JPH0693280A - 潤滑用添加剤濃縮物 - Google Patents

潤滑用添加剤濃縮物

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JPH0693280A
JPH0693280A JP5057998A JP5799893A JPH0693280A JP H0693280 A JPH0693280 A JP H0693280A JP 5057998 A JP5057998 A JP 5057998A JP 5799893 A JP5799893 A JP 5799893A JP H0693280 A JPH0693280 A JP H0693280A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 実質的に不活性な溶剤/希釈剤と、約30〜
90重量%の式(I)のアルキルフェノール(A)と式
(II)のアミノフェノール(B)の組合せよりなる組成
物とよりなる、常態液体燃料もしくは潤滑粘度の潤滑油
に用いるための添加剤濃縮物。 (R)−Ar−(OH) (I) (Rは、平均して約10個以上の脂肪族炭素原子を持つ
実質的に飽和炭化水素基質の基であり、;a,bおよび
cは1ないし、Arに存在する芳香族核の数の3倍まで
の整数であり、Arは実質的に、低級アルキル、低級ア
ルコキシ、カルボアルコキシメチロール、もしくは低級
炭化水素基質置換メチロール、NO,NO、ハロゲン
およびこれらの置換基の2以上の組合せよりなる置換基
を持つ単環、縮合環もしくは連結多核環の芳香族部分で
ある。) 【効果】 特に2サイクルエンジンの潤滑用添加物とし
て有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、主要量の潤滑粘性油
と少量の添加剤組成物とを含有する潤滑組成物において
有用な添加剤濃縮物に関する。更に詳しく言えば、本発
明は、少なくとも1種類のアルキルフェノールと少なく
とも1種類のアミノフェノールとの混合物であって、各
フェノールは少なくとも約10個の炭素原子数を有する
炭化水素をベースとする基を少なくとも1種類持つ混合
物を含む添加剤濃縮物に関する。二サイクルエンジンオ
イルは、しばしば使用前あるいは使用中に燃料と混合さ
れるから、この発明はまた二サイクル燃料−潤滑剤混合
物にも関係がある。
【0002】
【従来の技術】潤滑剤および燃料添加剤として有用なフ
ェノール性化合物が種々報告されている。アルキル化ア
ミノフェノールは潤滑剤および燃料用の添加剤として有
用であることが米国特許第4,320,021号に記載
されている。アミノフェノールおよび清浄剤/分散剤の
組成物は、特に二サイクル内燃エンジン用の潤滑剤組成
物で有用であり、また二サイクルエンジン用の添加剤お
よび潤滑剤−燃料混合物として有用であるが米国特許第
4,200,545号に記載されている。炭化水素置換
メチロールフェノールは潤滑剤および燃料において有用
であることが米国特許第4,053,428号に記載さ
れている。
【0003】過去数十年間にわたって、ワンケルエンジ
ンのようなロータリーエンジンを含む火花点火二サイク
ル(2−ストローク)内燃エンジンの用途が着実に増加
してきている。現在では、動力芝刈機その他動力操作庭
用装置、動力ノコギリ機、ポンプ、発電機、海上船外発
動機、スノーモービル、自動車等に使用されている。
【0004】二サイクルエンジンの用途の増加は、操作
条件の厳しさの増大とも結びついて、エンジンのように
充分に潤滑を行うオイルの需要を増加させている。二サ
イクルエンジンの潤滑に関連する問題の中には、ピスト
ンリングの粘着、さびつき、連結棒とベヤリング主要部
との潤滑不足、エンジン内面への炭素および樹脂状形成
物の一般的な沈着がある。樹脂状物の形成は特にやっか
いな問題である。何故ならば樹脂状物がピストンおよび
シリンダ壁に沈着すると究極的にリングが粘着し、ピス
