アルキルキサントゲン酸モリブデン、それよりなる摩擦調整剤ならびにそれを含む潤滑組成物
【課題】リンを含有しない化合物であって、摩擦を最適に調整する摩擦調整剤などとして有用な新規化合物、それよりなる摩擦調整剤およびそれを含む潤滑組成物の提供。
【解決手段】一般式（１）
（式中、Ｒ１〜Ｒ５は炭素数１〜３０の直鎖または分岐のアルキル基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である）
で示されるペンタキスアルキルキサントゲン酸モリブデン、それよりなる摩擦調整剤およびそれを含む潤滑組成物。
【解決手段】一般式（１）
（式中、Ｒ１〜Ｒ５は炭素数１〜３０の直鎖または分岐のアルキル基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である）
で示されるペンタキスアルキルキサントゲン酸モリブデン、それよりなる摩擦調整剤およびそれを含む潤滑組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規なアルキルキサントゲン酸モリブデン、それよりなる摩擦調整剤およびそれを含む潤滑組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
潤滑剤の摩擦特性を適切なレベルに調整するために摩擦調整剤（フリクションモディファイア）があり、省燃費を目指したギヤ油やエンジン油のような潤滑組成物には摩擦低減作用のある摩擦調整剤が使用されており、自動変速機の湿式クラッチ部分に用いる潤滑組成物ではある程度高い摩擦レベルを維持するため摩擦向上作用のある摩擦調整剤が使用されている。これらの摩擦調整剤としては多くのタイプのものが提案されている。
【０００３】
そして、その摩擦調整剤として最も代表的なものが有機モリブデン化合物であるが、非特許文献１にみられるように、これらの有機モリブデン化合物は、下記式（２）および（３）に示されているように１分子中に２個のＭｏ元素を含有する化合物である。
【化２】
また、特許文献１〜５においても１分子中に２個のＭｏ元素含有化合物が開示されている。
そして、前記一般式（２）で示されるように分子中にリンを含有する化合物は、エンジン油に使用される場合、排ガス清浄機の触媒毒となるという問題を含んでおり、リンを含まない化合物が求められている。
【０００４】
【非特許文献１】昭和６１年７月２５日、株式会社 幸書房発行、桜井俊男編著「新版石油製品添加剤」
【特許文献１】特許第３４９５７６４号公報
【特許文献２】特公昭４５−２４５６２号公報
【特許文献３】特開昭５２−１９６２９号公報
【特許文献４】特開昭５２−１０６８２４号公報
【特許文献５】特開昭４８−５６２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の第１の目的は、リンを含有しない化合物であって、摩擦を最適に調整する摩擦調整剤などとして有用な新規化合物およびそれよりなる摩擦調整剤を提供する点にある。
本発明の第２の目的は、それを利用した潤滑組成物を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１は、一般式（１）
【化３】
（式中、Ｒ１〜Ｒ５は炭素数１〜３０の直鎖または分岐のアルキル基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である）
で示されるアルキルキサントゲン酸モリブデンに関する。
本発明の第２は、前記Ｒ１〜Ｒ５がメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルよりなる群から選ばれた同一のアルキル基である請求項１記載のアルキルキサントゲン酸モリブデンに関する。
本発明の第３は、請求項１または２記載のアルキルキサントゲン酸モリブデンよりなる摩擦調整剤に関する。
本発明の第４は、請求項３記載の摩擦調整剤を含有する潤滑組成物に関する。
【０００７】
本発明の化合物は、例えば下記の反応により製造することができる。
【化４】
【化５】
式中、Ｍｏ〔Ｓ２ＣＯＲ１〕５−ｎ〔Ｓ２ＣＯＲ２〕ｎには、ｎが１のものからｎが４のものまでの４種類の化合物を表示しており、前記反応では合計６種類の生成物が得られることになる。
【化６】
式中、ｍおよびｎは４以下の整数であり、ｍやｎが１のものから、ｍやｎが４のものまで、いろいろのものがあり、ｑとｔは３以下の整数であり、ｑやｔが１のものから、ｑやｔが３のものまで、いろいろのものがあり、前記反応によりこれらのものが混合状態で生成する点は前記（２）の場合と同様である。
【０００８】
本発明の具体的化合物としては、Ｒ１〜Ｒ５がすべて同一のメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、２−メチルブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基などの炭素数１〜３０、好ましくは１〜２０、とくに好ましくは１〜１０の各種アルキル基を挙げることができ、その具体的化合物名としては、下記のものを挙げることができる。
ペンタキスメチルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスエチルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスｎ−プロピルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスｉｓｏ−プロピルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスｎ−ブチルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスｓｅｃ−ブチルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスｔ−ブチルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスｎ−ペンチルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキス２−メチルブチルