JP2965663B2 - 安定剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規で有用な安定剤組成物に関する。更に特
に本発明は石油に由来する燃料、潤滑剤、及び機能性液
体に対する抗酸化剤に関する。

要するに本発明によれば、２−tert−ブチルフエノー
ル１〜８重量％、2,6−ジ−tert−ブチルフエノール４
〜12重量％、２−tert−ブチル−４−ｎ−ブチルフエノ
ール４〜12重量％、2,4,6−トリ−tert−ブチルフエノ
ール４〜12重量％、及び2,6−ジ−tert−ブチル−４−
ｎ−ブチルフエノール65〜80重量％からなり、且つ中油
燃料（middle distillate fuels）に対する安定剤とし
て使用するのに理想的に適当ならしめるバランスのとれ
た性質を有するアルキルフエノールの液体混合物が提供
される。そのような混合物は、アルデヒド触媒アルキル
化法に従い、ｎ−ブタノール、tert−ブチル化フエノー
ルの適当な混合物、及び強塩基（例えばNaOH又はKOH）
を用いることによつて容易に製造することができる。

ガゾリン、ジーゼル燃料、燃料油、ジエツト燃料、及
びケロセンのような燃料は貯蔵中に酸化劣化を受け、固
体沈着物、ゴム状物、又はスラツジが燃料中に生成する
傾向がある。明らかにそのような物質の生成は欠点であ
る。

同様に、潤滑剤及び機能性液体例えばクランクケース
循環油、ギヤオイル、電気絶縁油、スピンドル油、自動
トランスミツシヨン油、水圧機油などは普通酸化劣化に
対する保護を必要とする。そのような基剤において、時
期早尚の劣化は粘度の変化（普通粘度の増加）又は酸化
の増加において明白である。そのような影響も致命的で
ある。

本発明は、燃料、潤滑剤、及び機能性液体における抗
酸化剤として用いるのに適当ならしめるバランスのとれ
た性質を有する問題の新規な組成物を提供する。更に本
発明は、通常空気へ露呈した時に徐々に酸化的劣化又は
分解を受けがちである液体燃料又は潤滑油又は機能性液
体を主割合で、そして本発明の抗酸化剤組成物をそのよ
うな劣化を禁止するのに十分な少量で含んでなる燃料、
潤滑及び機能性液体を提供する。

本発明のある具体例に従えば、 ａ）２−tert−ブチルフエノール１〜８重量％、 ｂ）2,6−ジ−tert−ブチルフエノール４〜12重量％、 ｃ）２−tert−ブチル−４−ｎ−ブチルフエノール４〜
12重量％、 ｄ）2,4,6−トリ−tert−ブチルフエノール４〜12重量
％、及び ｅ）2,6−ジ−tert−ブチル−４−ｎ−ブチルフエノー
ル65〜80重量％、 から本質的になるアルキルフエノールの液体混合物が提
供される。そのような混合物は酸化禁止剤（抗酸化剤）
として及びタービン燃料油に対する熱的安定剤として有
用である。更にそのような混合物は、これを燃料、潤滑
剤及び機能性液体に対する抗酸化剤として特に有用なら
しめる物理性をバランス良く有している。例えばそれは
非常に低い凍結点を有し、多くのそのような混合物は−
80℃程度の低温において結晶生成の徴候を示さない。更
にその粘度はその上述した用途に対して非常に適してい
る。多くのそのような混合物は、０℃で1300センチスト
ークス（cST）以下、25℃で100sST以下、及び100℃で10
cST以下の粘度を有する。そのような混合物は適当には
高沸点且つ非常に低い水溶解性を有する。またそれはす
べての通常の種類のガソリン、中油（middle distillat
e）燃料、鉱物潤滑油及び炭化水素に基づく機能性液体
に非常に可溶であるばかりでなく、補助的な希釈剤又は
担体を必要としないで迅速にそれらに溶解すり。

本発明のアルキルフエノール混合物が、それ自体混合
物の物理的性質を有さないいくつかの成分からなるとい
うことを特記することは興味がある。例えば2,6−ジ−t
ert−ブチルフエノールは融点37〜39℃を有して室温で
固体であり、そして2,4,6−tert−ブチルフエノールは
温度129〜132℃になるまで溶融しない。２−tert−ブチ
ルフエノールは室温で液体であるけれど、それは−６〜
−７℃で固化する。

