JP2001302622A - 潤滑添加剤の製造 - Google Patents
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Abstract
価で、容易に制御可能な製造方法を提供すること。 【解決手段】 油溶性又は油分散性3核モリブデン-硫黄
化合物は、極性媒質内で3核モリブデンコアを有するア
ニオンを含む反応体モリブデン化合物と系内で生成した
ジチオカルバメートとを反応させることにより製造され
る。
Description
添加剤として有用である油溶性又は油分散性3核モリブ
デン化合物を製造する方法に関する。国際特許出願PCT/
IB 97 016 56に基づくEP-A-0 960 178は、潤滑剤添加剤
として3核モリブデン化合物を、例えば減摩性、耐摩擦
性及び/又は酸化防止性について記載する。また、それ
は化合物を油溶性又は油分散性にすることができる配位
結合を有する3核モリブデンコアを含む形で、そのよう
な化合物の製造方法も記載する。しかし、これらの方法
はリガンド源反応物の前準備を含み、すなわち、出発材
料を調製する追加の工程が必要であり、その結果、製造
コストが高くなる。また、反応は常に制御可能又は“目
的に合わせて製造できる(tailorable)”とは限らな
い。3核化合物がモリブデン化合物と系内で(in situ)
調製したリガンド源反応物との反応により製造でき、そ
の結果、上記問題を解決できることを見出した。
は、化合物を油溶性又は油分散性にすることができる1
以上のジチオカルバメートリガンドと結合した3核モリ
ブデンコアを含む油溶性又は油分散性3核モリブデン-硫
黄化合物を製造する方法であって、極性媒質中で、
(A)チオ-又はポリチオ-3核モリブデンコアのような3
核モリブデンコアを有するアニオンを含む反応体モリブ
デン化合物、及び(B)系内で生成したジチオカルバメ
ートを反応させる工程を含む方法である。反応体モリブ
デン化合物は誘導体化される必要はなく、例えば当業界
で記載されているようにハロゲン化誘導体の形である必
要はない。本発明は、例えばZimmermannらによるInorga
nic Chemistry, Vol 30, No 23,1991, 4336-4341におけ
る、酸化剤の還元ポテンシャルは類似の反応の成功に必
要であるかもしれないことといったような当業界におけ
る言及からみて驚くべきことである。
滑粘度の油と第一局面の方法で製造した少量の3核モリ
ブデン-硫黄化合物を含む潤滑油組成物である。第三局
面において、本発明は、多割合の潤滑粘度の油と第一局
面の方法で製造した少量の3核モリブデン-硫黄化合物と
をブレンドする工程を含む潤滑油組成物を製造する方法
である。第四局面において、本発明は、エンジンに第二
局面の潤滑油組成物又は第三局面の方法で製造した潤滑
油組成物を供給する工程を含む内燃機関エンジンを潤滑
する方法である。第五局面において、本発明は、その可
動面を第二局面の潤滑油組成物又は第三局面の方法によ
って製造した潤滑油組成物で処理する工程を含む内燃エ
ンジンの摩擦、磨耗及び酸化の1以上を減少させ、それ
らの特性を保持させる方法である。第六局面において本
発明は、その可動面に第二局面の潤滑油組成物又は第三
局面の方法で製造した潤滑油組成物で処理する工程を含
む内燃エンジンの燃料消費を減少させ、その特性を保持
させる方法である。
上述のように、本発明により製造する化合物は、ジチオ
カルバメートリガンドが結合した3核モリブデン-硫黄コ
アを有する。例えば、それらは構造式Mo3Sxdtc yを有す
る。式中、xは4〜10、例えば4〜7、好ましくは4又は7で
あり、dtcはジチオカルバメートを表し、yはMo3Sxコア
の電荷を中和する数である。本明細書において、“結
合”は、共有結合、反対イオンの場合の静電的相互作用
による結合及び共有結合と静電的結合との中間的な結合
の形成を含むことを意味する。同一化合物内のdtcリガ
ンドは結合が異なっていてもよい。例えば、yが4である
場合、3つのdtcが共有結合であり、4番目のdtcが静電的
結合であってもよい。反応体化合物(A)としては、[Mo
3S13]2-イオンを含むものが挙げられ、例えば(NH4)2Mo3
S13・nH2Oのようなそのアンモニウム塩である。式中、n
は0〜2であり、非整数値を含む。ジチオカルバメート
(B)は、ヒドロカルビル置換ジチオカルバメート、好
ましくはジヒドロカルビル置換ジチオカルバメートであ
ってもよい。
部と直接結合している炭素原子を有する置換基を表し、
