CN113748190A

CN113748190A - 缓冲器用润滑油组合物、摩擦调节用添加剂、润滑油添加剂、缓冲器及缓冲器用润滑油的摩擦调节方法

Info

Publication number: CN113748190A
Application number: CN202080031504.3A
Authority: CN
Inventors: 加藤慎治
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2019-04-26
Filing date: 2020-04-10
Publication date: 2021-12-03
Also published as: JP6895022B2; US20220204882A1; JPWO2020218025A1; DE112020002109T5; WO2020218025A1; US11932823B2

Abstract

本发明提供一种能够兼顾操作稳定性和乘坐舒适性，进一步能够提高乘坐舒适性的缓冲器用润滑油组合物、缓冲器用润滑油的摩擦调节用添加剂以及润滑油添加剂。一种缓冲器用润滑油组合物，其中，含有基础油和摩擦调节剂，摩擦调节剂含有下述式1所示的第一二硫代磷酸锌。

[式1中，R¹¹～R¹⁴为烷基，其中1个以上3个以下为伯烷基，其余为仲烷基。]。

Description

缓冲器用润滑油组合物、摩擦调节用添加剂、润滑油添加剂、缓冲器及缓冲器用润滑油的摩擦调节方法

技术领域

本发明涉及一种缓冲器用润滑油组合物、摩擦调节用添加剂、润滑油添加剂、缓冲器及缓冲器用润滑油的摩擦调节方法。

背景技术

一直以来，已知缓冲器的减振力成为将阀产生的液压阻尼力和在活塞杆与油封或活塞与气缸的滑动部产生的摩擦力相加的力。另外，众所周知，在缓冲器的减振力大的情况下，虽然操作稳定性增加，但乘坐舒适性劣化，相反地，在缓冲器的减振力小的情况下，虽然操作稳定性劣化，但乘坐舒适性良好。因此，近年来，着眼于乘坐舒适性，进行了通过调整添加于缓冲器用润滑油的摩擦调节剂来减小缓冲器用润滑油的摩擦力的研究(例如非专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

非专利文献1：减震器的技术动向和摩擦学(中西博、摩擦学家2009年(Vol.54)9号第598页)

发明内容

发明所要解决的技术问题

缓冲器通过往复运动而发挥减振力，但至液压阻尼力上升要花费一定时间，另一方面，摩擦力因为响应性高，所以在从静止状态转变为滑动状态时或微振幅时，摩擦力成为缓冲器的减振力的重要的因素。然而，在现有的技术中，没有注意到摩擦特性在从静止状态转变为滑动状态时或微振幅时的情况与滑动状态或通常振幅时的情况下不同，在现有的缓冲器用润滑油中，存在从静止状态转移到滑动状态时或微振幅时的摩擦力与滑动状态或通常振幅时的摩擦力产生差异，从而乘坐舒适性降低的问题。此外，在从静止状态转移到滑动状态时或微振幅时，有摩擦系数偏差的倾向，从这一点出发，也存在乘坐舒适性降低的问题。

本发明提供一种能够兼顾操作稳定性和乘坐舒适性，进一步能够提高乘坐舒适性的缓冲器用润滑油组合物、摩擦调节用添加剂、润滑油添加剂、缓冲器以及缓冲器用润滑油的摩擦调节方法。

用于解决技术问题的手段

本发明的主旨为下述(1)～(5)的缓冲器用润滑油组合物。

(1)一种缓冲器用润滑油组合物，其中，含有基础油和摩擦调节剂，所述摩擦调节剂含有下述式1所示的第一二硫代磷酸锌。

[式1中，R¹¹～R¹⁴为烷基，其中1个以上3个以下为伯烷基，其余为仲烷基。]

(2)如上述(1)的缓冲器用润滑油组合物，其中，进一步包含下述式2所示的第二二硫代磷酸锌。

[式2中，R²¹～R²⁴分别表示仲烷基。]

