JPH0699701B2 - パワーステアリング用作動流体組成物 - Google Patents

パワーステアリング用作動流体組成物

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JPH0699701B2 JP1031628A JP3162889A JPH0699701B2 JP H0699701 B2 JPH0699701 B2 JP H0699701B2 JP 1031628 A JP1031628 A JP 1031628A JP 3162889 A JP3162889 A JP 3162889A JP H0699701 B2 JPH0699701 B2 JP H0699701B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、パワーステアリング用作動流体組成物に関す
るものであり、さらに詳しくはエンジンによってオイル
ポンプが駆動し、運転者が操舵することによりコントロ
ールバルプ、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
使用される作動流体組成物に関する。
（従来の技術） パワーステアリング装置は、５年程前までは、乗用車で
装着率が20％程度であったが、近年は約80％と著しい伸
びをみせ、その作動液もオートマチックトランスミッシ
ョンフルード（ATF）兼用油の使用からパワーステアリ
ング専用油への使用へと変わりつつある。そのパワース
テアリング用作動流体はベーンポンプあるいはギヤーポ
ンプで80〜105kg/cm2G、油温60〜120℃の範囲で循環使
用され、通常車のスクラップまで無交換である。さらに
寒冷地での始動性をよくするための低温特性、スムーズ
なシリンダーの動き等が要求される。このため作動流体
に要求される性能として摩耗防止性、低温流動性、熱酸
化安定性、低摩擦特性及び耐シール性等が要求されてい
る。すなわちこれらの性能を満足させるため、選定され
た基油に種々の添加剤を配合し、パワーステアリング用
作動流体組成物として供されている。
（発明が解決しようとする課題） 従来よりパワーステアリング用作動流体は上記性能を満
足させるため摩耗防止剤兼酸化防止剤としての機能を有
するジチオリン酸亜鉛を添加したものが多い。この場
合、使用中（通常、油温は60〜100℃に達する。）シス
テム系内に使用されているゴム部品との組合せで系内の
銅及び銅メッキ部分の銅の溶解を生じる。一般にはニト
リルゴムを使用した場合、銅がニトリル基と反応し、錯
体を生成し、油圧系内のゴム（ニトリルゴム）の劣化
（硬化）につながることが知られ、さらには、銅がゴム
の劣化を速める金属として知られている。このように油
圧系内のゴム部品の劣化は亀裂による液もれ、作動不良
等に連がることがあるため充分注意する必要がある。こ
れら銅の溶解の第１の原因としては添加されているジチ
オリン酸亜鉛による銅の溶出ということがあげられる
が、これはジチオリン酸亜鉛を用いない系においても銅
の溶出はある程度は小さくなるがおさまらず系内のゴム
材料の劣化は避けられない。このためジチオリン酸亜鉛
に替わる添加剤の探索とともに銅の溶解を積極的に抑制
する有効な添加剤の探索が望まれていた。
本発明者等はこれらの課題を解決するため鋭意研究を重
ねた結果本発明を完成した。
（課題を解決するための手段） すなわち本発明者等はジチオリン酸亜鉛を使用せず、リ
ン酸系化合物を使用し、かつチアジアゾール誘導体とを
組合せて添加することにより、作動液中への銅の溶解が
抑制できることを見い出したものである。これにより、
油圧作動システム系内のゴム材料の劣化を促進すること
がなくなり油圧作動システムのこれまで以上のより長期
の安定使用を確保することができる。
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、および （ロ） 次式： （式中、R1およびR2は各々独立して炭素原子数１〜12の
直鎖又は分岐鎖アルキル基を表わす。）で表わされるチ
アジアゾール誘導体の１種又は２種以上、ならびに
（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作動流体組成物に存する。
本発明に使用する（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リン酸エステル化合物類を挙
げることができる。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チオリン
酸系化合物を挙げることができる。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を挙げることがで