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスｎ−ヘキシルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスｎ−ヘプチルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキス２−エチルヘキシキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスｎ−オクチルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスノナニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスデカニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスウンデカニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキストリデカニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキステトラデカニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスペンタデカニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスヘキサデカニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスヘプタデカニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスオクタデカニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスノナデカニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスエイコサニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスデカニルキサントゲン酸モリブデン
【０００９】
本発明の潤滑組成物としては、潤滑油やグリースなどを挙げることができる。本発明化合物の潤滑組成物中の存在量は、従来の摩擦調整剤と同様であり、例えば通常組成物に対し、０．１〜１０重量％程度の割合で配合する。
【発明の効果】
【００１０】
（１）新規なリンを含まないＭｏ系摩擦調整剤が得られた。
（２）本発明化合物は低い摩擦係数を示し、各種省エネルギー潤滑油の摩擦調整剤として利用できる。
（３）本発明化合物はリンを含まないことにより、とくに省燃費エンジンオイルの摩擦調整剤としての利用に適する。
（４）本発明化合物は、自動車排ガス浄化装置に内蔵される触媒（ＮＯｘの削減用）に悪影響を及ぼさない。
【実施例】
【００１１】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれにより何等限定されるものではない。
【００１２】
実施例１（Ｒ１〜Ｒ５がすべてイソプロピル基の場合）
【化７】
精製水２０ｍｌと塩化メチレン２０ｍｌの溶液に、イソプロピルキサントゲン酸カリウム（６．３８ｇ、３６．６ｍｍｏｌ）を溶解させ、そこに５塩化モリブデン（２ｇ、７．３２ｍｍｏｌ）をゆっくり加え、３０分間撹拌した。有機層を抽出し、硫酸マグネシウムにより乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによりペンタキスイソプロピルキサントゲン酸モリブデンＭｏ〔Ｓ２ＣＯＣＨ（ＣＨ３）２〕５を単離した。収率７５％
【００１３】
実施例２（Ｒ１〜Ｒ５がすべてペンチル基の場合）
【化８】
精製水２０ｍｌと塩化メチレン２０ｍｌの溶液に、アミルキサントゲン酸カリウム（７．４１ｇ、３６．６ｍｍｏｌ）を溶解させ、そこに５塩化モリブデン（２ｇ、７．３２ｍｍｏｌ）をゆっくり加え、３０分間撹拌した。有機層を抽出し、硫酸マグネシウムにより乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによりペンタキスペンチルキサントゲン酸モリブデンＭｏ〔Ｓ２ＣＯＣ５Ｈ１１〕５を単離した。収率６８％
【００１４】
実施例３、４および比較例１
表２に示すように、実施例３は、実施例１で得られたペンタキスイソプロピルキサントゲン酸モリブデンを、実施例４は実施例２で得られたペンタキスペンチルキサントゲン酸モリブデンのそれぞれを「分散剤（アルケニルコハク酸ポリアルキレンポリイミド 商品名ＩｎｆｉｎｕｍＣ９２６６）５ｗｔ％を添加したエステル油（ジイソノニルアジピン酸）（１００℃における粘度３．０４ｍｍ２／ｓ）」中にＭｏ含有量５００ｐｐｍとなるようにそれぞれ加え、潤滑剤を調製する。なお、比較例１は、本発明の摩擦調整剤を含まない以外は同一の試料油を作ったものである。
これら試料油をＳＲＶ試験機（図２に示すシリンダー・オン・ディスク型の往復動試験機）により下表１の条件にて３０分間摩擦係数の測定評価を行い、その結果を図１に示す。試験片は５２１００鋼である。
試験条件
【表１】
【表２】
その結果は、図１に示す。
試験開始１分以降、本発明の摩擦調整剤を含まない比較例１と比較して、実施例３および４は、低い摩擦係数を示すことが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例３、４および比較例１の潤滑油の摩擦係数が時間と共にどのように変化するかを示すものである。
【図２】シリンダー・オン・ディスク型往復動試験機の作動概略図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規なアルキルキサントゲン酸モリブデン、それよりなる摩擦調整剤およびそれを含む潤滑組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
潤滑剤の摩擦特性を適切なレベルに調整するために摩擦調整剤（フリクションモディファイア）があり、省燃費を目指したギヤ油やエンジン油のような潤滑組成物には摩擦低減作用のある摩擦調整剤が使用されており、自動変速機の湿式クラッチ部分に用いる潤滑組成物ではある程度高い摩擦レベルを維持するため摩擦向上作用のある摩擦調整剤が使用されている。これらの摩擦調整剤としては多くのタイプのものが提案されている。