本発明の好適な具体例において、 ａ）２−tert−ブチルフエノール１〜８重量％、 ｂ）2,6−ジ−tert−ブチルフエノール６〜10重量％、 ｃ）2,4,6−tert−ブチル−４−ｎ−ブチルフエノール
６〜10重量％、 ｄ）2,4,6−トリ−tert−ブチルフエノール６〜10重量
％、及び ｅ）2,6−ジ−tert−ブチル−４−ｎ−ブチルフエノー
ル65〜75重量％、 からなるアルキルフエノールの液体混合物が提供され
る。

上記混合物は、個々の成分を単に一緒に及び／又は種
々の準組合せで混合することによつて、或いはtert−ブ
チルフエノールの適当な混合物をブチル化することによ
つて容易に製造することができる。その濃縮形において
（即ち補助的溶媒、希釈剤又は担体で希釈されていない
場合）、アルキルフエノールの上記混合物は通常最初の
tert−ブチルフエノール混合物中の不純物の随伴により
或いはブチル化工程での副生成物の生成により或いは潜
在的な不純物源の組合せにより、他の成分を高々約８％
含有するであろう。多くの場合これらの不純物はそれ自
体フエノール種であり、従つていずれの場合でもその存
在が致命的であり或いはそれが燃料、潤滑剤及び機能性
液体の抗酸化剤としての組成物の効果を悪くするという
ことを示す証拠は何もない。非常に純粋な成分ａ）〜
ｅ）を上述した割合で一緒に混合することにより或いは
ブチル化生成物を厳密に精製することにより本質的に純
粋な混合物を製造することは可能であるけれど、そのよ
うな工程は時間と費用がかかり、従つてそれほど望まし
くない。

上記成分ａ）〜ｅ）を上述の相対割合で含む混合物を
安定化量で含有するガソリン及び中油燃料（例えばジー
ゼル油、タービン燃料、バーナ燃料、及びケロセン）は
本発明の更なる具体例を構成する。そのような燃料組成
物は個々の成分を単に及び／又は種々の準組合せで混合
することによつて製造することができる。しかしなが
ら、各成分を、成分ａ）〜ｅ）から本質的になる上述の
混合物の形で燃料と一緒に混合することは非常に好適で
ある。この方法はこれらの成分が他に影響する相互可溶
化効果を示し且つ非常に簡便で、操作費が安いという利
点をもつ。通常利点はないけれど、本発明の混合物は燃
料と混合物する前に希釈剤、溶媒又は担体と混合してあ
つてもよい。

上記成分ａ）〜ｅ）の安定化量を上述の相対割合で含
有する潤滑剤（例えば鉱物潤滑油及びグリース）及び機
能性液体（例えば水圧用液体、自動トランスミツシヨン
液体、又は電気絶縁油）も、更に本発明の具体例を構成
する。そのような組成物は個々の成分を単に及び／又は
種々の準組合せで基剤油に混合することによつて製造す
ることができる。しかしながら、そのような組成物を、
成分ａ）〜ｅ）を上述の割合で含有する混合物又は濃厚
物の形で基剤油に混入することは好適である。そのよう
な混合物又は濃厚物は、潤滑剤又は機能性液体に通常使
用される種類の他の添加剤例えば分散剤、粘度指数向上
剤、極圧剤、耐摩耗添加剤、防錆剤などを適当な割合で
含んでいてもよい。

本発明の抗酸化混合物を燃料に用いる濃度は広い範囲
内で変えることができる。通常使用量は、燃料が必要と
される最少の保護期間以上安定であるように、所望の安
定性を付与するために必要とされる最小量よりもいくら
か多いであろう。反対にこれが燃料の価格に単純に付加
されるから、使用すべき耐用条件下において燃料に必要
とされるもの以上の実質的に過剰量の安定剤を用いるの
を避けることも普通望ましい。一般的に言つて、燃料は
普通00バレル当り１〜20ポンド（ptb）の範囲に入る量
の抗酸化混合物を含有するが、１〜5ptbの範囲の量は好
適である。そのような量は、本発明の抗酸化剤添加物組
成物の存在しない同一の燃料組成物について同一の条件
下に起こる劣化の量と比べて、与えられた中油燃料にお
いて起こる酸化劣化の量を減ずるのに普通十分である。
しかしながら例外的に不安定な燃料の場合或いは特に苛
酷な使用条件下に用いる燃料については、更に高濃度を
使用すべきである。