きる。これらリン化合物の有する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、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、オクタデシル基等である。
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。これらのリン化合物は単独で使用してもよく、
また、２以上を組み合わせて使用してもよい。上記のリ
ン酸エステル系化合物を１種ないし２種以上組合せ、リ
ン分として、基油に対して約0.005重量％以上約0.5重量
％以下、好ましくは約0.02重量％以上約0.07重量％以下
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。又配合量が少なすぎると期待した効果が
得られない。
本発明に使用される次式： （式中、R1およびR2は各々独立して炭素原子数１〜12の
直鎖又は分岐鎖アルキル基を表わす）で表わされるチア
ジアゾール誘導体の１種又は２種以上は、配合量として
約0.02重量％以上、好ましくは約0.05〜0.5重量％を添
加するのが良い。上記チアジアゾール誘導体は、例えば
U.S.P2719125、2719126に開示された製造法により得る
ことが出来、好ましいチアジアゾール誘電体は、式
（Ｉ）中R1およびR2が各々炭素原子数１〜12、好ましく
は、１〜８の直鎖又は分岐鎖アルキル基であるもので、
特に2,5−ビス（第３オクチルジチオ）1,3,4−チアジア
ゾールが好ましい。基R1、R2の具体例はメチル、エチ
ル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル基である。
本発明によるパワーステアリング用作動流体組成物に
は、更に公知の添加剤、例えばアミン等の防食剤、フェ
ノール系等の酸化防止剤、ポリメタクリレート等の粘度
指数向上剤、スルフォネート等の清浄分散剤ならびに消
泡剤などを含有していてもよい。詳しくは防食剤として
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。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
ネート等があげられる。無灰型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。これらの添加剤の配合量は、各20重量％程度以
下、好ましくは各10重量％程度以下である。
なお、ジチオリン酸亜鉛もゴム配合剤の溶出に影響を与
えない程度の少量の添加、すなわち亜鉛量で約0.01wt％
以下であれば当然含んでいてもかまわない。
本発明組成物中、添加剤の合計配合量は約20wt％以下、
特に、約15wt％以下が好ましい。
本発明において使用され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
プロピレン類がよい。
一般にパワーステアリング用作動流体は、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、低
温時の流動性を考慮して100℃の粘度が約５〜９センチ
ストークス、好ましくは、約７〜８センチストークス、
−20℃の粘度が約50,000センチポイズ以下、好ましくは
約5,000センチポイズ以下に調合するため、通常、100℃
の粘度が約3.0〜6.0センチストークス、好ましくは約3.
0から4.5センチストークスの基油を使用し、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る。
（発明の効果） 本発明のパワーステアリング用作動流体組成物は、リン
酸系化合物とチアジアゾール誘導体とを含有することに
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、従来解決出来なかったパワー
シリンダーのピストンのシール材の腐食による損傷が防
止出来、作動液が漏れることなく、パワーステアリング
操作の長期の安定使用を確保することが出来る。
（実施例） 次に実施例、比較例にて本発明を説明する。なお、実施
例、比較例で得た組成物の評価は下記の方法で行った。
〔金属腐食試験〕
本試験はゴム配合剤を抽出する前処理段階（抽出試験）
とその抽出液を用いて金属腐食試験を行う二段階から成
る試験であり、試験後の油中の金属分及び触媒の重量変
化、外観状態を評価する。
抽出試験条件 試料油量;800ml 温 度;100℃ 撹拌方法；スターラー、約200r.p.m 時 間;96hr ゴム部品；油圧系統に使用されているゴム部品（ニトリ
ル系ゴム）をはがし、長さ5cm、巾2cm、厚さ0.2cmの矩
