WO2019012861A1 - 有機モリブデン化合物の基油への分散性を長期安定化させる方法 - Google Patents

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organic molybdenum
oil
molybdenum compound
temperature
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範佳 松倉
瑛自 勝野
太朗 角
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株式会社Adeka
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    • C10M135/12Thio-acids; Thiocyanates; Derivatives thereof
    • C10M135/14Thio-acids; Thiocyanates; Derivatives thereof having a carbon-to-sulfur double bond
    • C10M135/18Thio-acids; Thiocyanates; Derivatives thereof having a carbon-to-sulfur double bond thiocarbamic type, e.g. containing the groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M101/00Lubricating compositions characterised by the base-material being a mineral or fatty oil
    • C10M101/02Petroleum fractions

Definitions

  • the present invention relates to a method of stabilizing the dispersibility of an organic molybdenum compound in a base oil for a long time.
  • organic molybdenum compounds are lubricating oil additives excellent in friction reducing effect, oxidation preventing effect, antiwear effect and the like.
  • fuel saving has been highlighted as an important issue from environmental problems, and fuel efficiency has been improved by lowering the viscosity of engine oil or using a friction modifier.
  • Organic molybdenum compounds are widely used.
  • molybdenum dithiocarbamate is an additive that exhibits good friction reducing properties in the "boundary lubrication area" or “mixed lubrication area” where the sliding surfaces of the two parts are in direct contact with each other.
  • Patent Document 1 a mineral oil and / or a synthetic lubricating oil is used as a base oil, 50 to 2000 ppm by weight of molybdenum dithiocarbamate as molybdenum (Mo), and 0.01 to There is disclosed an engine oil composition characterized by containing 0.2% by weight and 0.01 to 0.4% by weight of an ashless organic polysulfide compound as sulfur (S).
  • Mo molybdenum dithiocarbamate
  • S ashless organic polysulfide compound
  • an engine oil composition obtained by adding the following components to an engine oil base oil selected from mineral oil or synthetic oil: (A) Boron compound derivative of alkenyl succinimide, boron, boron In an amount of 0.01 to 0.1% by mass, (B) an organic molybdenum compound in an amount of 0.02 to 0.5% by mass in Mo, and (C) an alkaline earth metal salt of hydroxybenzoic acid and an alkylphenol From 0.2 to 10% by weight of the sulfurized mixture is disclosed.
  • an engine oil base oil selected from mineral oil or synthetic oil
  • a base oil comprising a mineral oil type lubricating oil base oil, a synthetic type lubricating oil base oil or a mixture of these, a molybdenum dithiocarbamate in an amount of molybdenum of 200 to 3000 ppm and an alkylene bis (dialkyl dithiocarbamate) Containing 150 to 4000 ppm of sulfur and 0.02 to 1.5% by mass of sulfuric acid ash of alkaline earth metal salicylate and, if necessary, containing 800 ppm or less of phosphorus dialkyldithiophosphate
  • An engine oil composition is disclosed, characterized in that: Further, Patent Document 4 discloses an engine oil composition containing a lubricant base oil having a kinematic viscosity of 1 to 20 mm 2 / s at 100 ° C., molybdenum dithiocarbamate, molybdenum dithiophosphate, and a metal salicylate detergent.
  • An engine oil composition (claim 3)
  • molybdenum dithiocarbamate can be expected to have a good friction reducing effect
  • its use in lubricating oils such as engine oil is difficult because of its poor dispersibility in base oils. It is done. If it is possible to improve the dispersibility of such a specific molybdenum dithiocarbamate in a base oil and stably disperse in a low temperature range, which is a temperature to which it is exposed during storage or part of its use, engine oil applications, etc. It can be used in high concentration blending in lubricating oil applications, and may contribute to the improvement of the friction reduction effect and the improvement of fuel consumption.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a method for stably dispersing a specific organic molybdenum compound having poor dispersibility in a base oil in a base oil over a long period of time, and according to the method, friction It is possible to provide a lubricating oil composition having a high reduction effect.
  • a temperature range of 98 to 150 ° C. is obtained by mixing a mixture obtained by mixing an organic molybdenum compound represented by the following general formula (1) in a range of 200 to 1,000 mass ppm with a molybdenum content to a base oil.
  • the organic molybdenum compound is dispersed in a base oil by stirring and heating to a high temperature, and the method is a method for stabilizing the dispersibility of the organic molybdenum compound in the base oil in a low temperature range for a long period of time: (Wherein, R 1 to R 4 represent a 2-ethylhexyl group)
  • the effect of the present invention is that the organic molybdenum compound represented by the general formula (1), which is known to have particularly poor dispersibility in a base oil although having a good friction reducing effect, is stable to the base oil over a long period of time
  • the present invention is to provide a method of dispersing in the above, and according to the method, a lubricating oil composition having a high friction reducing effect can be obtained.
  • the method of stabilizing the dispersibility of the organic molybdenum compound in the base oil in the low temperature range (temperature range of -5 ° C. to 25 ° C.) of the present invention for a long period is an organic oil represented by the following general formula (1) in the base oil
  • the organic molybdenum compound is dispersed in a base oil by stirring and heating a mixture of a molybdenum compound mixed in the range of 200 to 1,000 mass ppm in terms of molybdenum content to a temperature range of 98 to 150 ° C.
  • This organic molybdenum compound is an organic molybdenum compound which has a good friction reducing effect but does not have good dispersibility in a base oil.