トンリングのシーリング機能が失われることになるから
である。そのようなシールに欠陥があると、シリンダー
圧縮が不足し、新燃料のチャージを排気シリンダ内へ引
入れる吸引に依存する特に二サイクルエンジンにダメー
ジを与えることになる。従ってリングの粘着によってエ
ンジン性能が低下し、また燃料および/または潤滑剤が
不必要に消費される。スパークプラグの汚れおよびエン
ジンポートの詰りの問題も二サイクルエンジンで生じ
る。
【0005】二サイクルエンジンの潤滑に関連する特有
の問題および技術は、二サイクルエンジン潤滑剤分野の
当業者によって異なったタイプの潤滑剤として認識され
てきている。例えば米国特許第3,085,975号、
同第3,004,837号、同第3,753,905号
を参照された。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ここに記載されている
発明は、エンジン樹脂状物の沈着とピストンリングのシ
ール不足を除去するかまたは減少する二サイクルエンジ
ンオイルおよびオイル−燃料組成物用として効果のある
添加剤濃縮物を供給することによって前記の諸問題を最
小にすることを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、実質的に不
活性な溶剤/希釈剤と、約30〜90重量%の下記
(A)および(B)の組合せよりなる組成物とよりな
る、常態液体燃料もしくは潤滑剤粘度の潤滑油に用いる
ための添加剤濃縮物である。
【0008】(A)次式で示される少なくとも1種類の
アルキルフェノール
【0009】
【化5】 (B)次式で示される少なくとも1種類のアミノフェノ
ール
【0010】
【化6】 上記の式中、Rは各々独立したものであって、平均で少
なくとも約10個の脂肪族炭素原子を有する実質的に飽
和している炭化水素をベースとする基であり、a,bお
よびcは各々独立したものであって、a,bおよびcの
総和がArの満たされていない原子価を越えないことを
条件としてAr中に存在する芳香核の数の1倍から3倍
までの整数であり、Arは単環、縮合または結合した多
核環芳香族部分であって、本質的に低級アルキル、低級
アルコキシ、カルボアルコキシメチロールまたは低級炭
化水素をベースとする置換メチロール、ニトロ、ニトロ
ソ、ハロゲンおよびこれらの任意の2以上の置換基から
なる群から選択される0〜3個の置換基を有する。
【0011】この明細書において用いられている“フェ
ノール”の字句は、この分野で一般的に受入れられてい
る意味で、芳香族環の炭素に直接結合している水酸基を
少なくとも1個有するヒドロキシ−芳香族化合物を表わ
すものである。
【0012】前述のように、本発明の添加剤濃縮物に
は、 (A)次式(I)
【0013】
【化7】 で示される少なくとも1種類のアルキルフェノールと (B)次式(II)
【0014】
【化8】 で示される少なくとも1種類のアミノフェノールを組合
せた組成物を含む。種々の置換基については以下に更に
詳しく説明する。芳香族部分、R基および、アルキルフ
ェノールおよびアミノフェノール類中に存在してもよい
任意の基は同一であっても異なっていてもよい。 芳香族部分、Ar アルキルフェノールおよびアミノフェノールの芳香族部
分Arは、ベンゼン核、ピリジン核、チオフェン核、
1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン核等のような
単一の芳香族核、または多核芳香族部分を表わすことが
できる。多核芳香族部分は縮合タイプのものでもよい;
すなわち、ナフタレン、アントラセン、アザナフタレン
類等のように少なくとも2つの芳香族核が他核の2点で
縮合しているものでもよい。多核芳香族部分は、少なく
とも2つの核(単核または多核)が橋かけ結合を介して
互に結合している結合タイプのものでもよい。そのよう
な橋かけ結合は、炭素−炭素単結合、エーテル結合、ケ
ト結合、スルフィド結合、硫黄原子数が2〜6のポリス