形状にして試験に供した。
金属腐食試験条件 試験機；インディアナ酸化安定度試験機（JIS K 2514） 試料油;300ml（抽出試験後の油） 温 度;100℃ 回転数;1300r.p.m 時 間;144hr 金属触媒；銅板（75×180×0.8mm）鉱板、鋳鉄板、アル
ミ板 （各々、12×80×0.8mm） 〔ゴム材料劣化試験〕 上記金属腐食試験後の油について、次の条件下で試験
し、試験後、ゴム材料の劣化の有無を調べる。
試験条件 試料油;150ml（金属腐食試験後の油） 温 度;100℃ 時 間;144hr シール材;NBR、アクリルゴム 〔実車試験〕 実験用車両に試料油を充填し、通常の使用条件で長期間
試験後、油圧装置を分解し、ゴムの状態を調査するとと
もに油中の銅量を分析する。
実施例１〜６、比較例１〜４ 実施例および比較例で用いた組成物の組成を第１表に示
す。
実施例１で使用したトリクレジルフォスフェートは、リ
ン分8.4重量％、全酸価0.05mgKOH/gのものを用いた。実
施例２、３、比較例４におけるトリラウリルフォスフェ
ートはリン分5.1重量％、全酸価0.05mgKOH/gのものを用
いた。実施例４におけるトリスノニルフェニルフォスフ
ァイトは、リン分7.4重量％のものを用いた。実施例５
におけるトリアルキルチオフォスフェート（アルキル基
はC12/C13＝50/50）はリン分4.8重量％、イオウ分5.4重
量％のものを用いた。実施例６におけるジ（２−エチル
ヘキシル）ジチオフォスフェートは、リン分8.8重量
％、イオウ分17.4重量％のものを用いた。
実施例１〜６、比較例１で用いた2,5−ビス（第３オク
チルジチオ）1,3,4−チアジアゾールは、イオウ分35.8
重量％、窒素分6.0重量％である。
実施例、比較例で用いたその他の添加剤の次の通りであ
る。コハク酸イミド系分散剤は、カーロナイト化学
（株）製で商品名「OLOA−1200」を用いた。ポリメタク
リレート系粘度指数向上剤は、三洋化成工業（株）製で
商品名「アクルーブ516」を用いた。Caスルフォネート
は、Ca分11.5重量％、全塩基価300mgKOH/gを用い、Mgス
ルフォネートは、Mg分9.5％、全塩基価400mgKOH/gのも
のを用いた。さらに、アルキルジフェニルアミンは、窒
素分3.4重量％のパンダーピルト社製の商品名「バンル
ーブNA」を用い、亜鉛ジアルキルジチオフォスフェート
はZn量8.8重量％のものを用い、1,2,3−ペンゾトリアゾ
ールは、窒素分22重量％のものを用い、シリコン系消泡
剤は、信越化学（株）社製、商品名「KF−96」を用い
た。
第２表よりリン酸エステルあるいは亜リン酸エステルと
2,5−ビス（第３オクチルジチオ）1,3,4−チアジアゾー
ルとを含有する場合（実施例１〜６）は、銅の溶出も抑
制され、ゴム材料への影響もなく、実車試験においても
全く異常は認められない。ジチオリン酸亜鉛を含有する
系（比較例１〜３）においては、たとえ1,3,4−チアジ
アゾールを含有させてあっても（比較例１）銅の溶出は
多く、ゴム材料の劣化が認められた。
又、通常、銅の溶出抑制に効果があるとされている1,2,
3−ペンゾトリアゾール（比較例２、４）は効果が認め
られなかった。
また、第３表より、本発明による作動流体組成物は、油
圧作動システム用作動流体として作用するのに適当な粘
度等の諸性能を有することがわかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 137:02） Ｃ１０Ｎ 30:12 40:04 40:08 (56)参考文献 特開 昭61−55199（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−173097（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−84394（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−49093（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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、および （ロ）次式： （式中、R1およびR2は各々独立して炭素原子数１〜12の
    直鎖又は分岐鎖アルキル基を表わす。）で表わされるチ
    アジアゾール誘導体の１種又は２種以上、 ならびに （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作動流体組成物。
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