  • the method for producing the organic molybdenum compound represented by the general formula (1) is not particularly limited as long as it is a known production method, and, for example, JP-A-62-81396 and JP-A-7-53983.
  • the production methods described in JP-A-8-21 785, JP-A-10-17586 and the like can be mentioned. These technical contents are incorporated as appropriate and are part of the present specification.
  • the amount of the organic molybdenum compound added to the base oil is in the range of 200 to 1,000 mass ppm in terms of the molybdenum content.
  • a high friction reduction effect is expected, and a long-term stabilization effect of dispersibility can be easily obtained. Therefore, 200 to 800 mass ppm is preferable, and 300 to 600 mass ppm is more preferable. If the amount is less than 200 mass ppm, although a certain degree of dispersibility is exhibited, a highly practical friction reduction effect can not be obtained, and if it exceeds 1,000 mass ppm, the effect of the present invention may not be obtained. .
  • the reason why the method of the present invention is effective is that some effect is exerted by mixing the organic molybdenum compound represented by the general formula (1) with the base oil at a temperature higher than the temperature at which the compound melts. It is considered to be attributable.
  • the organic molybdenum compound represented by General formula (1) is a compound whose melting temperature is 100 degrees C or less.
  • TG-DTA thermogravimetric weight
  • DTA differential heat
  • the melting temperature can be measured.
  • the organic molybdenum compound represented by the general formula (1) is a compound having a melting temperature range, and starts melting when the temperature reaches 81 ° C., but the temperature for complete melting is 98 ° C. or higher I can say that. Therefore, the lower limit temperature of the stirring / heating process is 98 ° C.
  • the lubricating oil composition obtained by dispersing the compound in the base oil by the method of the present invention has a wear reducing effect as compared with a lubricating oil composition containing other organic molybdenum compounds which have been widely used as additives for engine oils so far.
  • the lubricating oil composition is more improved, it can not be specified by its composition, characteristics, properties or the like, and it can not be specified as a lubricating oil composition obtained by the method of the present invention.
  • the dispersibility (solubility) of many lubricating oil additives in a base oil generally depends on temperature. That is, when the temperature of the lubricant additive increases, the dispersibility (solubility) in the base oil increases as the temperature increases, and when the temperature is lowered thereafter, the lubricant additive dispersed in the base oil under the temperature increase It is common that sedimentation and precipitation occur as the temperature decreases.
  • a mixture of a base oil and the organic molybdenum compound represented by the general formula (1) in the range of 200 to 1,000 mass ppm in terms of molybdenum content is When the mixture is stirred and heated to a temperature range, no precipitation or precipitation is observed even in a low temperature range (temperature range from -5 ° C to 25 ° C) below room temperature, and the organic molybdenum compound is stable over a long period. It can be dispersed in oil, and the organic molybdenum compound represented by the general formula (1) can be used as an additive for lubricating oil.
  • the organic molybdenum compound represented by the general formula (1) disperses once in the base oil by raising the temperature, but it is not higher than room temperature (-5 ° C. A temperature range of ⁇ 25 ° C.) is not preferable because sedimentation and precipitation are observed. Moreover, when the mixture is stirred and heated to a temperature exceeding 150 ° C., the organic molybdenum compound is gradually decomposed, and when it is brought to room temperature or less (temperature range of ⁇ 5 ° C. to 25 ° C.), the decomposition product is preferably precipitated. Absent.
  • the mixture of the base oil and the organic molybdenum compound represented by the general formula (1) is interacted with the base oil by stirring and raising the temperature to a specific temperature range of 98 ° C. to 150 ° C. Even in the case of (temperature range of ⁇ 5 ° C. to 25 ° C.), the dispersed state can be stably maintained for a long time.
  • the preferable temperature range of the stirring and temperature raising treatment is in the range of 110 to 130 ° C.
  • the holding time at a predetermined temperature in the stirring / heating process is preferably in the range of 0.5 to 3 hours, more preferably 1 to 2 hours.
  • the preferable temperature rising rate of the stirring and temperature raising process is in the range of 1 to 5 ° C./min, more preferably 2 to 3 ° C./min.
  • temperature change may occur within the range of about ⁇ 5 ° C of the set value, for example, due to the influence of the device setting and processing environment, but it can be ignored without any effect. .
  • the base oil that can be used in the present invention is not particularly limited, and depending on the purpose and conditions of use, mineral base oils, chemically synthesized base oils, animal and vegetable base oils, and mixed base oils thereof are suitable. Although it can be selected, the base oil that exhibits the most remarkable effect of the method of the present invention for the following reasons is a mineral base oil.
  • the organic molybdenum compounds represented by the general formula (1) have very poor dispersibility in mineral base oils.
  • the method of the present invention greatly contributes to the improvement of the dispersibility of the organic molybdenum compound represented by the general formula (1) in a mineral base oil, and gives very good results.
  • the organic molybdenum compound represented by General formula (1) can anticipate a favorable friction reduction effect, since the dispersibility to mineral base oil is very bad, it is not preferable, for example as an additive for engine oils. Although there was a tendency, using the method of the present invention makes it possible to use it as an additive for engine oil, etc., and to obtain a lubricating oil composition (for example, an engine oil composition) having a good friction reducing effect It can.
