(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（イ）アルキルあるいはアルキル置換または未置換フェニルリン酸系化合物、アルキルあるいはアルキル置換または未置換フェニルチオリン酸系化合物および金属塩以外のアルキルあるいはアルキル置換または未置換フェニルジチオリン酸系化合物からなる群から選ばれたものの少なくとも１種、
（ロ）下記式
【化１】
0003974254.tif 000007
（式中、Ｒ1は、炭素数１〜１２の直鎖又は分岐鎖アルキル基を表わす。）
で表わされる２−アルキルジチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールの１種又は２種以上、および、
（ハ）鉱油およびシリコーン以外の合成油からなる群から選ばれた基油の少なくとも１種を含有することを特徴とするパワーステアリング用流体組成物。
【請求項２】
該（イ）成分の配合量が、リン分として０．００５質量％〜０．５質量％であり、かつ該（ロ）成分の配合量が０．０２質量％〜１質量％である請求項１に記載のパワーステアリング用流体組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワーステアリング用流体組成物に関するものであり、さらに詳しくは、エンジンまたは電動モーター等によってオイルポンプが駆動され、運転者がハンドルを操作することによりコントロールバルブ、アクチュエータとしてのパワーシリンダーを作動させ、その操舵出力を倍力化するための油圧系に使用される流体組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パワーステアリング装置は、ハンドル操作を軽減し運転を容易にするための機構で、オイルタンク、オイルポンプ、コントロールバルブ、ステアリングギヤボックスなどで構成されている。そこにはパワーステアリング用作動流体が用いられ、パワーステアリング装置を長期に亘り円滑に作動させるために、摩耗防止性、低温流動性、熱酸化安定性、低摩擦特性、シール適合性などの種々の性能が要求される。これらの性能を満足させるために、選定された基油に酸化防止剤、粘度指数向上剤、摩耗防止剤、摩擦調整剤など種々の添加剤を配合しパワーステアリング用流体組成物として供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
パワーステアリング用流体組成物に固有の問題として油中への銅の溶解がある。パワーステアリング装置を構成するオイルタンク、オイルポンプ、ステアリングギヤボックスは、それぞれゴムホースや銅配管で連結されている。このためゴムホースの充填剤等が油中に溶出し、それが銅配管をアタックして油中銅濃度が増加する傾向があり、この油中銅がゴム材料から成るオイルシールを劣化せしめ、強度低下や油漏れの原因となる場合もある。この問題に対応するためチアジアゾール誘導体とリン酸系化合物との組み合わせで、油中への銅の溶出を抑制する方法を既に提案している（特公平６−９９７０１号公報）。しかしながら、このチアジアゾール誘導体は高価である事から、これより安価で少量の配合で銅溶出防止性に効果的な添加剤を配合したパワーステアリング用流体組成物が望まれていた。殊に最近の自動車エンジン及び周辺機器の構造は複雑化され、パワーステアリング装置で使用しているゴムホースの長さが長くなり、それだけ銅を溶解させる成分のゴムからの溶出が増加したため、ますます安価でかつ少量の使用で充分な銅溶出防止性を与え得る添加剤の開発が必要とされている。
【０００４】
パワーステアリングの油圧系には、高圧で摺動するパワーシリンダーがあり、そのリップシールはシリンダー壁に対して高圧下で繰り返し頻繁に摺動せねばならないので、従来あまり強調されてこなかったが、パワーステアリング用流体は可撓性のリップ部材とシリンダー壁との間に良好な潤滑性を与え得るものでなければならず、低摩擦係数を有するものである必要がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、基油に、特定のリン酸系化合物と特定の２−アルキルジチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール化合物を添加することにより、従来のチアゾール化合物よりも作動液中への銅の溶解が抑制できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明の要旨は、（イ）アルキルあるいはアルキル置換または未置換フェニルリン酸系化合物、アルキルあるいはアルキル置換または未置換フェニルチオリン酸系化合物および金属塩以外のアルキルあるいはアルキル置換または未置換フェニルジチオリン酸系化合物からなる群から選ばれたものの少なくとも１種、