ルフィド結合、スルフィニル結合、スルホニル結合、メ
チレン結合、アルキレン結合、ジ−(低級アルキル)−
メチレン結合、低級アルキレンエーテル結合、アルキレ
ンケト結合、低級アルキレン硫黄結合、炭素原子数が2
〜6の低級アルキレンポリスルフィド結合、アミノ結
合、ポリアミノ結合およびこのような二価の橋かけ結合
の組合せから選択される。場合によっては1個以上の橋
かけ結合が芳香族間でArに存在していてもよい。例え
ば、フルオレン核は共にメチレン結合と共有結合によっ
て結合している2個のベンゼン核を持っている。そのよ
うな核は3個の核からなるが、そのうちの2つが芳香族
性である。通常Arは芳香族核自体には炭素原子のみを
有する。
【0015】Ar中の縮合、結合または双方の芳香核の
数が式Iのaとbの値を決めることになる。例えばAr
が単一の芳香核を有するときには、aとbは互に独立し
たものであって1〜3である。Arが2個の芳香核を有
するときには、aとbは各々1〜6の整数、すなわち存
在する芳香核の数(例えばナフタレンでは2)の1〜3
倍の整数である。Ar部分が3核のときには、aとbは
1〜9の整数である。従って、例えばArがビフェニル
部分のときには、aとbは各々独立したものであって1
〜6の整数である。aとbの値はその和が当然Arの満
たされていない原子価の総数を越えることができないと
いう事実によって制限される。
【0016】Ar部分である単環芳香核は、一般式 ar(Q)m (式中、arはC原子数4〜10の単環芳香核(例えば
ベンゼン核を表わし、Qはそれぞれ独立したものであっ
て、低級アルキル基、低級アルコキシ基、メチロールま
たは低級炭化水素をベースとする置換メチロール、また
はハロゲン原子であり、mは0〜3である。) この明細書および請求の範囲において、“低級”とは低
級アルキルおよび低級アルコキシ基のようにC原子数が
7以下の基をいう。ハロゲン原子はフッ素、塩素、臭素
およびヨウ素原子を含むが、通常ハロゲン原子はフッ素
および塩素原子である。
【0017】単環Ar部分の具体例は以下に示すもので
ある。
【0018】
【化9】 式中、Meはメチル、Etはエチル、およびPrはn−
プロピルである。
【0019】Arが多核縮合環芳香族部分である場合に
は、一般式
【0020】
【化10】 〔式中、ar,Qおよびmは前記と同じ意味を表わし、
m′は1〜4であり、
【0021】
【化11】 は2つの隣接する環の各々の環の2個の炭素原子部を形
成するように2つの環を縮合する、縮合結合対を表わ
す。〕で示される。
【0022】縮合環芳香族部分Arの具体例は
【0023】
【化12】 である。
【0024】芳香族部分Arが結合した多核芳香族部分
である場合には、一般式
【0025】
【化13】 〔式中、wは1から約20の整数であり、arは前記と
同じ意味を表わすが、ar基の総数中に少なくとも3個
の満たされていない(すなわち、遊離)原子価を有する
ことを条件とし、Qおよびmは前記と同じ意味を表わ
し、Lngは各々、炭素−炭素単結合、エーテル結合
(例えば、−CH2 −O−CH2 −)、ケト結合(例え
ば、
【0026】
【化14】 )、スルフィド結合(例えば、−S−)、硫黄原子数が
2〜6のポリスルフィド結合(例えば、−S2-6 −)、
スルフィニル結合(例えば、−S(O)−)、スルホニ
ル結合(例えば、−S(O)2 −)、低級アルキレン結
合(例えば、−CH2 −、−CH2 −CH2 −、
【0027】
【化15】 等)、ジ(低級アルキル)−メチレン結合(例えば、
【0028】
【化16】 )、低級アルキレンエーテル結合(例えば、−CH2
−、−CH2 O−CH2−、−CH2 −CH2 O−、−
CH2 CH2 OCH2 CH2 −、
【0029】
【化17】 等)、低級アルキレンケト結合(例えば、
【0030】
【化18】 低級アルキレンスルフィド結合(例えば、低級アルキレ
ンエーテル結合中の1以上の−O−が−S−原子で置換