本発明の炭化水素に基づく潤滑油及び石けんで増粘し
た潤滑グリースの場合、本発明の抗酸化剤混合物は、一
般に0.1〜2.5重量％、好適には0.2〜1.0重量％の範囲の
量で存在する。ここに再び、これらの範囲からの逸脱
は、使用環境がそのような逸脱が望ましいことを警告
し、正当化し、又は指示するならばいつでも行なうこと
ができる。本発明の抗酸化剤の同様の濃度は本発明の機
能性液体でも使用され、その濃度範囲からの逸脱は指示
又は所望の場合に完全に可能である。

本発明の他の特徴は、上述したような抗酸化剤混合物
が、ｎ−ブタノール、tert−ブチル化フエノールの適当
な混合物、及び強塩基（例えばNaOH又はKOH）を用いる
アルデヒド触媒アルキル化法によつて容易に製造するこ
とができる。

次の実施例は本発明を例示する、実施例中、すべての
部及びパーセントは重量によるものとする。

実施例 ハステロイ製オートクレーブに、KOH40部;2−tert−
ブチルフエノール約６％、2,6−ジ−tert−ブチルフエ
ノール約83％及び2,4,6−トリ−tert−ブチルフエノー
ル約11％からなる混合物250部、及びブチルアルデヒド1
1部を添加して含有するｎ−ブチルアルコール190部を仕
込んだ。オートクレーブを窒素で一掃し、密閉し、235
℃に９時間加熱した。生成物を水（好ましくはそれぞれ
水100部で約５回）で洗浄し、そして低沸点成分を約25m
mHgの真空下に150℃で除去した。残存生成物は次の成分
を凡そ次の割合で含有した： ａ）２−tert−ブチルフエノール:3％ ｂ）2,6−ジ−tert−ブチルフエノール:8％ ｃ）２−tert−ブチル−４−ｎ−ブチルフエノール:8％ ｄ）2,4,6−トリ−tert−ブチルフエノール:8％ ｅ）2,6−ジ−tert−ブチル−４−ｎ−ブチルフエノー
ル:68％、 ｆ）4,4′−ブチリデンビス（2,6−ジ−tert−ブチルヘ
ノール）:1％、 ｇ）その他:4％。

そのような生成物は−80℃で結晶化の徴候を示さず、
その粘度は０℃で1170cST、25℃で70.3cST、及び100℃
で2.9cSTであつた。

成分（又はその準組合せ物）を一緒に混合することに
よつて本発明の混合物を製造する場合、そのような成分
は米国特許第2,831,888号及び第3,919,335号に記述され
ている如きアルキル化法を用いて製造することができ
る。各成分は減圧下での精留により、溶媒抽出法によ
り、又はカラムクロマトグラフイーにより適当な純粋な
形で単離することができる。

ガソリンは普通ガソリンの沸点範囲内で沸とうするパ
ラフイン、ナフテン、芳香族、及び／又はオレフインの
種々の混合物である。通常オレフイン性成分は、他のガ
ソリン成分も貯蔵中にいくらかの酸化劣化を受けるけれ
ど、空気に曝した時の酸化劣化に対して非常に敏感であ
りがちである。

本発明のガソリン成分は他の通常の物質例えばキヤブ
レター洗浄剤、上部シリンダー潤滑剤、防氷器、オクタ
ン価改良剤、染料、混合成分例えばメタノール、エタノ
ール、メチルtert−ブチルエーテル、酢酸tert−ブチル
などの成分を含有しうる。

良く知られているように、中油燃料は主に石油減に由
来し、一般に160〜370℃の範囲内の沸点を有する。この
燃料はガソリン後に留出する画分を含んでなるから中油
燃料としてしばしば言及される。そのような燃料は、ジ
エツト燃料、ケロセン、加熱油、ジーゼル燃料、タービ
ン燃料などを含む。