本発明の状況内で特性が主としてヒドロカルビルであ
る。このような置換基として、下記のものが挙げられ
る:(1)炭化水素置換基、即ち、脂肪族置換基(例え
ば、アルキル又はアルケニル)、脂環式置換基(例え
ば、シクロアルキル又はシクロアルケニル)、芳香族置
換芳香族核、脂肪族置換芳香族核及び脂環式置換芳香族
核、同様に環式置換基(その環は、別の部分又は残基に
より完成される(即ち、任意の2つの示された置換基は
一緒に脂環式基を形成できる));置換炭化水素置換
基、即ち、本発明の状況内で、置換基の主としてヒドロ
カルビル特性を変化しない非炭化水素基を含む置換基
(当業者は好適な基(例えば、ハロ(特にクロロ及びフ
ルオロ)、アミノ、アルコキシ、メルカプト、アルキル
メルカプト、ニトロ、ニトロソ及びスルホキシ)を知っ
ているであろう);(3)へテロ置換基、即ち、本発明
の状況内で特性が主として炭化水素であるが、それ以外
に炭素原子を含む鎖又は環内に存在する炭素以外の原子
を含む置換基。
(例えば、リガンドの残部に結合した炭素原子が一級、
二級、三級である)、アリール、置換アリール及びエー
テル基である。重要なことは、ヒドロカルビル基は、化
合物を油溶性又は油分散性にするために充分な数の炭素
原子を有することである。化合物の油溶性又は油分散性
はリガンドの炭素原子の数によって影響を受ける。リガ
ンドは、化合物を油溶性又は油分散性にするために充分
な数の炭素原子を有するのが好ましい。化合物のリガン
ドのすべてのヒドロカルビル基中に存在する全炭素原子
数は、典型的には少なくとも21個(例えば、21〜800
個)、例えば、少なくとも25個、少なくとも30個又は少
なくとも35個であろう。例えば、各アルキル基の炭素原
子の数は、一般的には1〜100個の範囲、好ましくは1〜4
0個、より好ましくは3〜20個の範囲であろう。
ば二硫化炭素及び二級アルキルアミンのようなヒドロカ
ルビル置換アミンを供給することによって、ジチオカル
バメートを生成するための反応条件下で調製し、次いで
反応物(A)と反応してもよい。極性媒質(又は溶媒)
は、例えばトルエン、テトラヒドロフラン(THF)、ジ
メチルホルムアミド(DMF)、メタノール又は水であっ
てもよい。又、アルカリ金属水酸化物のような塩基、例
えばNaOHを加えてもよい。Mo3SxLyのような反応により
得られた生成物は単離してもよい。本発明の方法で得ら
れたアニオンを含む過剰の反応体化合物は、所望する場
合、例えばろ過により除去してもよい。反応性生物は、
減摩性、耐磨耗性及び酸化防止性を高める多機能潤滑油
添加剤として用いてもよいし、潤滑油組成物を生成する
ためにその反応物に加えることにより潤滑粘度の油の減
摩性、耐磨耗性及び酸化防止性を高めるために用いても
よい。
知られているその他の添加剤を混合してもよく、例え
ば、分散剤、洗剤、錆止め剤、耐磨耗剤、酸化防止剤、
腐食防止剤、摩擦改良剤、流動点降下剤、消泡剤、粘度
改良剤及び界面活性剤が挙げられる。潤滑油組成物の調
製において、添加剤を導入するために、従って、好適な
油質、典型的には炭化水素、キャリヤー流体(例えば、
鉱物潤滑油)又はその他の好適な溶媒に添加剤の濃厚物
の形で一般に行われる。潤滑粘度の油、同様に脂肪族炭
化水素、ナフテン炭化水素及び芳香族炭化水素は濃厚物
の好適なキャリヤー流体の例である。濃厚物は、それら
を用いる前に、添加剤を取り扱う好適な手段であり、同
様に添加剤の潤滑油組成物への溶解又は分散を容易にす
る。1以上の添加剤(時々“添加剤成分”として参照さ
れる)を含む潤滑油組成物を調製する場合、各添加剤は
別々に各濃厚物の形で混合してもよい。しかし、具体例
において、単一の濃厚物に2以上の添加剤を含む添加剤
“パッケージ”と呼ばれる(“アドパック(adpack)”
とも称される)ものを与えることは好適である。濃厚物
は、1〜90質量%、例えば10〜80質量%、好ましくは20
〜80質量%、より好ましくは20〜70質量%の1以上の添
加剤の活性成分を含んでもよい。
少量の少なくとも1つの添加剤及び、必要であればここ
に記載した1以上の補助添加剤の混合物を加えることに
よって調製してもよい。調製は、油に直接添加剤を加え
ることによって行ってもよく、又、その濃厚物の形で、
分散又は溶解した添加剤に加えることによって行っても
よい。添加剤は、当業者が知っている任意の方法で、そ
の他の添加剤の添加前に、同時に、又は続いて油に加え
てもよい。
して明らかにされるだろう。ここで用いられる“ココ”
は、種々の偶数の炭素原子、典型的にはC6〜C18のアル