（ロ）下記式
【化２】
0003974254.tif 000002
（式中、Ｒ1は、炭素数１〜１２の直鎖又は分岐鎖アルキル基を表わす。）
で表わされる２−アルキルジチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールの１種又は２種以上、および、
（ハ）鉱油およびシリコーン以外の合成油からなる群から選ばれた基油の少なくとも１種を含有することを特徴とするパワーステアリング用流体組成物に存する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳細に説明する。
本発明に使用する（イ）成分は、アルキルあるいはアルキル置換または未置換フェニルリン酸系化合物、アルキルあるいはアルキル置換または未置換フェニルチオリン酸系化合物および金属塩以外のアルキルあるいはアルキル置換または未置換フェニルジチオリン酸系化合物からなるものであり、そのアルキル基は、炭素数１〜１８の直鎖または分岐鎖アルキル基である。その具体例は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、ヘキサデシル、オクタデシル基等を挙げることができる。また、アルキル置換フェニル基のアルキル基も上記と同様である。（イ）成分のアルキル基あるいはアルキル置換フェニル基のアルキル基として好ましいのは、炭素数４〜１８のアルキル基である。
【０００８】
アルキルあるいはアルキル置換または未置換フェニルリン酸系化合物としては、亜リン酸エステル、フォスフォン酸エステル、正リン酸エステル、ピロリン酸エステル、酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステルアミン塩などを挙げることができる。
【０００９】
アルキルあるいはアルキル置換または未置換フェニルチオリン酸系化合物としては、チオホスフェート、酸性チオリン酸エステル等のチオリン酸エステル化合物あるいはこれら酸性チオリン酸エステルのアルキルアミン完全中和塩あるいは部分中和塩等を挙げることができる。
【００１０】
アルキルあるいはアルキル置換または未置換フェニルジチオリン酸系化合物としては、ジチオフォスフェート、酸性ジチオリン酸エステル等のジチオリン酸エステル化合物、これら酸性ジチオリン酸エステルのアルキルアミン完全中和塩あるいは部分中和塩等を挙げることができる。本発明において、アルキルあるいはアルキル置換または未置換フェニルジチオリン酸系化合物について金属塩を除外しているのは、これらの金属塩、通常は亜鉛塩は銅溶出を促進するという欠点を有するためである。
【００１１】
これらのリン酸系化合物は単独で使用してもよく、また、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００１２】
上記（イ）成分の配合量は、リン分として、約０．００５質量％〜約０．５質量％、好ましくは約０．０２質量％〜約０．０７質量％である。配合量が多すぎても効果はそれ程上がらずコスト上昇になる。また、配合量が少なすぎると摩耗防止性能が低下する傾向があり好ましくない。
【００１３】
本発明に使用される（ロ）成分は、下記式
【化３】
0003974254.tif 000003
（式中、Ｒ1は、炭素数１〜１２の直鎖又は分岐鎖アルキル基を表わす。）
で表わされる２−アルキルジチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールである。
【００１４】
２−アルキルジチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールのアルキル基（式中のＲ1）は、好ましくは炭素数１〜１０の直鎖または分岐鎖アルキル基であり、さらに好ましくは、直鎖のアルキル基である。特に好ましいアルキル基としては、炭素数６〜１０のアルキル基であり、具体的にはｎ−ノニル基またはｎ−オクチル基を挙げることができる。炭素数が１２を越えると充分な銅溶出抑制効果が得られない。
【００１５】
（ロ）成分の配合量は、約０．０２質量％〜１質量％であり、好ましくは約０．０５〜０．５質量％である。配合量が０．０２質量％未満だと充分な銅溶出抑制効果が得られなく、１質量％を越えると摩耗防止性能が低下する傾向があり好ましくない。
【００１６】