されたもの)、低級アルキレンポリスルフィド結合(例
えば、1以上の−O−が−S2-6 −基で置換されたも
の)、アミノ結合(例えば、
【0031】
【化19】 (ここで、alkは低級アルキレンである。)等)、ポ
リアミノ結合(例えば、−N(alkN)1-10(ここで
満たされていない遊離のN原子価はH原子または
【0032】
【化20】 基と結合している。))およびこれら橋かけ結合の混合
体(
【0033】
【化21】 は各々低級アルキル基である。))で示される。
【0034】結合した多核芳香族部分Arの具体例は:
【0035】
【化22】
【0036】
【化23】 である。
【0037】通常、これらAr部分のすべてはRおよび
−OH基(および橋かけ基)を除いて置換されていな
い。
【0038】費用、入手性、実施性等のような理由か
ら、Ar部分は通常、ベンゼン核、低級アルキレンで橋
かけされているベンゼン核、またはナフタレン核であ
る。従って典型的なAr部分は、満たされていない原子
価が3〜5のベンゼン核またはナフタレン核であり、前
記原子価の1つまたは2つは水酸基によって満たされて
いてもよく、残りの満たされていない原子価は、可能な
かぎり水酸基に対してオルトまたはパラ位にあるもので
ある。好ましくはArは満たされていない原子価が3〜
4のベンゼン核であり、1個の水酸基によって満たされ
うるもので、残りの原子価2または3個は水酸基に対し
てオルトまたはパラ位置にあるものである。
【0039】実質的に飽和している炭化水素をベースと
する基R本発明の組成物中で用いられるフェノール性お
よびアミノ化合物は、芳香族部分Arに直接結合した、
実質的に飽和している少なくとも約10個の脂肪族炭素
原子数の一価炭化水素をベースとする基Rを含む。R基
は少なくとも30で、約400個までの脂肪族炭素原子
を含むものが好ましい。そのような基は1個以上存在し
てもよいが、通常は芳香族部分Ar中の各芳香核あた
り、2または3以上の基は存在しない。存在するR基の
総数は式Iで“a”の値で示される。一般に、炭化水素
をベースとする基は少なくとも約30、代表的なもので
は少なくとも約50個の脂肪族炭素原子および約400
まで、更に代表的なものでは約300個までの脂肪族炭
素原子を持っている。
【0040】少なくとも10個の炭素原子を有する、具
体的な炭化水素をベースとする基は、n−デシル、n−
ドデシル、テトラプロペニル、n−オクタデシル、オレ
イル、クロロオクタデシル、トリイコンタニル等であ
る。一般に、炭化水素をベースとする基Rは、炭素原子
数が2〜10のモノオレフィンおよびジオレフィン、例
えばエチレン、プロピレン、ブテン−1、イソブテン、
ブタジエン、イソプレン、1−ヘキセン、1−オクテン
等のホモポリマーまたは分子間ポリマー(例えば、コポ
リマー、タ−ポリマー)から調製される。これらオレフ
ィンとしては1−モノオレフィンが代表的なものであ
る。R基は、また前記ホモポリマーまたは分子間ポリマ
ーのハロゲン化(例えば塩素化または臭素化)同族体か
ら誘導することができる。R基がオレフィンの低分子量
ポリマーの場合には、R基は連鎖の異なる基の混合体で
もよいが、炭素原子数は平均で少なくとも10、好まし
くは約30でなければならない。しかし、R基は他の原
料、例えば高分子量単量体アルケン類(例えば、1−テ
トラコンテン)およびその塩素化同族体および塩化水素
化同族体、脂肪族石油留分特にパラフィンワックスおよ
びその分解蒸留体、塩素化同族体および塩化水素化同族
体、白油類、チーグラーナツタプロセスで製造される合
成アルケン類(例えば、ポリエチレングリース)、およ
び当業者に知られている他の原料から作ることができ
る。R基中の不飽和部分はこの分野で公知の手法に従っ
て水素化により減少させるかまたは除去することができ
る。
【0041】ここで用いられている“炭化水素をベース
とする”の字句はこの発明との関係の範囲内では、分子
の残部に直接結合している炭素原子を持ち、かつ炭化水