キル鎖又はアルキル鎖の混合である。 (一般製法A)Mo3S7dtc4の合成は、窒素雰囲気下で(NH
4)2Mo3S13・2H2O(ATMと称される)、ジオクチルアミン
及び随意に水酸化ナトリウムを溶媒中で化合して行い、
次いで二硫化炭素を添加し、2時間撹拌し、ジチオカル
バメートの形成を完全に行った。次いで、混合物を特定
温度で約16時間(溶媒がジメチルホルムアミドである場
合を除き、還流下で)加熱した。溶媒は、トルエンでな
い場合には、生成物から除去し、次いでトルエンに溶解
し、ろ過し、すべての固形副生成物を除去した。次いで
トルエンを除去し、最終生成物を得た。
雰囲気下でジオクチルアミン、随意に水酸化ナトリウム
及び二硫化炭素を溶媒中で化合して行い、2時間撹拌
し、次いでATMを添加した。次いで、混合物を特定温度
で約16時間(溶媒が水である場合を除き、還流下で)加
熱した。生成物を一般製法Aの記載と同様に処理した。
以下の実施例は一般製法Bを用いて行った。
としてMeOHに、窒素雰囲気下でATM及びジココアミンを
加えることにより行い、次いで二硫化炭素を添加し、2
時間撹拌し、ジチオカルバメートの形成を完全に行っ
た。混合物を65℃で8時間加熱し、MeOHを除去し、生成
物を鉱油(ESN 150)と混合した。最終生成物はMo及びS
について定量分析した。以下の実施例は一般製法Cを用
いて行った。
剤として充分な特性を示すことを見出した。
Claims (13)
- 【請求項1】 化合物を油溶性又は油分散性にすること
ができる1以上のジチオカルバメートリガンドと結合し
た3核モリブデンコアを含む油溶性又は油分散性3核モリ
ブデン-硫黄化合物を製造する方法であって、(A)チオ
-又はポリチオ-3核モリブデンコアのような3核モリブデ
ンコアを有するアニオンを含む反応体モリブデン化合
物、及び(B)系内で生成したジチオカルバメートを極
性媒質中で反応させる工程を含む方法。 - 【請求項2】 反応体モリブデン化合物が[Mo3S13]2-イ
オンを含む請求の範囲第1項記載の方法。 - 【請求項3】 ジチオカルバメートが、ジチオカルバメ
ートを生成するための反応条件下で二硫化炭素及び二級
アミンを供給することによって系内で生成される請求の
範囲第1項又は第2項記載の方法。 - 【請求項4】 極性媒質がトルエン、テトラヒドロフラ
ン、ジメチルホルムアミド、メタノール又は水である請
求の範囲第1項から第3項のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項5】 3核モリブデン化合物が式Mo3SxLyをもつ
請求の範囲第1項から第4項のいずれか1項記載の方
法。(式中、xは4〜10、例えば4又は7であり、Lはジチ
オカルバメートリガンドを表し、yはMo3Sxコアの電荷を
中和する数である。) - 【請求項6】 ジチオカルバメートがヒドロカルビル置
換ジチオカルバメートである請求の範囲第1項から第5
項のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項7】 ヒドロカルビル基がアルキル基である請
求の範囲第6項記載の方法。 - 【請求項8】 アルキル基が3〜20個の炭素原子を有す
る請求の範囲第7項記載の方法。 - 【請求項9】 多割合の潤滑粘度の油と請求の範囲第1
項から第8項のいずれか1項記載の方法により製造した
少量の3核モリブデン-硫黄化合物を含む潤滑油組成物。 - 【請求項10】 多割合の潤滑粘度の油と請求の範囲第
1項から第8項のいずれか1項記載の方法により製造し
た少量の3核モリブデン-硫黄化合物をブレンドする工程
を含む潤滑油組成物を製造する方法。 - 【請求項11】 エンジンに請求の範囲第9項記載の潤
滑油組成物又は請求の範囲第10項記載の方法により製
造した潤滑油組成物を供給する工程を含む内燃エンジン
を潤滑する方法。 - 【請求項12】 内燃エンジンの摩擦、磨耗及び酸化
(oxidancy)の1以上を減少させ、それらの特性を保持
させる方法であって、その可動面を請求の範囲第9項の
潤滑組成物又は請求の範囲第10項の方法で製造した潤
滑油組成物で処理する工程を含む方法。 - 【請求項13】 内燃エンジンの燃料消費を減少させる
方法であって、その可動面を請求の範囲第9項記載の潤
滑油組成物又は請求の範囲第10項記載の方法により製
造した潤滑油組成物で処理する工程を含む方法。
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