  • a mineral base oil for example, a distillate oil obtained by atmospheric distillation of paraffinic crude oil, naphthenic crude oil or intermediate crude oil, or distillation of residual oil of atmospheric pressure under reduced pressure or The refined oil obtained by refine
  • chemically synthesized base oils include poly- ⁇ -olefins, polyisobutylene (polybutene), monoesters, diesters, polyol esters, silicate esters, polyalkylene glycols, polyphenyl ethers, silicones, fluorinated compounds, alkylbenzenes and GTLs.
  • Base oils may, for example, be mentioned.
  • poly- ⁇ -olefins polyisobutylene (polybutene), diesters and polyol esters can be used for a general purpose, and examples of poly- ⁇ -olefins include 1-hexene.
  • diesters include glutaric acid, Adipic acid, azelaic acid, Dibasic acids such as bacic acid and dodecanedioic acid and diesters of alcohols such as 2-ethylhexanol, octanol, decanol, dodecanol and tridecanol, etc. may be mentioned, and examples of the polyol ester include neopentyl glycol, trimethylol ethane and trilyl.
  • esters of polyols such as methylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol and tripentaerythritol, and fatty acids such as caproic acid, caprylic acid, lauric acid, lauric acid, capric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid and oleic acid
  • fatty acids such as caproic acid, caprylic acid, lauric acid, lauric acid, capric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid and oleic acid
  • Be an animal and vegetable base oil, for example, castor oil, olive oil, cacao butter, sesame oil, rice bran oil, safflower oil, soybean oil, camellia oil, camellia oil, corn oil, rapeseed oil, palm oil, palm kernel oil, sunflower oil, cotton seed oil and coconut oil
  • Vegetable fats and oils such as oil, animal fats and oils such as beef tallow,
  • base oils listed above may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of the dispersibility of the organic molybdenum compound represented by the general formula (1) and the effect of reducing friction, it is preferable to use a base oil comprising a mineral base oil as the base oil, and at this time, the mineral base oil in the base oil
  • the proportion of is not particularly limited, but is preferably 50 to 100% by mass of the total mass of the base oil, more preferably 70 to 100% by mass, and a base oil consisting essentially of a mineral base oil May be used.
  • the organic molybdenum compound represented by the general formula (1) used in the present invention further exhibits a synergistic effect by using a boron-based dispersant in combination, and the effect of the present invention is more effectively improved, and long-term stability It can be distributed to
  • the boron-based dispersant is not particularly limited as long as it is generally used in the lubricating oil industry, and for example, a linear or branched alkyl group having 40 to 400 carbon atoms or an alkenyl group is preferable.
  • a compound in which a boron compound such as boric acid or borate is allowed to act on a nitrogen-containing compound having at least one molecule in the molecule is mentioned.
  • nitrogen-containing compounds such as succinimide, succinic acid amide, succinic acid ester, succinic acid ester-amide, benzylamine, polyamine, polysuccinimide and Mannich base, boron such as boric acid and borate And the like.
  • boron such as boric acid and borate And the like.
  • the carbon number of the alkyl group or the alkenyl group is less than 40, the dispersibility of the compound in the base oil may decrease, while when the carbon number of the alkyl group or the alkenyl group exceeds 400, the lubricating oil composition It is not preferable because the low temperature fluidity of the product may deteriorate.
  • the blending amount of these dispersants is 0.5 to 10% by mass with respect to the total amount of the base oil, the organic molybdenum compound represented by the general formula (1) and the boron-based dispersant, and the effects of the present invention can be obtained. It is more preferably 1 to 8% by mass, and still more preferably 2 to 5% by mass because it is easily removed.
  • the organic molybdenum compound represented by General formula (1) and a boron-type dispersing agent are simultaneously added to the base oil to form a mixture, and the mixture is stirred and heated to a temperature range of 98 ° C. to 150 ° C., preferably 110 ° C. to 130 ° C. It is preferable to disperse it.
  • the holding time at a predetermined temperature in the stirring / heating process is preferably in the range of 0.5 to 3 hours, more preferably 1 to 2 hours.
  • the preferable temperature rising rate of the stirring and temperature raising process is in the range of 1 to 5 ° C./min, more preferably 2 to 3 ° C./min.
  • Lubricating oil compositions and the like capable of stably dispersing organic molybdenum compounds in a base oil for a long period of time by the method of stabilizing the dispersibility of the organic molybdenum compound in the base oil in the low temperature range of the present invention in the long term as described above.
  • lubricating oil for engine oil, lubricating oil for industrial use, lubricating oil for hydraulic oil, lubricating oil for refrigerator oil and the like can be manufactured.
  • additives for lubricating oils for example, friction reducing agent, antiwear agent, extreme pressure agent Metal detergents, dispersants other than boron dispersants, friction modifiers, viscosity index improvers, pour point depressants, corrosion inhibitors, metal deactivators and antifoams, rust inhibitors, emulsifiers, anti Emulsifiers, fungicides and the like can be mentioned.
  • Organic molybdenum compound 1 [Organomolybdenum compound wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the general formula (1) are C 8 H 17 (2-ethylhexyl group)] Organic Molybdenum Compound 2 [Organomolybdenum compound wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the general formula (2) are C 4 H 9 (butyl group)] Organic Molybdenum Compound 3 [Organomolybdenum compound wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the general formula (2) are C 8 H 17 (n-octyl group)] Organic Molybdenum Compound 4 [Organomolybdenum compounds wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the general formula (2) are each C 13 H 27 (isotridecyl group)] Organic molybdenum compound 5 [25% by mass of an organic molybdenum compound in which R
  • Example 1 In a 200 ml flask equipped with a stirrer, 0.19 g (400 mass ppm as Mo content) of the organic molybdenum compound 1 is charged, and then the base oil 1 is added until the total amount reaches 100 g. The temperature was increased in minutes. After the temperature reaches 120 ° C., stirring is performed for 1 hour while maintaining the temperature at 120 ⁇ 5 ° C. to disperse the organic molybdenum compound, and then the lubricating oil composition 1 is obtained by cooling to room temperature (25 ° C.).