(3)如上述(1)或(2)的缓冲器用润滑油组合物，其中，所述第一二硫代磷酸锌所具有的所述伯烷基是碳原子数为4～12的烷基。

(4)如上述(1)～(3)中任一项的缓冲器用润滑油组合物，其中，所述第一二硫代磷酸锌所具有的所述仲烷基是碳原子数为3～6的烷基。

(5)如上述(1)～(4)中任一项的缓冲器用润滑油组合物，其中，含有2质量％以下的所述第一二硫代磷酸锌。

(6)如上述(1)～(5)中任一项的缓冲器用润滑油组合物，其中，含有0.25质量％以上的所述第一二硫代磷酸锌。

此外，本发明的主旨为下述(7)的缓冲器用润滑油的摩擦调节用添加剂。

(7)一种缓冲器用润滑油用的摩擦调节剂，其中，含有下述式1所示的第一二硫代磷酸锌。

此外，本发明的主旨为下述(8)的润滑油添加剂。

(8)一种润滑油添加剂，其中，含有下述式1所示的第一二硫代磷酸锌。

进一步，本发明的主旨在于下述(9)的缓冲器。

(9)一种缓冲器，其中，使用了上述(1)～(6)中任一项所述的缓冲器用润滑油组合物。

此外，本发明的主旨为下述(10)或(11)的缓冲器用润滑油的摩擦调节方法。

(10)一种缓冲器用润滑油的摩擦调节方法，其特征在于，在含有基础油和摩擦调节剂的缓冲器用润滑油组合物中添加下述式1所示的第一二硫代磷酸锌作为所述摩擦调节剂。

(11)如上述(10)所述的缓冲器用润滑油的摩擦调节方法，其特征在于，作为所述摩擦调节剂，进一步添加下述式2所示的第二二硫代磷酸锌。

[式2中，R²¹～R²⁴分别表示仲烷基。]

发明的效果

根据本发明，能够提供一种能够兼顾操作稳定性和乘坐舒适性，进一步能够提高乘坐舒适性的缓冲器用润滑油组合物、缓冲器用润滑油用的摩擦调节剂以及润滑油添加剂。

附图说明

图1是表示本实施例所涉及的摩擦试验装置的一个例子的图。

图2是表示未添加ZnDTP的缓冲器用润滑油的摩擦系数与各种摩擦调节剂的添加量的关系的图表。

图3是表示添加有ZnDTP的缓冲器用润滑油的摩擦系数与各种摩擦调节剂的添加量的关系的图表。

图4是表示与ZnDTP的种类对应的缓冲器用润滑油的摩擦特性的图表。

图5是表示添加有ZnDTP的缓冲器用润滑油的摩擦系数与季戊四醇的添加量的关系的图表。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明所涉及的缓冲器用润滑油组合物、缓冲器的摩擦调节用添加剂及润滑油添加剂进行说明。需要说明的是，在以下的实施方式中，作为本发明所涉及的缓冲器用润滑油组合物、缓冲器的摩擦调节用添加剂及润滑油添加剂的实施方式，例示缓冲器用润滑油进行说明。

本实施方式所涉及的缓冲器用润滑油具有(A)基础油和(B)摩擦调节剂，(B)摩擦调节剂至少含有(C)二硫代磷酸锌(以下也称为ZnDTP)。

(A)基础油

本实施方式所涉及的缓冲器用润滑油中的基础油是矿物油和/或合成油。矿物油及合成油的种类没有特别限制，作为矿物油，例如可以举出通过溶剂精制、氢化精制等通常的精制法得到的石蜡基类矿物油、中间基类矿物油或者环烷基类矿物油等。另外，作为合成油，例如，可以举出聚丁烯、聚烯烃(α-烯烃(共)聚合物)、各种酯(例如，多元醇酯、二元酸酯、磷酸酯等)、各种醚(例如，聚苯醚等)、烷基苯、烷基萘等。在本发明中，作为基础油，可以使用一种上述矿物油，也可以将两种以上组合使用。此外，可以使用一种上述合成油，也可以将两种以上组合使用。进一步，也可以将一种以上的矿物油和一种以上的合成油组合使用。

(B)摩擦调节剂

本实施方式所涉及的缓冲器用润滑油含有摩擦调节剂。摩擦调节剂没有特别限定，可以含有磷系、胺系、或酯系等各种减摩剂。通过调节减摩剂的添加量，能够调节缓冲器用润滑油的摩擦系数。此外，如下述说明的那样，本实施方式所涉及的摩擦调节剂至少含有(C)二硫代磷酸锌。

(C)二硫代磷酸锌(ZnDTP)

ZnDTP通常由下述化学式7表示，具有辅助由摩擦调节剂产生的摩擦系数的调节的功能。

[化学式7]

[上述化学式7的R分别表示个别的烃基，可以举出直链状的伯烷基、支链状的仲烷基、或芳基。]

如此，作为ZnDTP，已知有具有伯烷基、仲烷基、或芳基的ZnDTP等多种(结构)，但在本实施方式所涉及的缓冲器用润滑油中，含有以下说明的两种ZnDTP。

即，本实施方式所涉及的缓冲器用润滑油含有下述式1所示的ZnDTP作为第一ZnDTP。

[式1中，R¹¹～R¹⁴为烷基，该烷基具有伯烷基和仲烷基。即，R¹¹～R¹⁴中的1个以上3个以下为伯烷基，R¹¹～R¹⁴中的其余为仲烷基。]