素としての主要な性質を持っている基を表わすものであ
る。従って、炭化水素をベースとする基は、炭化水素で
ない基が、基の主要な炭化水素特性を大きく変えないこ
とを条件として炭素原子10個毎に1個の炭化水素でな
い基を有することができる。この分野の技術者にはその
ような基、例えばヒドロキシ、ハロ(特にクロロおよび
フルオロ)、アルコキシ、アルキルメルカプト、アルキ
ルスルホキシ等は明らかであろう。しかし、通常は炭化
水素をベースとする基Rは純粋な炭化水素基であって、
炭化水素でない基は含まない。
【0042】炭化水素をベースとする基Rは実質的に飽
和している。すなわち、存在する炭素−炭素単結合10
個毎に対し1個以上の炭素−炭素不飽和結合を含まな
い。通常炭化水素をベースとする基は、存在する炭素−
炭素結合50個毎に対して1個以上の炭素−炭素非芳香
族不飽和結合を含まない。
【0043】この発明で用いられるアルキルおよびアミ
ノフェノール類の炭化水素をベースとする基も、その性
質が実質的に脂肪族性である。すなわち、R基中の炭素
原子10個毎に対して、1個以上の炭素原子数6以下の
非脂肪族部分(シクロアルキル、シクロアルケニルまた
は芳香族)基を含まない。しかし、通常R基は炭素原子
50個毎に対して前記の非脂肪族基を1個以上含まず、
多くの場合には、そのような非脂肪族基を全く含まな
い。すなわち、代表的なR基は純粋な脂肪族性のもので
ある。これらの純粋な脂肪族基Rの代表例はアルキルま
たはアルケニル基である。
【0044】平均で約30個以上の炭素原子を含む、実
質的に飽和している炭化水素をベースとする基の具体例
は以下のものである: 炭素原子数が約35〜約70のポリ(エチレン/プロピ
レン)基の混合体 炭素原子数が約35〜約70の酸化的にまたは機械的に
分解したポリ(エチレン/プロピレン)基の混合体 炭素原子数が約80〜約150のポリ(プロピレン/1
−ヘキセン)基の混合体 平均で50〜70個の炭素原子を有するポリ(イソブテ
ン)基の混合体 R基の好ましい原料は、ブテン含量が35〜75重量%
およびイソブテン含量が30〜60重量%のC4 −精製
油分をAlCl3 またはBF3 のようなルイス酸の存在
下で重合させて得られるポリ(イソブテン)類である。
【0045】これらのポリブテン類は下記のイソブテン
繰返し構成単位
【0046】
【化24】 を主要部分として(全繰返し単位の80%以上)有して
いる。
【0047】この発明で用いられるアミノおよびアルキ
ルフェノール類の芳香族部分に炭化水素をベースとする
基Rを結合せしめることは、当業者に公知の多数の方法
によって行うことができる。特に適当な方法は、オレフ
ィン(例えば、オレフィン性結合を有するポリマー)ま
たはそのハロゲン化あるいはヒドロハロゲン化類似体を
フェノールと反応させる、フリ−デル・クラフツ反応に
よるものである。反応はルイス酸触媒(例えば、BF3
およびそれとエーテル類、フェノール類、HF等との錯
体、AlCl3 、AlBr3 、ZnCl2 等)の存在下
で起る。このような反応を行う方法と条件はこの分野の
技術者には公知である。例えばKirk−Othmer
の“Encyclopedia of Chemica
l Technology”第2版、Vol 1、89
4−895頁の“Alkylation of Phe
nols”(フェノールのアルキル化)というタイトル
の記事を参照されたい(John Wiley and
Company、N.Y.、1963)。芳香族部分
Arに炭化水素をベースとする基Rを結合させる他の同
様に良く知られた適当で、かつ好都合な方法は当業者に
は容易に浮かぶであろう。
【0048】式Iをみるとわかるように、この発明で用
いられるアルキルフェノール類は少なくとも下記の置換
基を各々1個持っている:水酸基および先に定義したR
基、そして式IIのアミノフェノール類は少なくとも1個
のアミノ基と少なくとも1個の先に定義したR基を持っ
ている。前述の基は各々Ar部分の芳香核の一部である
