JPS6375095A - 酸化防止剤としての鋼モリブデン塩 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、現在市場で入手可能な潤滑油に比較して向上
された酸化安定性及び耐摩耗性を有する潤滑油を対象と
するものである。この向上された酸化安定性及び耐舗耗
性は、ベース原料油に銅塩及びモリブデン塩を添加する
ことによって得られる。溶液状態の金銅及びモリブデン
金属又は鉄濃度は、約α００６〜約α５重量％好ましく
は約α００９〜約α１！ｆｉ％の範囲内であってよい。

銅塩の濃度は、約α００２〜約α３重ｆｆｉ％好ましく
は約α００５〜約α１重１１％の範囲内で６ってよい。

モリブデン塩の濃度は、約α００４〜約α３重量％好ま
しくは約０．００５〜約１１重量２の範囲内でろってよ
い。銅塩及びモリブデン塩の陰イオン部分は、有機及び
無機の両方を含めて本質上任意の影線であってよい。し
かしながら、各基の陰イオン部分は、系の他の成分と相
容性であることが必須である。各基は、有機及び（又は
）無機塩から誘導することができる。有機酸を用いると
きには、これは、芳香族、ナフテン系、脂肪族、環状、
分校状又はこれらのどれか又は全部の組み合わせであっ
てよい。その上１．それは、本質上任意数のカルボン酸
基特に約１〜約６個のカルボン酸基を含むことができる
が、しかし唯一個のカルボン酸基を有する酸が最とも好
ましい。他方、無機酸を用いるときＫは、これは、弱酸
又は強酸のどちらかから誘導することができる。それが
用いられる系における相容性は、主な制御基準である。

しかしながら、これに関して、弱酸の使用が一般に好ま
しいことに注目すべきである。と云うのは、強酸から＃
Ｓ導される塩は、それが用いられるところの有機組成物
における全酸価数の増大をもたらすことができるからで
ある。また、大気に汚染物を放出する可能性がある物質
が使用されないことを確実にするように特定の陰イオン
部分を選択するに当っては注意を払うべきである。

本発明の防止剤組成物の環部分に広範囲の陰イオン源を
使用することができるにもか＼わらず、それは、一般に
は、約１〜約５０個好ましくは約８〜約２０個の炭素原
子を含むカルボン酸から誘導される。その上、有機部分
は、一般には、芳香族、ナフテン糸、脂肪族、シクロ脂
肪族又はこれらのうちの１種以上の組み合わせからなる
。最とも好ましい具体例では、塩の陰イオン部分は、約
８〜約１８個の炭素原子を有するモノカルボン酸系脂肪
酸から誘導される。

特に好ましい銅塩は、オレイン酸塩、ステアリン酸塩、
ナフテン酸及びこれらの混合物よりなる群から選択され
る塩である。オレイン酸銅がその比較的低いコストの故
に％に好ましい。

特に好ましいモリブデン塩は、ナフテン酸塩、オレイン
酸塩、ステアリン酸塩及びそれらの混合物よりなる群か
ら選択される塩である。ナフテン酸モリブデンがその比
較的低いコストの故に峙ＧＣ好ましい。

本発明の有用性は、次の比較例及び実施例から理解する
ことができよう。

比較例１ ４０℃において約２９０〜約Ｓ　ｔ　Ｏｃｓ　　の範囲
の粘度（これは、１００″ｐにおける約１５０〜１６　
ｏｓｕｓに相当する）を有する溶剤抽出ベース原料油で
あるソルベント１５０ニユートラルオイルに対して一連
の酸化試験を実施した。一連のロータリー・ボンベ・オ
キシデーション・テスト（ＲＢＯＴ）を行なった。これ
らの試験は、ＡＳＴＭＤ２２７２−６７に記載の操作に
従って実施された。各試験において、約３００−の容量
を有する１８−８ステンレス鋼ボンベに５０±α５ｐＯ
試験油を入れた。試料を酸素で４２１ＫＰａゲージに加
圧しそして定圧浴によって１５０℃に維持した。