在第一ZnDTP中，伯烷基没有特别限定，例如可以举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、异戊基、异丁基、2-甲基丁基、2-乙基己基、2,3-二甲基丁基、2-甲基戊基等，伯烷基优选为碳原子数为4～12的烷基(例如异丁基(碳原子数为4)或2-乙基己基(碳原子数为8)。

此外，在第一ZnDTP中，仲烷基没有特别限定，例如可以举出异丙基、仲丁基、1-乙基丙基、4-甲基-2-戊基等，仲烷基优选为碳原子数为3～6的烷基(例如异丙基(碳原子数为3))。

此外，在第一ZnDTP中，伯烷基和仲烷基的比例没有特别限定，优选相对于仲烷基，伯烷基的比例较高。

第一ZnDTP的含量没有特别限定，优选在缓冲器用润滑油中含有0.1重量％以上，更优选含有0.25重量％以上。此外，第一ZnDTP的含量在缓冲器用润滑油中优选设为4.0重量％以下，更优选设为2.0重量％以下。

进一步，本实施方式所涉及的缓冲器用润滑油具有与第一ZnDTP不同的结构的第二ZnDTP作为摩擦调节剂。第二ZnDTP以下述式2表示。

[式2中，R²¹～R²⁴为仲烷基。即，第二ZnDTP不具有伯烷基，仅具有仲烷基。]

第二ZnDTP所具有的仲烷基的碳原子数没有特别限定，例如可以举出异丙基、仲丁基、1-乙基丙基、2-乙基己基、4-甲基-2-戊基等，作为仲烷基，优选碳原子数为3～8的烷基(例如异丙基(碳原子数为3)、2-乙基己基(碳原子数为8)、或异丁基(碳原子数为4)等)。

此外，第二ZnDTP的含量没有特别限定，优选少于第一ZnDTP，相对于ZnDTP的添加量(第一ZnDTP和第二ZnDTP的合计量)优选为20重量％以下。

需要说明的是，ZnDTP含有何种烷基可以通过公知的测定方法进行测定。例如，也可以使用C¹³-NMR来确定ZnDTP的结构，也可以使用FT-IR的指纹区域根据P-O-C的吸收带、P＝S P-S的吸收带的特征，通过分析烷基是伯烷基或仲烷基来确定ZnDTP的结构。

实施例

接着，对本实施方式所涉及的缓冲器用润滑油的实施例进行说明。

[摩擦试验装置10]

图1是本实施例中的摩擦试验中使用的摩擦试验装置10的结构图。摩擦试验装置10是销盘型的摩擦试验装置，通过电磁加振机3使固定于滑动轴承1上的盘试样2进行往复运动，使用安装于销试样4的固定轴5的应变计6测定将销试样4按压于盘试样2并使之滑动而产生的摩擦力。此外，作为影响缓冲器的摩擦特性的要素，有缓冲器用润滑油和油封的组合，因此，在图1所示的摩擦试验装置10中，将缓冲器中作为油封使用的丙烯腈·丁二烯橡胶(NBR)用于销试样4，模拟油唇形状，将销试样4的前端切割成140°的角度。另外，对于盘试样2，使用用于活塞杆表面的硬质镀铬膜，实施研磨加工，使表面粗糙度为Ra 0.01μm以下。需要说明的是，在本实施例中，测定NBR的销试样4与镀铬的盘试样2之间的摩擦力(摩擦系数)，但也可以测定铜球与镀铬的盘试样2之间的摩擦力(摩擦系数)。

[摩擦试验1]

首先，在摩擦试验1中，在振幅±0.2mm、频率1.5Hz、20N和30℃下使销试样4和盘试样2往复，测定平均摩擦系数。此外，在摩擦试验1中，对于添加有磷系、胺系或酯系等各种摩擦调节剂的缓冲器用润滑油，在添加了1％ZnDTP的情况和未添加ZnDTP的情况下，测定摩擦系数。图2表示未添加ZnDTP的缓冲器用润滑油的摩擦系数，图3表示添加有ZnDTP的缓冲器用润滑油的摩擦系数。如果缓冲器用润滑油的摩擦系数过小，则操作稳定性变差；如果缓冲器用润滑油的摩擦系数过大，则乘坐舒适性变差，因此，优选调节为0.02～0.05的范围内。一直以来，通过调节摩擦调节剂的添加量来调节摩擦系数，但如图2所示，在不添加ZnDTP的情况下，难以仅通过摩擦调节剂来调节摩擦系数。与此相对，如图3所示，在添加了ZnDTP的情况下，容易根据摩擦调节剂的添加量来调节摩擦系数，能够将摩擦系数调节为作为目标的0.02～0.05的范围内。