【０００３】
そして、その摩擦調整剤として最も代表的なものが有機モリブデン化合物であるが、非特許文献１にみられるように、これらの有機モリブデン化合物は、下記式（２）および（３）に示されているように１分子中に２個のＭｏ元素を含有する化合物である。
【化２】
また、特許文献１〜５においても１分子中に２個のＭｏ元素含有化合物が開示されている。
そして、前記一般式（２）で示されるように分子中にリンを含有する化合物は、エンジン油に使用される場合、排ガス清浄機の触媒毒となるという問題を含んでおり、リンを含まない化合物が求められている。
【０００４】
【非特許文献１】昭和６１年７月２５日、株式会社 幸書房発行、桜井俊男編著「新版石油製品添加剤」
【特許文献１】特許第３４９５７６４号公報
【特許文献２】特公昭４５−２４５６２号公報
【特許文献３】特開昭５２−１９６２９号公報
【特許文献４】特開昭５２−１０６８２４号公報
【特許文献５】特開昭４８−５６２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の第１の目的は、リンを含有しない化合物であって、摩擦を最適に調整する摩擦調整剤などとして有用な新規化合物およびそれよりなる摩擦調整剤を提供する点にある。
本発明の第２の目的は、それを利用した潤滑組成物を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１は、一般式（１）
【化３】
（式中、Ｒ１〜Ｒ５は炭素数１〜３０の直鎖または分岐のアルキル基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である）
で示されるアルキルキサントゲン酸モリブデンに関する。
本発明の第２は、前記Ｒ１〜Ｒ５がメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルよりなる群から選ばれた同一のアルキル基である請求項１記載のアルキルキサントゲン酸モリブデンに関する。
本発明の第３は、請求項１または２記載のアルキルキサントゲン酸モリブデンよりなる摩擦調整剤に関する。
本発明の第４は、請求項３記載の摩擦調整剤を含有する潤滑組成物に関する。
【０００７】
本発明の化合物は、例えば下記の反応により製造することができる。
【化４】
【化５】
式中、Ｍｏ〔Ｓ２ＣＯＲ１〕５−ｎ〔Ｓ２ＣＯＲ２〕ｎには、ｎが１のものからｎが４のものまでの４種類の化合物を表示しており、前記反応では合計６種類の生成物が得られることになる。
【化６】
式中、ｍおよびｎは４以下の整数であり、ｍやｎが１のものから、ｍやｎが４のものまで、いろいろのものがあり、ｑとｔは３以下の整数であり、ｑやｔが１のものから、ｑやｔが３のものまで、いろいろのものがあり、前記反応によりこれらのものが混合状態で生成する点は前記（２）の場合と同様である。
【０００８】
本発明の具体的化合物としては、Ｒ１〜Ｒ５がすべて同一のメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、２−メチルブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基などの炭素数１〜３０、好ましくは１〜２０、とくに好ましくは１〜１０の各種アルキル基を挙げることができ、その具体的化合物名としては、下記のものを挙げることができる。
ペンタキスメチルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスエチルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスｎ−プロピルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスｉｓｏ−プロピルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスｎ−ブチルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスｓｅｃ−ブチルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスｔ−ブチルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスｎ−ペンチルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキス２−メチルブチルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスｎ−ヘキシルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスｎ−ヘプチルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキス２−エチルヘキシキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスｎ−オクチルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスノナニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスデカニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスウンデカニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキストリデカニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキステトラデカニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスペンタデカニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスヘキサデカニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスヘプタデカニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスオクタデカニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスノナデカニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスエイコサニルキサントゲン酸モリブデン