ボンベの酸素圧は、溶液が酸化状態になるにつれて低下
した。ＲＢＯＴ寿命を測定すると、試験の開始からボン
ベの圧力が最大圧よ１）１７２ＫＰａ低下するまでの時
間の期間であった。試験は、添加剤を全く加えない場合
、α１重ａ％のジチオカルバミン酸ｅｌｉ（ＤＴＣ）の
みを加えた場合及びＱ、１重量％のナフテン酸モリブデ
ンのみを加えた場合についてソルベント１５０ニユート
ラルオイルに対して行われた。これらの結果を表Ｉに示
す。これらの結果から、各添加剤は、添加剤を全く加え
ていない場合と比較してソルベント１５０ニユートラル
オイルの酸化安定性を向上させたことが分かる。

例　　１ ％ＤＴＣ及びす７テン酸モリブデンの両方を加えたノル
ベント１５０ニユートラルに対して比較例１に記載した
と一様の態様で試験を行なった。１つの試験では、α０
３重社％の銅ＤＴＣ及びα０７重社％のナフテン酸モリ
ブデンを併用した。

他の試験では、αＯＳＺ量％の銅ＤＴＣ及びα０５重に
％のナフテン酸モリブデンの両方を用いた。

更に、他の実験では、α０１重１１％の銅ＤＴＣ及びα
０９重社％のナフテン酸モリブデンを用い九。

これらの結果も表Ｉに示す。！！■を見ると、ナフテン
酸モリブデンはオレイン酸銅よシも有効な酸化防止剤で
らること及び銅塩とモリブデン塩との組み合わせがどち
らかの塩の単独よりも有＃な酸化防止剤であることが分
るだろう。

表　　　　　Ｉ な　し　　　　　　　　　　　　　　　　＜２７ジチオ
カルバミン酸銅　　　　　α１　　　　　　　２Ｂナフ
テン酸モリブデン　　　　α１　　　　　　　６６比較
例２ オレイン酸銅又はナフテン酸モリブデンを添加したｆ３
ＡＥグレード１　ａｗ−５Ｑ型モーター油に対して酸化
安定性試験を行々つた。酸化安定性は、アール・エル・
プライン氏が＠’ｆ’ｈｅｒｍａｌ　Ａｎａｌｙｔｉｃ
ａｌＣｈａｒｍｃｔｅｒｉｚｍｔ％ｏｎ　ｏｆ　０１ｌ
ｓ　ａｎｄ　Ｌｕｂｒｌｃｍｎｔｓ　”し−ｒｌｃａｎ
　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　５Ｖｏｌ　、　１１　、第２
７Ａ′５０頁（１９７９年６月）〕Ｋそしてエフ・ノニ
ル及びジー・イー・クラントン両氏が”　Ａｐｐｌｉｃ
ａｔｌｏｒｌｏ（Ｔｈｅｒｍａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　
ｔｏ　Ｐ＠ｔｒｏｌｅｕｍ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　”（Ａ
ｍｅｒｉｃａｎ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　、　ＶＯｌ　
、　１１　、第２７〜５０頁（１９７９年６月）〕に記
載した示差走査熱量法（ＤＥＣ）試験によって測定され
丸。ＤＥＣヘッドを１００℃／分において５０℃から２
１０℃までプログラミングし、そして２１０℃において
等温下に保持した。６９ＫＰａＫ維持された酸素雰囲気
を使用した。この試験操作では、試導時間は、熱の発熱
的放出が酸化反応の開始を示すまで測定される。表■及
び添付図面に示されるように、ナフテン酸モリブデンは
、等モル及び重量ｍｗＩＦ−おいてオレイン酸銅よりも
有効性が低い酸化防止剤であることが分かった。と云う
のは、ナフテン酸モリブデンのあ１導時間はオレイン酸
銅のものよりも短かいことが分かったからである。

例　　２ 比較例２のものと同様の潤滑油ベース原料にオレイン酸
銅及びナフテン酸モリブデンを檎々の量で加えたものに
対して追加的なり８Ｃ試験を実施した。これらの結果も
表１及び添付図面に示す。これらの結果のプロットから
、オレイン酸銅とナフテン酸モ！ｊプデンとの組み合わ
せが酸化安定性において相乗的な向上をもたらすことが
分る。