这样，在本发明所涉及的缓冲器用润滑油中，通过在摩擦调节剂中含有ZnDTP，能够将缓冲器用润滑油的摩擦系数调节到能够兼顾操作稳定性和乘坐舒适性的0.02～0.05的范围内，由此，能够兼顾操作稳定性和乘坐舒适性。

[摩擦试验2]

此外，在摩擦试验2中，在振幅±0.1mm、频率5Hz、20N和30℃下使销试样4和盘试样2往复。此外，在摩擦试验2中，如图4所示，除了本发明所涉及的缓冲器用润滑油(即，含有具有伯烷基和仲烷基的ZnDTP的缓冲器用润滑油)的实施例1以外，对比较例1～4也测定摩擦系数。在此，比较例1是添加了仅具有碳原子数为3、5的伯烷基的ZnDTP的缓冲器用润滑油的例子，比较例2是添加了仅具有碳原子数为3、5的仲烷基的ZnDTP的缓冲器用润滑油的例子，比较例3是添加了仅具有碳原子数为6、8的仲烷基的ZnDTP的缓冲器用润滑油的例子，比较例4是添加了仅具有碳原子数为8的伯烷基的ZnDTP的缓冲器用润滑油的例子。此外，比较例5是添加了将仅具有碳原子数为3、6的仲烷基的ZnDTP和仅具有碳原子数为8的伯烷基的ZnDTP以1:1混合而成的混合物的缓冲器用润滑油的例子。

此外，在摩擦试验2中，对于实施例1和比较例1～5，分别用多个ZnDTP的添加量(重量％)测定最大摩擦系数和平均摩擦系数。进一步，算出最大摩擦系数/平均摩擦系数，并按ZnDTP的添加量(重量％)描绘算出的最大摩擦系数/平均摩擦系数的值。

图4例示摩擦试验2的结果。最大摩擦系数/平均摩擦系数的值越接近1，摩擦系数的偏差越小，能够评价为乘坐舒适性越好。根据图4所示的结果，在比较例1～5中，在ZnDTP的添加量为1.0重量％以下的情况下，与实施例1相比，最大摩擦系数/平均摩擦系数的值大幅变高，此外，在ZnDTP的添加量为1.0重量％以上的情况下，与实施例1相比，最大摩擦系数/平均摩擦系数的值也变高。与此相对，在实施例1中，与比较例1～5相比，存在整体最大摩擦系数/平均摩擦系数的值降低的倾向，特别是在ZnDTP的添加量为0.5～1.0重量％的情况下，与比较例1～5相比，最大摩擦系数/平均摩擦系数的值大幅降低。

进一步，在实施例1中，在ZnDTP的添加量为0.1～4.0重量％的情况下，最大摩擦系数/平均摩擦系数的值为1.3以下，在添加量为0.25～2.0重量％的情况下，最大摩擦系数/平均摩擦系数的值更低至1.22以下。由此可知，本发明所涉及的含有具有伯烷基和仲烷基的ZnDTP的缓冲器用润滑油中，通过使该ZnDTP的添加量为0.25～2.0重量％，乘坐舒适性进一步提高。

此外，从摩擦试验2可知，在比较例1～5中，与实施例1相比，如果ZnDTP的添加量变化，则最大摩擦系数/平均摩擦系数的值也容易变动，与此相对，在实施例1中，即使ZnDTP的添加量变化，最大摩擦系数/平均摩擦系数的值也难以变动。例如，在实施例1中，在ZnDTP的添加量为0.2～4.0重量％的范围内，最大摩擦系数/平均摩擦系数的值保持为1.24以下。由此可知，在本发明所涉及的含有具有伯烷基和仲烷基的ZnDTP的缓冲器用润滑油中，即使在因长期使用而使ZnDTP劣化(分解)，ZnDTP的含量减少的情况下，与比较例1～5相比，乘坐舒适性不易变化的效果也很大。