炭素原子に結合していなければならない。しかし、Ar
部分に1個以上の核が存在する場合には、それらは同一
の芳香環に結合している必要はない。
【0049】任意の置換基(R″) 前述のように、芳香族部分Arは、低級アルキル、低級
アルコキシ、カルボアルコキシメチロールまたは低級炭
化水素をベースとする置換メチロール、ニトロ、ニトロ
ソ、ハロまたはこれら置換基の2以上の組合せである任
意の置換基を3個まで有していてもよい。これらの置換
基はAr中の芳香核の一部である炭素原子に結合するこ
とができる。しかし、Ar中に環が2以上あるときには
同一の芳香環に結合している必要はない。
【0050】アルキルフェノール類の好ましい置換基は
メチロールまたは前述した置換メチロールである。低級
炭化水素をベースとする置換基は7個までの炭素原子を
持ち、アルキル(例えば、メチル、エチル等)、アルケ
ニル(プロペニル等)、アリール(例えばフェニル、ト
リル)およびアルカリール(例えばベンジル)である。
その置換基は“hyd”で表わされ、メチロール置換基
は従って、−CH2 OH(メチロール)、
【0051】
【化25】 および
【0052】
【化26】 で表わされる。
【0053】通常、置換基はメチロール自体またはアル
キル置換メチロールまたはフェニル置換メチロール置換
基、例えば
【0054】
【化27】 または
【0055】
【化28】 である。
【0056】メチロールまたは置換メチロール基は、フ
ェノールまたはアルキルフェノールと炭化水素をベース
とするアルデヒドまたはそれ機能的に等価の物質との反
応によって導入することができる。適当なアルデヒド類
には、ホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、アセトア
ルデヒド、ブチルアルデヒド、ヒドロキシブチル、アル
デヒド、ヘキサナール等がある。“機能的に等価の物
質”は反応条件下でアルデヒドとして反応する物質(例
えば溶液、ポリマー、水和物等)であり、パラホルムア
ルデヒド、ヘキサメチレンテトラミン、パラアルデヒ
ド、ホルマリンおよびメチロール等の物質がある。ジ置
換メチロール基を所望する場合には、アルデヒドを適当
なケトン例えばアセトン、メチルエチルケトン、アセト
フェノン、ベンゾフェノン等に置き代える。アルデヒド
および/またはケトンの混合物も、メチロール基類の混
合している化合物を製造するために使用することができ
る。
【0057】ホルムアルデヒドおよびその機能的な等価
物は、それらが好ましいメチロール基を生ずることから
一般に好ましい。メチロール基の導入は、通常フェノー
ル性化合物とアルデヒド、ケトンまたはそれらの機能的
等価物とを、酸性またはアルカリ性試薬の存在下または
不存在下で反応させることによって行われる。反応をそ
のような試薬を用いずに行うときには、通常混合物の一
部がアルデヒドまたはケトンのその場所での分解によっ
て酸性またはアルカリ性となる;過剰のフェノールもそ
の機能を充たすことができる。
【0058】しかし、一般にはアルデヒド、ケトンまた
はその機能的等価物の反応はアルカリ試薬例えばアルカ
リ金属またはアルカリ土類金属酸化物、水酸化物または
低級アルコキシドの存在下で約160℃までの温度にて
行われる。使用することのできる他のアルカリ試薬に
は、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、酢酸ナトリ
ウム、プロピオン酸ナトリウム、ピリジン、およびメチ
ルアミンやアニリンのような炭化水素をベースとするア
ミン類がある;当然2種類以上の塩基を混合して用いる
こともできる。好ましくは、反応は約30〜約125℃
の温度範囲で行われる;通常は70〜100℃で行われ
る。
【0059】アルキルフェノール性化合物とアルデヒ
ド、ケトンまたはその機能的等価物の相対的な割合は重
要ではない。一般にフェノール性化合物1当量あたり
0.1−5当量のアルデヒドおよび約0.05−10.