表　　　　　■ α２６　　　　　α２６　　　　α５２　　　　　２２
．７α２６　　　　　α１４　　　　α４０　　　　　
１４５α２６　　　　　α１０　　　　α３６　　　　
　１＆８α２６　　　　　α０５　　　　α３１　　　
　１氏５α２６　　　　０　　　　　　α２６　　　　
　１２．１０．１３　　　　　α１３　　　　α２６　
　　　　１７．２α０６５　　　　　α０６５　　　　
αＩ　Ｓ　　　　　　１　α２０　　　　　　　ＩＩＬ
２６　　　　α２６５．０また、銅塩及びモリブデン塩
がＭ耗減少に及ホす影響を調べるためにベース原料油に
対してＩｌ［を行なった。

比較例３ １１ｅ減少における種々の潤滑油の柱面を調べるための
標皐試験は、四球機械試験（Ｆｏｕｒ　ＢａｌＩＭａｃ
ｈｉｎｅ　Ｔｅ５ｔｓ　）である。この試ｗＪ！（３５
ＩＩｌｌ荷重下に大気圧において％　２００　ｒｐｍで
３０分間行われる）では、相対的ＦＩＬ粍傷直径及び相
対的摩耗容量を測ぺるために１００℃に維持され九潤滑
油を評価した。

オレイン酸銅又はナフテン酸モリブデンのみを添加した
５ＡＥ１　ｏｗ−３０グレードを有するＩ１１渭油につ
いての結果を表１に−示す。表Ｉのデータをみると、ナ
フテン酸モリブデン単独はオレイン酸銅添加剤に比較し
て相対的摩耗の増加を実際に引き起こしたことが分かる
。

例　　３ この試験（比較例３と同じ条件下に行われた）では、オ
レイン酸銅及びナフテン酸モリブデンの両方がベース潤
滑油に加えられ九。表ＩＮＫ示されるように、両方の塩
の添加は、摩耗傷直径及び相対ｒｘ耗を減じた。同ちレ
ベルのオレーイン酸銅及びナフテン酸モリブデンの使用
は、ＺＤＤＰ濃ｉの低下、それ故Ｋｍ耗保護の減少なし
に全添加剤処理レベルを減少させることを可能にする。

比較例４ アイ・ニル・ゴールドプラット氏が”　Ｔｈ＠Ｕｓｅｏ
ｆ　　Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ　　ＥｓｓｇＪａｅ　　０４
ｌｓ　　＠　　（ＳＡＥ　　　ｐａｐｅｒＡ１７０５７
６、（１９７７））Ｋ記載した如き１ボール・オン・シ
リンダー・マシーン・テスト１を使用して追加的な摩耗
試験を行なった。この試験は、四球機械試験を補うもの
であり、更に添加剤のＷｓ擦減少性についての情報を提
供する。試験は、湿った空気、大気シール、４．ＯＯＯ
＆の荷重、ＣＬ２５回転／分のシリンダー回転速度及び
１０４℃の温度を使用して１ボール・オン・シリンダー
・マシーン１で行われた。α２６重量％のオレイン酸銅
を添加したモーター油及びα２６重量％のナフテン酸モ
リブデンを添加したモーター油についてシリンダー横断
面積、相対１１ｉ純減少量及びボ擦係数を測定した。こ
れらの結果を表■に示す。このデータを見れば、オレイ
ン酸銅及びナフテン酸モリブデンは、シリンダーｆＩ！
２断面檀及びＬ１１擦係数の両方の面で実質上等しい結
果をもたらしたことが分かる。

例　　４ ボール・オン・シリンダー・マシーンにおいて比較例４
におけると同じ試験東件及び同様のモーター油を使用し
て試験を実施し良。１つの試験ではα２６重量％のオレ
イン酸銅及び１２６重１１％のナフテン酸モリブデンを
モーター油に加え、これに対して他の試験ではα１３重
量％のオレイン酸銅及びα１３重駄％のナフテン酸モリ
ブデンをモーター油に加えた。これらの試験結果を表Ｉ
ＹＫ示す。これらの結果から、ナフテン酸モリブデンと
オレイン酸銅とを組み合わせると、シリンダー横断面構
及び摩擦係数によって測定して両方の摩耗の減少がもた
らされたことが分かる。