  • Table 2 also shows the results of the blending examples in which the organic molybdenum compound 4 and the organic molybdenum compound 5 having good dispersibility in the base oil were used under the conditions of good dispersibility in the base oil. .
  • Example 4 In a 200-ml flask equipped with a stirrer, 0.19 g of the organic molybdenum compound 1 (400 mass ppm as Mo content in the lubricating oil composition) and 4.0 g of the dispersant 1 (4 mass% in the lubricating oil composition) were charged. Then, base oil 1 was added until the total amount reached 100 g, and the temperature was raised at a temperature rising rate of 3 ° C./min while stirring. After the temperature reaches 120 ° C., the composition is stirred for 1 hour while maintaining the temperature at 120 ⁇ 5 ° C.
  • the composition 11 ′ was subjected to the same storage stability test as that of the lubricating oil composition 11, and the obtained results are shown in Table 3.
  • the evaluation of the storage stability test was evaluated according to the following criteria: Evaluation A: A clear solution is maintained (good dispersion) Evaluation B: Partial turbidity has occurred Evaluation C: Overall turbidity has occurred Evaluation D: Precipitation has occurred
  • Example 6 after leaving the resulting lubricating oil composition 11 ′ at -5 ° C. (room temperature) for 1 day and then leaving it for 5 days at -5 ° C. (room temperature), it was allowed to stand at -5 ° C. Storage stability after 14 days at -5 ° C (room temperature), and visually evaluated the storage stability after standing for 14 days, and the storage stability at low temperature is also good. I found it to be.
  • the lubricating oil composition obtained using the method of the present invention exhibits a good friction reducing effect immediately after stirring and heating, and after storage for 7 days at 25 ° C. It can be seen that a friction reduction effect superior to that of the lubricating oil composition 10 in which the organic molybdenum compound 5 having good dispersibility in oil is dispersed is obtained.
  • the present invention can be expected to have a good friction reducing effect, but it has poor dispersibility in a base oil and is difficult to use as an additive for lubricating oil, an organic molybdenum compound represented by the general formula (1) It provides a method to disperse oil stably in the long term stably, and it is very useful, for example, because it will greatly contribute to the improvement of fuel efficiency beyond the present and the realization of comfortable car driving in the future automobile industry. Sex is high.

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Abstract