0当量のアルカリ試薬を使用すると満足な結果が得られ
る。ここで用いられている“当量”の字句はフェノール
性化合物について適用される場合には、水素原子を持つ
置換されていない芳香族炭素の数で除した分子量に等し
い化合物の重量を示す。アルデヒド、ケトンまたはその
機能的等価物に適用される場合には、“当量”は1モル
のアルデヒド単量を生ずるのに必要な重量である。アル
カリ試薬の当量は、溶媒(例えば水)1リットルに溶か
したとき1規定溶液を与える試薬の重量である。従って
アルカリ試薬の1当量は、例えば塩酸または硫酸の1規
定溶液を中和する;すなわちpHを7にする。
【0060】一般にフェノールの反応は揮発性または非
揮発性の実質的に不活性な有機液状希釈剤の存在下で行
うのが好都合である。この希釈剤は全反応成分を溶解す
るものでもよく、また溶解しないものでもよいが、いず
れにせよ、場合によっては反応試薬の接触を増加させる
ことによって反応速度を促進することはあってよいが、
通常の条件下で反応の過程に実質的な影響を与えないも
のである。適当な希釈剤にはナフサ、繊維油剤、ベンゼ
ン、トルエン、キシレンのような炭化水素;鉱油(これ
は好ましいものである。);合成油(下記に述べる);
イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、アミ
ルアルコール、エチルヘキサノール等のようなアルコー
ル類;トリエチレンまたはジエチレングリコールモノ−
またはジ−エチルエーテル等のようなエーテル類、およ
びこれらの2以上の混合物がある。
【0061】フェノール性化合物とアルデヒドまたはケ
トンとの反応は、反応温度、使用するアルカリ触媒の量
や性質等の因子に依存して0.5〜8時間で行われる。
そのような因子の制御はこの分野で知られたことであ
り、これらの因子の効果も明らかである。反応が所望の
程度まで完了した後、アルカリ試薬が存在する場合には
反応混合液を中和することによって反応を実質的に停止
することができる。この中和は任意の適当な酸性物質、
代表例としては鉱酸または有機酸の無水物を用いて行う
ことができる。;二酸化炭素、硫化水素、二酸化硫黄等
のような酸性ガスも使用することができる。一般に、中
和はカルボン酸、特にギ酸、酢酸またはプロピオン酸の
ような低級アルカンカルボン酸を用いて行われる;2種
以上の酸の混合物も中和を行うのに勿論使用することが
できる。中和は約30〜150℃の温度で行われる。反
応混合液を実質的に中和するのに充分な量の中和試薬が
用いられる。実質的な中和は、反応混合液のpHが4.