本発明において使用される（ハ）成分である基油は、溶剤精製あるいは水素化処理などの精製を受けた鉱油ないしは以下に述べる合成油であって、適当な粘度を有するものであればよい。例えば合成油としては、ポリ−α−オレフィン類、ポリブテン類、ジエステル類、ポリエチレンプロピレン類、ポリグライコール類、ヒンダードエステル類が挙げられるが添加剤の溶解性を考慮すれば、好ましくは鉱油に類似したポリ−α−オレフィン類、ポリブテン類、ポリエチレンプロピレン類等が挙げられる。なお、合成油であってもシリコーンは体積圧縮率が高く、また、潤滑性に劣るので本発明のパワーステアリング用流体の基油としては適当ではない。
【００１７】
これらの基油は、単独で使用してもよく、また、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００１８】
一般に、パワーステアリング用流体において、使用されるベーンポンプあるいはギヤーポンプに対する適正粘度は、低温時の流動性を考慮して１００℃の粘度が約５〜１０ｍｍ2／ｓ、好ましくは、約６〜８ｍｍ2／ｓ、−３０℃の粘度が約５０，０００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは約５，０００ｍＰａ・ｓ以下に調合するため、通常、１００℃の粘度が約２〜７ｍｍ2／ｓ、好ましくは約３〜４．５ｍｍ2／ｓの基油を使用し、必要に応じて増粘効果と流動点降下効果を得るためにポリメタクリレート系の高分子化合物あるいはポリエチレンプロピレンやポリブテンの高分子化合物とポリメタクリレート系の高分子化合物が組み合わされて使用され、適正な粘度範囲にされる。
【００１９】
本発明によるパワーステアリング用流体組成物には、更に公知の添加剤、例えば防錆剤、金属不活性化剤、酸化防止剤、粘度指数向上剤、清浄分散剤、摩擦調整剤ならびに消泡剤などを含有していてもよい。詳しくは、防錆剤としては、アミン系、アルケニルコハク酸イミド、アルケニルコハク酸エステル等があげられる。金属不活性化剤としてはチアジアゾール誘導体、例えば２，５−ビス（アルキルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール等やベンゾトリアゾールがあげられる。酸化防止剤としては、アミン系、フェノール系の酸化防止剤等があげられる。粘度指数向上剤としては、ポリメタクリレート、オレフィンコポリマー等があげられる。金属型清浄分散剤としては、アルカリ土類金属スルフォネート、アルカリ土類金属フェネート、アルカリ土類金属サリチレート等があげられる。無灰型清浄分散剤としては、アルケニルコハク酸イミド、アルケニルコハク酸エステル、長鎖脂肪酸とポリアミンとのアミド（アミノアミド型）等があげられる。摩擦調整剤としては、脂肪酸、有機モリブデン化合物等があげられる。消泡剤としては、シリコン化合物、エステル系等があげられる。
【００２０】
これらの添加剤の配合量は、各約２０質量％以下、好ましくは各約１０質量％以下である。本発明組成物中、添加剤の合計配合量は、約２０質量％以下、特に、約１５質量％以下が好ましい。
【００２１】
【実施例】
次に本発明を実施例及び比較例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明は、これらの例によって何ら制限されるものではない。
【００２２】
実施例に使用した（イ）、（ロ）、（ハ）成分を以下に示す。
・（イ）成分
▲１▼アルキルあるいはアルキル置換または未置換フェニルリン酸系化合物として、トリクレジルフォスフェート、トリイソデシルフォスファイトを用いた。
【００２３】
▲２▼アルキルあるいはアルキル置換または未置換フェニルチオリン酸系化合物として、トリアルキルチオフォスフェート（アルキル基Ｃ12：Ｃ13＝１：１）を用いた。
【００２４】
▲３▼金属塩以外のアルキルあるいはアルキル置換または未置換フェニルジチオリン酸系化合物として、２−エチルヘキシルジチオフォスフェートを用いた。
【００２５】
・（ロ）成分
２−アルキルジチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールとして、Ｒ1の炭素数９の２−ノニルジチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールを用いた。
【００２６】
・（ハ）成分
基油として、１００℃の粘度が４．０ｍｍ2／ｓのパラフィン系高度精製鉱油を用いた。
【００２７】
・その他の添加剤として以下のものを使用した。
無灰型清浄分散剤；  コハク酸イミド系分散剤
金属型清浄分散剤；  Ｃａサリチレート
粘度指数向上剤；  ポリメタクリレート
酸化防止剤；  アルキルジフェニルアミン
消泡剤；  ジメチルポリシロキサン
金属不活性化剤；  ２，５−ビス（オクチルジチオ）−１，３，４−チアジアゾール