本発明の低温域における有機モリブデン化合物の基油への分散性を長期安定化させる方法は、基油に、下記一般式(1)で表される有機モリブデン化合物を、モリブデン含量で200~1,000質量ppmの範囲内で混合した混合物を98~150℃の温度範囲へ攪拌・昇温することにより基油へ前記有機モリブデン化合物を分散させることを特徴とする: (式中、R1~R4は、2-エチルヘキシル基を表す。)

Description

有機モリブデン化合物の基油への分散性を長期安定化させる方法
 本発明は、有機モリブデン化合物の基油への分散性を長期安定化させる方法に関する。
 潤滑油業界において、有機モリブデン化合物は、摩擦低減効果、酸化防止効果、耐摩耗効果等に優れた潤滑油用添加剤であることがよく知られている。特に、自動車業界では、環境問題から省燃費が重要な問題としてクローズアップされ、エンジン油の低粘度化あるいは摩擦調整剤の使用により燃費を改善させることが行われており、摩擦調整剤としては、有機モリブデン化合物が多用されている。更に、有機モリブデン化合物の中でも、モリブデンジチオカーバメートは、2つの部品の摺動面が直接触れ合うような「境界潤滑領域」若しくは「混合潤滑領域」において、良好な摩擦低減性を示す添加剤であることから、エンジン油用添加剤として好まれよく使用されている。
 例えば、特許文献1には、鉱油及び/又は合成潤滑油を基油とし、モリブデンジチオカーバメートをモリブデン(Mo)量として50~2000重量ppm、ジチオリン酸亜鉛をリン(P)量として0.01~0.2重量%及び無灰系有機ポリサルファイド化合物を硫黄(S)量として0.01~0.4重量%含有することを特徴とするエンジン油組成物が開示されている。
 また、特許文献2には、鉱油または合成油から選んだエンジン油基油に、下記の諸成分を添加含有させてなるエンジン油組成物:(A)アルケニルコハク酸イミドのホウ素化合物誘導体を、ホウ素量にして0.01~0.1質量%、(B)有機モリブデン化合物を、Mo量にして0.02~0.5質量%、および(C)ヒドロキシ安息香酸およびアルキルフェノールのアルカリ土類金属塩硫化混合物を0.2~10質量%が開示されている。
 さらに、特許文献3には、鉱油系潤滑油基油、合成系潤滑油基油又はこれらの混合物からなる基油と、モリブデンジチオカーバメートをモリブデン量で200~3000ppm、アルキレンビス(ジアルキルジチオカルバメート)を硫黄量で150~4000ppm、及びアルカリ土類金属サリシレートを硫酸灰分量で0.02~1.5質量%含有しており、必要に応じてジアルキルジチオリン酸亜鉛をリン量で800ppm以下含有していることを特徴とするエンジン油組成物が開示されている。
 また、特許文献4には、100℃における動粘度が1~20mm2/sである潤滑油基油と、モリブデンジチオカーバメートと、モリブデンジチオホスフェートと、金属サリシレート系清浄剤とを含有するエンジン油組成物(請求項1);0.1質量%以上2.0質量%以下のホウ素含有量を有するホウ素化無灰分散剤を更に含有する前記エンジン油組成物(請求項3)が開示されている。
特開平8-073878号公報 特開平11-269477号公報 特開2004-099676号公報 特開2012-102280号公報
 しかしながら、モリブデンジチオカーバメートは、良好な摩擦低減効果が期待できるものの、基油への分散性が悪いことから、モリブデンジチオカーバメートのなかでもエンジン油等の潤滑油での使用が困難であるものが知られている。このような特定のモリブデンジチオカーバメートの基油への分散性を改善し、保存時や使用中の一部においてさらされる温度である低温域において長期安定的に分散させることができれば、エンジン油用途等の潤滑油用途にて高濃度配合で使用可能となり、摩擦低減効果の向上や燃費向上に寄与する可能性がある。
 従って、本発明が解決しようとする課題は、基油への分散性が悪い特定の有機モリブデン化合物を基油へ長期安定的に分散させる方法を提供することにあり、当該方法によれば、摩擦低減効果の高い潤滑油組成物を提供することができる。
 そこで本発明者等は鋭意検討し、基油への分散性が悪い特定の有機モリブデン化合物の基油への分散性を改善する方法を見出し、本発明に至った。
 即ち、本発明は、基油に、下記一般式(1)で表される有機モリブデン化合物を、モリブデン含量で200~1,000質量ppmの範囲内で混合した混合物を98~150℃の温度範囲へ攪拌・昇温することにより基油へ前記有機モリブデン化合物を分散させることを特徴とする、低温域における有機モリブデン化合物の基油への分散性を長期安定化させる方法である:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(式中、R1~R4は、2-エチルヘキシル基を表す。)
 本発明の効果は、良好な摩擦低減効果を有するものの、基油への分散性が特に悪いことが知られている一般式(1)で表される有機モリブデン化合物を、基油へ長期安定的に分散させる方法を提供したことにあり、当該方法によれば、摩擦低減効果の高い潤滑油組成物を得られるという効果を奏するものである。
 本発明の低温域(-5℃~25℃の温度範囲)における有機モリブデン化合物の基油への分散性を長期安定化させる方法は、基油に、下記一般式(1)で表される有機モリブデン化合物を、モリブデン含量で200~1,000質量ppmの範囲内で混合した混合物を98~150℃の温度範囲へ攪拌・昇温することにより、基油へ前記有機モリブデン化合物を分散させることを特徴とするものである:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(式中、R1~R4は、2-エチルヘキシル基を表す。)
 この有機モリブデン化合物は、良好な摩擦低減効果を有するものの、基油への分散性が良好ではない有機モリブデン化合物である。
 なお、一般式(1)で表される有機モリブデン化合物の製造方法は、公知の製造方法であれば特に問題はなく、例えば、特開昭62-81396号公報、特開平7-53983号公報、特開平8-217782号公報、特開平10-17586号公報等に記載の製造方法が挙げられる。これらの技術内容は、適宜取り込まれ本明細書の一部とする。
 本発明方法において、基油への有機モリブデン化合物の添加量は、モリブデン含量で200~1,000質量ppmの範囲内である。中でも、高い摩擦低減効果が期待され、かつ分散性の長期安定化効果が得られやすいことから、200~800質量ppmであることが好ましく、300~600質量ppmであることがより好ましい。200質量ppm未満では一定程度の分散性は示すものの実用性のある高い摩擦低減効果が得られず、1,000質量ppmを超えると、本発明の効果が得られない虞があるために好ましくない。