ペンタキスデカニルキサントゲン酸モリブデン
【０００９】
本発明の潤滑組成物としては、潤滑油やグリースなどを挙げることができる。本発明化合物の潤滑組成物中の存在量は、従来の摩擦調整剤と同様であり、例えば通常組成物に対し、０．１〜１０重量％程度の割合で配合する。
【発明の効果】
【００１０】
（１）新規なリンを含まないＭｏ系摩擦調整剤が得られた。
（２）本発明化合物は低い摩擦係数を示し、各種省エネルギー潤滑油の摩擦調整剤として利用できる。
（３）本発明化合物はリンを含まないことにより、とくに省燃費エンジンオイルの摩擦調整剤としての利用に適する。
（４）本発明化合物は、自動車排ガス浄化装置に内蔵される触媒（ＮＯｘの削減用）に悪影響を及ぼさない。
【実施例】
【００１１】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれにより何等限定されるものではない。
【００１２】
実施例１（Ｒ１〜Ｒ５がすべてイソプロピル基の場合）
【化７】
精製水２０ｍｌと塩化メチレン２０ｍｌの溶液に、イソプロピルキサントゲン酸カリウム（６．３８ｇ、３６．６ｍｍｏｌ）を溶解させ、そこに５塩化モリブデン（２ｇ、７．３２ｍｍｏｌ）をゆっくり加え、３０分間撹拌した。有機層を抽出し、硫酸マグネシウムにより乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによりペンタキスイソプロピルキサントゲン酸モリブデンＭｏ〔Ｓ２ＣＯＣＨ（ＣＨ３）２〕５を単離した。収率７５％
【００１３】
実施例２（Ｒ１〜Ｒ５がすべてペンチル基の場合）
【化８】
精製水２０ｍｌと塩化メチレン２０ｍｌの溶液に、アミルキサントゲン酸カリウム（７．４１ｇ、３６．６ｍｍｏｌ）を溶解させ、そこに５塩化モリブデン（２ｇ、７．３２ｍｍｏｌ）をゆっくり加え、３０分間撹拌した。有機層を抽出し、硫酸マグネシウムにより乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによりペンタキスペンチルキサントゲン酸モリブデンＭｏ〔Ｓ２ＣＯＣ５Ｈ１１〕５を単離した。収率６８％
【００１４】
実施例３、４および比較例１
表２に示すように、実施例３は、実施例１で得られたペンタキスイソプロピルキサントゲン酸モリブデンを、実施例４は実施例２で得られたペンタキスペンチルキサントゲン酸モリブデンのそれぞれを「分散剤（アルケニルコハク酸ポリアルキレンポリイミド 商品名ＩｎｆｉｎｕｍＣ９２６６）５ｗｔ％を添加したエステル油（ジイソノニルアジピン酸）（１００℃における粘度３．０４ｍｍ２／ｓ）」中にＭｏ含有量５００ｐｐｍとなるようにそれぞれ加え、潤滑剤を調製する。なお、比較例１は、本発明の摩擦調整剤を含まない以外は同一の試料油を作ったものである。
これら試料油をＳＲＶ試験機（図２に示すシリンダー・オン・ディスク型の往復動試験機）により下表１の条件にて３０分間摩擦係数の測定評価を行い、その結果を図１に示す。試験片は５２１００鋼である。
試験条件
【表１】
【表２】
その結果は、図１に示す。
試験開始１分以降、本発明の摩擦調整剤を含まない比較例１と比較して、実施例３および４は、低い摩擦係数を示すことが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例３、４および比較例１の潤滑油の摩擦係数が時間と共にどのように変化するかを示すものである。
【図２】シリンダー・オン・ディスク型往復動試験機の作動概略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）
【化１】
（式中、Ｒ１〜Ｒ５は炭素数１〜３０の直鎖または分岐のアルキル基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である）
で示されるアルキルキサントゲン酸モリブデン。
【請求項２】
前記Ｒ１〜Ｒ５がメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルよりなる群から選ばれた同一のアルキル基である請求項１記載のアルキルキサントゲン酸モリブデン。
【請求項３】
請求項１または２記載のアルキルキサントゲン酸モリブデンよりなる摩擦調整剤。
【請求項４】
請求項３記載の摩擦調整剤を含有する潤滑組成物。
【請求項１】
一般式（１）
【化１】
（式中、Ｒ１〜Ｒ５は炭素数１〜３０の直鎖または分岐のアルキル基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である）
で示されるアルキルキサントゲン酸モリブデン。
【請求項２】
前記Ｒ１〜Ｒ５がメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルよりなる群から選ばれた同一のアルキル基である請求項１記載のアルキルキサントゲン酸モリブデン。
【請求項３】
請求項１または２記載のアルキルキサントゲン酸モリブデンよりなる摩擦調整剤。
【請求項４】
請求項３記載の摩擦調整剤を含有する潤滑組成物。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−１８９５６４（Ｐ２００８−１８９５６４Ａ）
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３３９７（Ｐ２００７−２３３９７）
【出願日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【出願人】（０００１８６９１３）昭和シェル石油株式会社 (322)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【出願人】（０００１８６９１３）昭和シェル石油株式会社 (322)
【Ｆターム（参考）】
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