【００２８】
また、実施例及び比較例の評価は、銅溶出防止性能評価と摩擦特性を評価した。以下に評価方法を示す。
【００２９】
銅溶出防止性能評価試験
下記に示す試験条件で銅溶出性試験を行った。この試験はＪＩＳ  Ｋ２５１４の４項に規定される装置と試料容器を用いて行った。この試験の後に試料油中のＣｕ濃度を測定して組成物の銅溶出防止性能を評価した。
【００３０】
試料油量：  ２５０ｍｌ
温    度：  １１０℃
ゴ ム 板：  低圧ゴムホース（アクリロニトリルブタジエンラバー）を３ｍｍ×３ｍｍ×２ｍｍに裁断したもの２０ｇ
銅    板：  ７５ｍｍ×１８０ｍｍ×０．８ｍｍ
時    間：  ９６ｈ
【００３１】
摩擦特性試験
パワーステアリング用流体組成物の摩擦特性の評価は、図１〜図３に示す装置を用いて試験を行った。
【００３２】
図１は用いた摩擦試験具本体の正面図、図２は図１のＩ−Ｉ線における断面図、そして図３は被試験材であるゴム板を把持する把持部の図である。
アクリロニトリルブタジエンゴム板（以下単にゴム板と記す）１０を図３に示す把持具１１の把持部１２に把持する。次いで、図２に示すように、この把持具１１の軸１３を、試験装置本体１のスリット部３に差し込み、ゴム板１０が伸び率１００％となる位置で、ゴム板１０の一方の面が固定手段２に接するように、ナット１４で固定する。
【００３３】
この状態の摩擦試験具本体１を、取り付け部１ａにて、図示省略の摩擦試験装置に取り付け、ゴム板１０の固定手段２に接している面と反対面に鋼板（ＪＩＳ−Ｇ−３１４１ＳＰＣＣ）２０を接触させる。次に、このゴム板１０と鋼板２０との間に実施例あるいは比較例で得た組成物を５０ｍｇ塗布する。そして、図示省略の荷重負荷手段によりゴム板１０と鋼板２０との間に５００ｇの荷重をかけ、かつ図示省略の電動機によりゴム板１０と鋼板２０との間に１．３ｍｍ／秒の相対速度を与える。両板１０，２０間の摩擦力の検出は、板バネ（バネ定数４０±１ｇ／ｍｍ，バネ振動数１５±１サイクル／秒）の歪みをストレンゲージで測定し、それを電磁オシログラフにより記録し、摩擦力の検出結果に基づいて摩擦係数を算出した。上記の測定は８０℃で行った。
【００３４】
なお、ここで用いた装置の詳細は特開平４−３５１９４２号公報に示されており、ここで用いた図１、図２、図３はこの公報の図３（Ａ）、図３（Ｂ）及び図２にそれぞれ対応しているので、必要があれば上記公報を参照されたい。
【００３５】
実施例１〜１０
表１、２に示される配合割合で、パワーステアリング用流体組成物を調製した。得られた組成物の性状を表中段に示し、前述した銅溶出防止性能評価及び摩擦特性試験を行い、その結果を表下段に示した。
【００３６】
【表１】
0003974254.tif 000004
【００３７】
【表２】
0003974254.tif 000005
【００３８】
比較例１〜４
表３に示される配合割合で、パワーステアリング用流体組成物を調製した。得られた組成物の性状を表中段に示し、前述した銅溶出防止性能評価及び摩擦特性試験を行い、その結果を表下段に示した。
【００３９】
【表３】
0003974254.tif 000006
【００４０】
【発明の効果】
本発明のパワーステアリング用流体組成物は、特定のリン酸系化合物と２−アルキルジチオ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールを含有することにより、従来のパワーステアリング用作動流体としての他の諸性能を損うことなく、従来より銅溶出の抑制に優れ、パワーシリンダーのシール材の腐食による損傷を抑制でき、パワーステアリング装置の長期の安定使用を確保することができる。
【００４１】
なお、本発明のパワーステアリング用作動流体組成物は、自動変速機油、緩衝器油およびアクティブサスペンションフルードなどの自動車用や工業用油圧作動油として使用することができるが、特に、パワーステアリング用流体組成物として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いた摩擦試験具本体の正面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線における断面図である。
【図３】被試験材であるゴム板を把持する把持部の図である。
【符号の説明】
１：摩擦試験具本体
２：固定手段
３：スリット部
１０：ゴム板
１１：把持具
１２：把持部
１３：軸（把持具１１の軸）
１４：ナット
２０：鋼板
【図１】
0003974254.tif 000008
【図２】
0003974254.tif 000009
【図３】
0003974254.tif 000010