比較例５ 完全配合８ＡＥ　　１０Ｗ−３０乗用車エンジン油に対
してパネル・；−カー・テスターを使用して一連の酸化
試験を行なった。パネル・ツーカー・テスターてついて
は、フエデラルテスト法３４６２に記載されている。こ
れらの試験で実施する操作では、サンプオイルを１５０
℃に加熱しそしてパネルを３３０℃に加熱した。これら
の温度は、モーター油を評価するのに用いられる性能パ
ラメーターである粘度上昇を（Ｉｔ進させるために設定
された。低い粘度上昇％は、向上した潤滑剤品質を示す
。試験では、約２５０１の試験油を潤滑剤受器に入れ、
モして試蘭泊中に空気をパップリングさせる。試験は４
時間実施されるが、２時間の操作後に２０ＣＣの試料が
採取される。試料採取後、４０ＣＣの新鮮な補給試料を
加える。

オレイン酸銅又はナフテン酸モリブデンのみを含有する
ＳＡＥ　　１０Ｗ−５０乗用車用油についての結果を表
Ｖに示す。示されるデータから、オレイン酸緊又はナフ
テン酸モリブデンのどちらかを単独で含有する配合物の
粘度上昇％は匹敵するもので６って、約６２％に等しい
。

例　５ この試＃（比較例２と同じ条件下で実施された）では、
乗用車用エンジン油に対してオレイン酸銅及びナフテン
酸モリブデンの両方を一緒に加えた。

表ＶＫ示されるように、両方の塩を−ＭＫ添加すると、
どちらかの塩の単独使用と比較して粘度上昇襲が有意れ
に増大する。更に、２つの塩の５０：５０混合物は、試
験した他の組み合わせと比較して低い粘度上昇嘱をもた
らすようでるる。

表　　　　　Ｖ αＯα２６　　　　　（１２６６２ α２６　　　　　α０　　　　　α２６　　　６２α０
６５　　　　α１９５　　　　［１２６４６α１３　　
　　　α１３　　　　α２６　　　５１α１９５　　　
　　［１０６５α２６　　　５５

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明の潤滑油の向上した酸化安定性を例
示するものであって、示差走査熱意法誘導時間（酸化安
定性の尺度）を存在するオレイン酸銅及びす７テン酸モ
リブデンの相対量の函数として表わしたプロットである
。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）ベース原料油、及び （Ｂ）有効量の銅塩及びモリブデン塩、 を含む向上した酸化安定性を有する潤滑油。
2. （２）銅及びモリブデン金属及び（又は）金属イオンの
   全濃度がベース原料油の約０．００６〜約０．５重量％
   の間の範囲である特許請求の範囲第１項記載の潤滑油。
3. （３）銅塩の濃度がベース原料油の約０．００２〜約０
   ．３重量％の間の範囲である特許請求の範囲第２項記載
   の潤滑油。
4. （４）銅塩の濃度がベース原料油の約０．００９〜約０
   ．１重量％の間の範囲である特許請求の範囲第３項記載
   の潤滑油。
5. （５）モリブデン塩の濃度がベース原料油の約０．００
   ４〜約０．３重量％の間の範囲である特許請求の範囲第
   ３項記載の潤滑油。
6. （６）モリブデン塩の濃度がベース原料油の約０．００
   ５〜約０．１重量％の間の範囲である特許請求の範囲第
   ５項記載の潤滑油。
7. （７）銅塩がナフテン酸塩、オレイン酸、ステアリン酸
   及びこれらの混合物よりなるカルボン酸塩の群から選択
   される特許請求の範囲第２項記載の潤滑油。
8. （８）モリブデン塩がオレイン酸、ステアリン酸塩及び
   それらの混合物よりなるカルボン酸塩の群から選択され
   る特許請求の範囲第７項記載の潤滑油。
9. （９）モリブデン塩がナフテン酸モリブデンからなる特
   許請求の範囲第８項記載の潤滑油。
10. （１０）銅塩がオレイン酸銅からなる特許請求の範囲第
    ９項記載の潤滑油。