 本発明の方法が効果を奏する理由としては、一般式(1)で表される有機モリブデン化合物を、当該化合物が融解する温度以上の温度で基油と混合することにより、何らかの作用が働くことに起因しているものと考えられる。
 一般式(1)で表される有機モリブデン化合物は、融解温度が100℃以下の化合物である。例えば、自動TG(熱重量)/DTA(示差熱)同時測定装置(DTG-60A:島津社製)を用いてTG-DTAを測定すれば、一般式(1)で表される有機モリブデン化合物の融解温度を測定することができる。上記装置を用い、アルミニウムセルに一般式(1)で表される化合物を11.365mg計り取り、窒素雰囲気下、ガス流量150ml、測定スタート温度50℃にて、2℃/分で昇温すると、溶け始め温度が81℃であり、ピークトップ温度が92℃であり、溶け終わり温度が98℃であった。すなわち、一般式(1)で表される有機モリブデン化合物は、融解温度に幅がある化合物であり、81℃に温度が達した時点で融解し始めるが、完全に融解する温度は98℃以上と言うことが出来る。ゆえに、本発明の効果を確実に得るため、攪拌・昇温処理の下限温度は98℃となる。しかしながら、本発明の方法により当該化合物を基油へ分散させることにより得られる潤滑油組成物の分散状態(粒径等)に関しては、目視での確認(透明溶液を保っているか否か)以外に方法がなく、本発明の方法を用いることによって、基油と一般式(1)で表される有機モリブデン化合物との間でどのような作用が働いているかについては未知である。従って、本発明の方法を用いることによって得られる潤滑油組成物は、これまでエンジン油用添加剤として多用されてきた他の有機モリブデン化合物を配合した潤滑油組成物と比較し、摩耗低減効果がより改善された潤滑油組成物であるが、組成、特性、又は性状等で特定することができず、本発明の方法により得られる潤滑油組成物として規定する他ない。
 ここで、多くの潤滑油用添加剤の基油への分散性(溶解度)は、通常、温度に依存している。すなわち、潤滑油用添加剤は、温度を上げると基油への分散性(溶解度)が高くなり、その後、温度を下げると昇温下では基油に分散していた潤滑油用添加剤が、温度の低下により沈降・沈殿してくることが一般的である。しかしながら、本発明の方法においては、基油と、モリブデン含量で200~1,000質量ppmの範囲内での一般式(1)で表される有機モリブデン化合物との混合物を、98~150℃の温度範囲へ攪拌・昇温処理すると、得られる混合物は、室温以下の低温域(-5℃~25℃の温度範囲)においても沈降・沈殿が見られず、長期安定的に有機モリブデン化合物を基油に分散させることができ、一般式(1)で表される有機モリブデン化合物を潤滑油用添加剤として使用可能となる。混合物を98℃未満の温度へ攪拌・昇温しても、一般式(1)で表される有機モリブデン化合物は、昇温することにより一度は基油に分散するが、室温以下(-5℃~25℃の温度範囲)にすると、沈降・沈殿が見られるために好ましくない。また、混合物を150℃を超える温度へ攪拌・昇温すると、有機モリブデン化合物が徐々に分解し、室温以下(-5℃~25℃の温度範囲)にすると、その分解物が析出するために好ましくない。すなわち、基油と、一般式(1)で表される有機モリブデン化合物の混合物を、98℃~150℃の特定の温度範囲に攪拌・昇温することにより、基油と相互作用し、室温以下(-5℃~25℃の温度範囲)にした際であっても、長期安定的に分散状態を保つことが出来る。なお、攪拌・昇温処理の好ましい温度範囲は、110~130℃の範囲内である。また、攪拌・昇温処理における所定の温度での保持時間は、好ましくは0.5~3時間、より好ましくは1~2時間の範囲内である。さらに、攪拌・昇温処理の好ましい昇温速度は1~5℃/分、より好ましくは2~3℃/分の範囲内である。なお、攪拌・昇温処理時に、装置設定や処理環境の影響により、例えば設定値の±5℃程度の範囲内で温度変化を生じる場合があるが、実質的に影響はなく無視することができる。
 次に、本発明に使用可能な基油は、特に制限されるものではなく、使用目的や条件に応じて適宜、鉱物基油、化学合成基油、動植物基油及びこれらの混合基油等から選択することができるが、以下の理由により本発明の方法の効果が最も顕著に発現する基油は、鉱物基油である。一般的に、一般式(1)で表される有機モリブデン化合物は、鉱物基油への分散性が非常に悪い。本発明の方法は、一般式(1)で表される有機モリブデン化合物の鉱物基油への分散性改善に大きく寄与し、非常に良好な結果を与える。また、一般式(1)で表される有機モリブデン化合物は、良好な摩擦低減効果が期待できるが、鉱物基油への分散性が非常に悪いことから、例えばエンジン油用添加剤として好まれない傾向があったが、本発明の方法を使用することにより、エンジン油用添加剤等としても使用可能となり、摩擦低減効果が良好な潤滑油組成物(例えば、エンジン油組成物)を得ることが出来る。
 ここで、鉱物基油としては、例えば、パラフィン基系原油、ナフテン基系原油又は中間基系原油を常圧蒸留するか、或いは常圧蒸留の残渣油を減圧蒸留して得られる留出油又はこれらを常法に従って精製することによって得られる精製油、具体的には溶剤精製油、水添精製油、脱ロウ処理油及び白土処理油等が挙げられる。化学合成基油としては、例えば、ポリ-α-オレフィン、ポリイソブチレン(ポリブテン)、モノエステル、ジエステル、ポリオールエステル、ケイ酸エステル、ポリアルキレングリコール、ポリフェニルエーテル、シリコーン、フッ素化化合物、アルキルベンゼン及びGTL基油等が挙げられ、これらの中でも、ポリ-α- オレフィン、ポリイソブチレン(ポリブテン)、ジエステル及びポリオールエステル等は汎用的に使用することができ、ポリ-α-オレフィンとしては例えば、1-ヘキセン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、1-ドデセン及び1-テトラデセン等をポリマー化又はオリゴマー化したもの、或いはこれらを水素化したもの等が挙げられ、ジエステルとしては例えば、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸及びドデカン二酸等の2塩基酸と、2-エチルヘキサノール、オクタノール、デカノール、ドデカノール及びトリデカノール等のアルコールのジエステル等が挙げられ、ポリオールエステルとしては例えば、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール及びトリペンタエリスリトール等のポリオールと、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、カプリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸及びオレイン酸等の脂肪酸とのエステル等が挙げられる。