本発明の中油燃料組成物は、一般的な目的に対する通
常の濃度で種々の他の添加剤のいずれかを含有していて
よい。例えば本発明の燃料は、燃焼又はオクタン価改良
剤、摩耗改良剤、洗剤、染料、他の抗酸化剤、又は安定
剤などを含有していてもよい。同様に、この燃料はメタ
ノール、エタノール、ジアルキルエーテルなどのような
通常の燃料混合成分を適当な少量で含有しうる。

上述したように、本抗酸化剤は鉱油中、石けんで増粘
したグリース中、水圧機液体、トランスミツシヨン液
体、ギア油、トランスフオーマー油中などで用いること
ができる。これらの物質は主に石油に由来する炭化水素
に基づく、が、本発明は合成油又は液体が貯蔵中及び／
又は使用条件において空気にさらした時、普通の酸化劣
化に敏感である限り、そのような合成潤滑油又は機能性
液体に対しても抗酸化剤混合物として適用することがで
きる。本発明の潤滑剤又は機能性液体組成物のいずれか
は通常使用される添加剤例えば分散剤（金属含有又は無
灰物の双方）、粘度指数改良剤、極圧添加剤、耐摩耗
剤、又は防錆添加剤を通常の量で含有していてもよい。

本発明の抗酸化剤組成物は急冷油、、切削油、又は熱
交換燃料にも使用することができる。

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ａ）２−tert−ブチルフエノール１〜８重
   量％、 ｂ）2,6−ジ−tert−ブチルフエノール４〜12重量％、 ｃ）２−tert−ブチル−４−ｎ−ブチルフエノール４〜
   12重量％、 ｄ）2,4,6−トリ−tert−ブチルフエノール４〜12重量
   ％、及び ｅ）2,6−ジ−tert−ブチル−４−ｎ−ブチルフエノー
   ル65〜80重量％、 から本質的になるアルキルフエノール類の液体混合物。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の組成物を、少
   量の抗酸化剤量で含有する液体炭化水素燃料、潤滑油、
   又は機能性液体。
3. 【請求項３】ａ）２−tert−ブチルフエノール１〜８重
   量％ ｂ）2,6−ジ−tert−ブチルフエノール６〜10重量％、 ｃ）2,4,6−tert−ブチル−４−ｎ−ブチルフエノール
   ６〜10重量％、 ｄ）2,4,6−トリ−tert−ブチルフエノール６〜10重量
   ％、及び ｅ）2,6−ジ−tert−ブチル−４−ｎ−ブチルフエノー
   ル65〜75重量％、 から本質的になり、そのような混合物が−80℃程度の低
   い温度において結晶生成の証拠を示さない、アルキルフ
   エノール類の液体混合物。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第３項記載の組成物を、少
   量の抗酸化剤量で含有する液体炭化水素燃料、潤滑油、
   又は機能性液体。
5. 【請求項５】次の成分の、下記の凡その割合から本質的
   になり： ａ）２−tert−ブチルフエノール:3％ ｂ）2,6−ジ−tert−ブチルフエノール:8％ ｃ）２−tert−ブチル−４−ｎ−ブチルフエノール:8％ ｄ）2,4,6−トリ−tert−ブチルフエノール:8％ ｅ）2,6−ジ−tert−ブチル−４−ｎ−ブチルフエノー
   ル:68％、 ｆ）4,4′−ブチリデンビス（2,6−ジ−tert−ブチルフ
   エノール）:1％、 ｇ）その他:4％、 但し０℃で1300センチストークスより低く、25℃で100
   センチストークスより低く、及び100℃で10センチスト
   ークスより低い粘度を有する、特許請求の範囲第３項記
   載のアルキルフエノール類の液体混合物。
6. 【請求項６】特許請求の範囲第５項記載の組成物を、少
   量の抗酸化剤量で含有する中油燃料（middle distilla
   t fuel）。
7. 【請求項７】特許請求の範囲第５項記載の組成物を、少
   量の安定化量で含有する中油燃料。
8. 【請求項８】特許請求の範囲第５項記載の組成物を、少
   量の安定化量で含有する炭化水素潤滑油。
9. 【請求項９】特許請求の範囲第５項記載の組成物を、少
   量の安定化量で含有する炭化水素機能性液体。