此外，为了提高乘坐舒适性，如本发明所涉及的缓冲器用润滑油(实施例1)那样，为了掌握是否必须是含有具有伯烷基和仲烷基这两者的ZnDTP(第一ZnDTP)的缓冲器用润滑油，或者也可以是混合存在具有伯烷基的ZnDTP和具有仲烷基的ZnDTP的缓冲器用润滑油，作为比较例4，也利用混合存在并含有具有伯烷基的ZnDTP和具有仲烷基的ZnDTP的缓冲器用润滑油进行摩擦试验。其结果，在比较例4中，最大摩擦系数/平均摩擦系数的值不变低，无法如实施例1那样提高乘坐舒适性。由此可知，在仅混合存在并含有具有伯烷基的ZnDTP和具有仲烷基的ZnDTP的缓冲器用润滑油时，得不到如本发明所涉及的缓冲器用润滑油(实施例1)那样含有具有伯烷基和仲烷基这两者的ZnDTP(第一ZnDTP)的缓冲器润滑油的效果。

这样，在本发明所涉及的缓冲器用润滑油中，通过具有(A)基础油和(B)摩擦调节剂，(B)摩擦调节剂包含(C)具有伯烷基和仲烷基的第一ZnDTP，从而在添加了摩擦调节剂的情况下能够容易地调节为适合乘坐舒适性和操纵稳定性的摩擦系数，除此之外，与仅具有伯烷基的ZnDTP和/或仅具有仲烷基的ZnDTP的缓冲器用润滑油相比，能够抑制摩擦系数的偏差，能够进一步提高乘坐舒适性。

此外，在本发明所涉及的缓冲器用润滑油中，通过含有仅具有仲烷基的第二ZnDTP作为(C)二硫代磷酸，与仅含有第一ZnDTP的情况相比，能够进一步提高乘坐舒适性。具体而言，与仅含有第一ZnDTP的情况相比，能够进一步减少行驶时的微振动。此外，通过将第二ZnDTP设为具有碳原子数为3～8的仲烷基的ZnDTP，能够减小微振幅(低速度)与通常振幅(高速度)下的摩擦系数之差，能够提高乘坐舒适性。

以上，对本发明的优选的实施方式例进行了说明，但本发明的技术范围并不限定于上述实施方式的记载。在上述实施方式例中能够施加各种变更、改良，施加了这样的变更或改良的方式也包含在本发明的技术范围内。

例如，上述的缓冲器用润滑油可以成为进一步含有季戊四醇的构成。本发明所涉及的季戊四醇优选以酯的形态使用。季戊四醇具有四个末端取代基全部与脂肪酸残基酯键合而成的季戊四醇四酯、以及任一末端取代基与脂肪酸残基酯键合而成的作为偏酯的季戊四醇单酯、季戊四醇二酯及季戊四醇三酯，但在本发明中，季戊四醇的种类没有特别限定。在此，图5是表示添加有ZnDTP的缓冲器用润滑油的摩擦系数与季戊四醇的添加量的关系的图表。如图5所示，在季戊四醇的添加量为0.2重量％以上的情况下，添加了ZnDTP的缓冲器用润滑油的摩擦系数不变动而在0.02～0.05的范围内。这样，季戊四醇的添加量为0.2重量％以上时，不影响缓冲器用润滑油的摩擦系数，因此，考虑长年的使用导致的季戊四醇的劣化(分解)，优选含有0.2重量％以上、更优选含有1重量％以上的季戊四醇。此外，也可以为含有大于3重量％的季戊四醇的构成，也可以为含有5重量％以上的构成。

此外，季戊四醇酯的脂肪酸残基的碳原子数越多，有缓冲器润滑油的摩擦系数越小的倾向，脂肪酸残基的碳原子数越少，有缓冲器用润滑油的摩擦系数越大的倾向。因此，着眼于季戊四醇酯所具有的脂肪酸残基的碳原子数，能够选择季戊四醇酯，以使缓冲器用润滑油的摩擦系数成为所希望的摩擦系数。此外，也可以组合具有不同碳原子数的脂肪酸残基的多个季戊四醇酯来调节缓冲器用润滑油的摩擦系数。例如，通过调节具有碳原子数少的脂肪酸残基的季戊四醇酯与具有碳原子数多的脂肪酸残基的季戊四醇四酯的配合量，也可以调节缓冲器用润滑油的摩擦系数。

脂肪酸残基没有特别限定，例如可以为硬脂酸残基或油酸残基等C6～C22的脂肪酸残基。此外，作为脂肪酸残基，还可以例示辛酸、癸酸、油酸、硬脂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、亚油酸、己二酸、壬酸、妥尔油脂肪酸、椰子脂肪酸、椰油脂肪酸、牛脂脂肪酸。

此外，季戊四醇酯也可以主要是季戊四醇四酯的构成。即，在季戊四醇单酯、二酯、三酯和四酯中，可以设为四酯的比例最高或者含有50％以上的四酯。