動植物基油としては、例えば、ヒマシ油、オリーブ油、カカオ脂、ゴマ油、コメヌカ油、サフラワー油、大豆油、ツバキ油、コーン油、ナタネ油、パーム油、パーム核油、ひまわり油、綿実油及びヤシ油等の植物性油脂、牛脂、豚脂、乳脂、魚油及び鯨油等の動物性油脂が挙げられる。上記に挙げたこれらの各種基油は、一種を用いてもよく、二種以上を適宜組み合せて用いてもよい。一般式(1)で表される有機モリブデン化合物の分散性や摩擦低減効果の観点から、基油として鉱物基油を含んでなる基油を用いることが好ましく、このとき基油中の鉱物基油の割合は特に限定されないが、例えば基油全質量の50~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましく、また、実質的に鉱物基油のみからなる基油を用いてもよい。
 本発明で使用する一般式(1)で表される有機モリブデン化合物は、更に、ホウ素系分散剤を併用することで相乗効果を示し、本発明の効果をより効果的に向上させ、長期安定的に分散させることが可能となる。ホウ素系分散剤としては、潤滑油業界で一般的に使用されているものであれば特に制限はなく、例えば、炭素数40~400の直鎖、若しくは分枝状のアルキル基、又はアルケニル基を分子中に少なくとも1個有する含窒素化合物に、ホウ酸、ホウ酸塩等のホウ素化合物を作用させたもの等が挙げられる。具体的には、コハク酸イミド、コハク酸アミド、コハク酸エステル、コハク酸エステル-アミド、ベンジルアミン、ポリアミン、ポリコハク酸イミド及びマンニッヒ塩基等の含窒素化合物に、ホウ酸、ホウ酸塩等のホウ素化合物を作用させたもの等である。アルキル基、又はアルケニル基の炭素数が40未満の場合は化合物の基油に対する分散性が低下する場合があり、一方、アルキル基、又はアルケニル基の炭素数が400を越える場合は、潤滑油組成物の低温流動性が悪化する場合があるため好ましくない。これらの分散剤の配合量は、基油、一般式(1)で表される有機モリブデン化合物及びホウ素系分散剤の全量に対して0.5~10質量%であり、本発明の効果が得られやすいことから、より好ましくは1~8質量%であり、更に好ましくは2~5質量%である。
 なお、一般式(1)で表される有機モリブデン化合物とホウ素系分散剤を併用する場合、これらを基油へ分散させる順序は特に制限はないが、より高い相乗効果が得られることから、一般式(1)で表される有機モリブデン化合物とホウ素系分散剤を同時に基油に添加して混合物とし、当該混合物を98℃~150℃、好ましくは110~130℃の温度範囲へ攪拌・昇温して分散させることが好ましい。また、攪拌・昇温処理における所定の温度での保持時間は、好ましくは0.5~3時間、より好ましくは1~2時間の範囲内である。さらに、攪拌・昇温処理の好ましい昇温速度は1~5℃/分、より好ましくは2~3℃/分の範囲内である。
 上述のような本発明の低温域における有機モリブデン化合物の基油への分散性を長期安定化させる方法により、有機モリブデン化合物を基油へ長期安定的に分散させることができる潤滑油組成物等、例えば、エンジン油用潤滑油、工業用潤滑油、油圧油用潤滑油、冷凍機油用潤滑油等を製造することができる。
 また、本発明の効果を損なわない範囲であれば、公知の潤滑油用添加剤を使用目的に応じて更に適宜使用することが可能であり、例えば、摩擦低減剤、摩耗防止剤、極圧剤、金属系清浄剤、ホウ素系分散剤以外の分散剤、摩擦調整剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、腐食防止剤、金属不活性化剤及び消泡剤、防錆剤、乳化剤、抗乳化剤、及びかび防止剤等が挙げられる。
 以下、本発明を実施例により、具体的に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。尚、以下の実施例等において「%」は、特に記載が無い限り質量基準である。
 まず、実施例、比較例及び参考例に使用する有機モリブデン化合物、ホウ素系分散剤及び基油を以下に示す。
<有機モリブデン化合物>
 有機モリブデン化合物1
[一般式(1)のR1、R2、R3、R4がC817(2-エチルヘキシル基)である有機モリブデン化合物]
 有機モリブデン化合物2 
[一般式(2)のR1、R2、R3、R4がC49(ブチル基)である有機モリブデン化合物]
 有機モリブデン化合物3 
[一般式(2)のR1、R2、R3、R4がC817(n-オクチル基)である有機モリブデン化合物]
 有機モリブデン化合物4 
[一般式(2)のR1、R2、R3、R4がC1327(イソトリデシル基)である有機モリブデン化合物]
 有機モリブデン化合物5
[一般式(1)のR1、R2、R3、R4がC817(2-エチルヘキシル基)である有機モリブデン化合物25質量%と、一般式(1)のR1、R2、R3、R4がC1327(イソトリデシル基)である有機モリブデン化合物25質量%と、一般式(1)のR1、R2がC817(2-エチルヘキシル基)であり、R3、R4がC1327(イソトリデシル基)である有機モリブデン化合物50質量%の混合物]
<分散剤>
 分散剤1(ホウ素系分散剤):ポリアルケニルコハク酸イミドのホウ素化
                              物 
<基油>
基油1:40℃での動粘度が19.5mm2/秒であり、100℃での動粘度
        が4.2mm2/秒であり、VIが124であるパラフィン基系鉱物
        基油
<分散性試験>
 上記に挙げた有機モリブデン化合物、分散剤、基油を用いて分散性試験を実施した。
実施例1
