mm2/s以上30.0mm2/s以下である、請求項1に記載の緩衝器用作動油組成物。
- 前記エステル基油が、炭素数が1~24のカルボン酸と炭素数が1~20のアルコールとの反応物であるカルボン酸エステルからなる、請求項1に記載の緩衝器用作動油組成物。
- 前記エステル基油が、炭素数が1~18のカルボン酸と炭素数が1~6のアルコールとの反応物であるカルボン酸エステルからなる、請求項1に記載の緩衝器用作動油組成物。
- 前記(B)成分の含有量が、組成物の全量を基準として、亜鉛元素換算で100質量ppm以上1500質量ppm以下である、請求項1に記載の緩衝器用作動油組成物。
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