 攪拌機付き200mlフラスコに、有機モリブデン化合物1の0.19g(Mo含量として400質量ppm)を装入し、次いで、基油1を全量が100gになるまで加え、撹拌しながら昇温速度3℃/分にて昇温した。温度が120℃に達した後、120±5℃に保持しながら1時間にわたり撹拌処理して有機モリブデン化合物を分散させた後、室温(25℃)まで冷却することにより潤滑油組成物1を得た。潤滑油組成物1の撹拌・昇温処理直後、25℃(室温)にて1日静置後、25℃(室温)にて4日静置後、25℃(室温)にて7日静置後、25℃(室温)にて14日静置後の保存安定性を目視で確認し、その状態を表1にまとめた。
 更に、同様の方法にて、有機モリブデン化合物の種類若しくは攪拌・昇温処理の温度(実施例2は100℃、実施例3は150℃、比較例は50~180℃)ならびに各温度を設定値とした保持温度(各設定値±5℃)を変更して得られた潤滑油組成物2~10について、潤滑油組成物1と同様の保存安定性試験を行い、表1(実施例)及び表2(比較例及び参考例)に結果を示した。なお、保存安定性試験の評価は以下の基準に沿って評価した:
評価A:透明溶液を保っている(良好な分散状態)
評価B:一部濁りが生じている
評価C:全体に濁りが生じている
評価D:沈殿が生じている
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表1ないし2の結果から、実施例1~3で得られた潤滑油組成物1~3は、良好な分散状態を保つことがわかった。なお、参考例として、基油への分散性が良好である有機モリブデン化合物4及び有機モリブデン化合物5を基油への分散性が良好な条件で用いた配合例についての結果を表2に併記した。
 続いて、ホウ素系分散剤を併用した場合の分散性に関して調査した。
実施例4
 攪拌機付き200mlフラスコに、有機モリブデン化合物1の0.19g(潤滑油組成物中Mo含量として400質量ppm)と、分散剤1の4.0g(潤滑油組成物中4質量%)を装入し、次に、基油1を全量が100gになるまで加え、撹拌しながら昇温速度3℃/分にて昇温した。温度が120℃に達した後、120±5℃に保持しながら1時間にわたり撹拌処理して有機モリブデン化合物及び分散剤を分散させた後、室温(25℃)まで冷却することにより潤滑油組成物11を得た。得られた潤滑油組成物11の撹拌・昇温処理直後、25℃(室温)にて1日静置後、25℃(室温)にて4日静置後、25℃(室温)にて7日静置後、25℃(室温)にて14日静置後の保存安定性について目視で確認し、得られた結果を表3に記載する。
 更に、実施例4と同様の方法にて、有機モリブデン化合物の添加量をMo含量として600質量ppmを変更した潤滑油組成物12及び撹拌分散後の保存安定性試験の保存温度を変更した潤滑油組成物11’について、潤滑油組成物11と同様の保存安定性試験を行い、得られた結果を表3に併記する。なお、保存安定性試験の評価は以下の基準に沿って評価した:
評価A:透明溶液を保っている(良好な分散状態)
評価B:一部濁りが生じている
評価C:全体に濁りが生じている
評価D:沈殿が生じている
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表3の結果から、ホウ素系分散剤との併用により、一般式(1)で表される有機モリブデン化合物の分散性が向上することがわかる。なお、実施例6は、得られた潤滑油組成物11’の-5℃(室温)にて1日静置後、-5℃(室温)にて4日静置後、-5℃(室温)にて7日静置後、-5℃(室温)にて14日静置後の保存安定性について目視で確認し、その状態を評価したものであり、低温での保存安定性も良好であることがわかった。
<潤滑特性試験>
 続いて、上記溶解性試験にて良好な結果が得られた潤滑油組成物1(実施例1)、潤滑油組成物11(実施例6)、潤滑油組成物10(参考例2)について、潤滑特性試験を行った。試験は、それぞれ撹拌・昇温処理直後及び保存安定性試験(25℃、7日後)後のサンプルを用いて行った。試験機は、SRV試験機(Optimol社製、型式:type3)を用い、以下条件で、線接触法(Cylinder on Disk)にて行い、摩擦係数について評価した。表4に、摩擦係数の測定値を示す。
 試験条件
荷重:  200N
振幅:  1.0mm
周波数: 50Hz
温度:  80℃
時間:  15分
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 表4の結果から、結果、本発明の方法を用いて得られた潤滑油組成物は、撹拌・昇温処理直後も、25℃で7日保存した後でも良好な摩擦低減効果を示し、基油への分散性が良好な有機モリブデン化合物5が分散している潤滑油組成物10より優れた摩擦低減効果が得られることがわかる。
 本発明は、良好な摩擦低減効果が期待できるが、基油への分散性が悪く、潤滑油用添加剤として使用が困難であった一般式(1)で表される有機モリブデン化合物を、基油へ長期安定的に分散させる方法を提供するものであり、例えば、今後の自動車業界において、現状以上の燃費向上、快適な自動車の走行の実現に大きく貢献するものであることから、非常に有用性が高い。

Claims (4)

  1.  基油に、下記一般式(1)で表される有機モリブデン化合物を、モリブデン含量で200~1,000質量ppmの範囲内で混合した混合物を98~150℃の温度範囲へ攪拌・昇温することにより基油へ前記有機モリブデン化合物を分散させることを特徴とする、低温域における有機モリブデン化合物の基油への分散性を長期安定化させる方法:
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、R1~R4は、2-エチルヘキシル基を表す。)
  2.  基油が、鉱物基油を含んでなる基油であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3.  更に、ホウ素系分散剤を添加することを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
  4.  請求項1ないし3のいずれか1項に記載の低温域における有機モリブデン化合物の基油への分散性を長期安定化させる方法を用いて得られた潤滑油組成物。
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