5〜8.0になることを意味する。通常反応混合液は最
小でpH約6または最大でpH約7.5に調整される。
【0062】反応生成物、すなわち、フェノール性化合
物は、反応混合液から濾過(例えば、アルカリ試薬の中
和生成物を除去するため)、次いで蒸留、蒸発等の方法
によって回収することができる。そのような方法は当業
者には公知である。
【0063】これらの組成物は一般式IA
【0064】
【化29】 〔式中、x,zおよびgは各々少なくとも1であり;
y′は0または少なくとも1であり、x,y′,zおよ
びgの総和はArの利用できる原子価を越えないもので
あり、;R′は各々水素または前記した“hyd”置換
基であり、Rは前記と同じ意味を表わす。〕で示される
少なくとも1種類の化合物を含む。しかし、特に燃料ま
たは潤滑剤中にブレンドする場合には反応溶媒から生成
したフェノール性化合物を単離する必要はないことが多
い。
【0065】反応温度が高い場合、すなわち約100℃
以上の場合には、エーテル縮合生成物がかなりの量生成
する。
【0066】これらの縮合物は一般式IB
【0067】
【化30】 〔式中、qは2〜約10の数である。〕を有するものと
考えられている。従ってこれらの縮合物はアルキレンエ
ーテル結合、すなわち、−CR′2 O−結合を有する。
それ故、例えばアルキルフェノールとホルムアルデヒド
との反応の場合には、エーテル縮合物は一般式IC
【0068】
【化31】 〔式中、qは2〜約10の数であり、R″は炭素原子数
が少なくとも30個のアルキル基である。〕を有するも
のとして形成される。このような少量のエーテル縮合物
は、低温で生成する主要成分としての多量の縮合してい
ないヒドロキシ芳香族化合物を伴うことができる。
【0069】鉱酸のような強酸を中和に用いる場合に
は、反応混合液が前記した値よりも低いpHとならない
ようにその存在量を制御することが必要である。例えば
より低いpHでは、縮合が過剰に起こり、メチレン橋か
けフェノール類が生成する。しかし、カルボン酸を使用
するとこの問題は避けられる。何故ならばカルボン酸は
十分に酸度が低く、過剰な縮合を起さず、使用するカル
ボン酸の量を厳密に制御する必要がないからである。
【0070】代表的なフェノールまたはナフトール/ホ
ルムアルデヒドをベースとする化合物は一般式IDで示
される。
【0071】
【化32】 式中、Ar′はベンゼン、ナフタレン、X−置換ベンゼ
ンまたはX−置換ナフタレン核であり、nは1または2
であり、Rは脂肪族炭素原子が少なくとも約30個の炭
化水素をベースとする基であり、Xは低級アルキル基、
低級アルコキシ基、低級メルカプト基、フッ素原子およ
び塩素原子からなる群から選択される。特に好ましい種
類は一般式IE
【0072】
【化33】 〔式中、R0 は炭素原子が2〜10の少なくとも1個の
モノオレフィンの重合または分子間重合から誘導される
炭素原子数が約30〜約300のアルキル置換基であ
り、mは1または0である。〕で示されるものである。
【0073】多核環Arも−CH2 −のようなアルキレ
ン結合によって連結されていてもよい。そのようなメチ
ロール置換フェノール性化合物は次式IF
【0074】
【化34】 〔式中、Rは各々脂肪族炭素原子が平均で10個以上、
好ましくは炭素原子数が30個以上約450個までの実
質的に飽和している炭化水素をベースとする基であり、
R′は炭素原子数が1〜約7の低級アルキレン基であ
り、nは0〜20、好ましくは0〜5の整数である。〕 これらの結合したフェノール性化合物は、アルキルフェ
ノール類を僅かに過剰のアルデヒド類とアルカリ性条件
下で炭化水素溶媒の存在下、還流温度で調製することが
できる。適当なアルデヒドの例にはホルムアルデヒド、
(ホルマリンまたはその他のホルムアルデヒド発生化合
物)、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチ
ルアルデヒド等がある。ホルムアルデヒドが好ましい。
【0075】反応終了時には、アルカリを生成物の炭化
水素溶液から洗浄し、生成物を溶媒の蒸発または蒸留に
よって回収することができる。未反応のアルデヒドもこ
の段階で除去される。
【0076】アルキル化フェノール類は先に述べた任意
のアルキルフェノール性化合物でよい。アルキレン結合
メチロール置換フェノール類の調製は米国特許第3,7
37,465号のような先行技術に記載されているが、
その明細書をここに開示のために参考文献としてあげ
る。
【0077】他の好ましい具体例では、この発明で用い
られるアルキルフェノール類は各々1種類前記の置換基
を有するが、単一芳香環、最も好ましくはベンゼン環の
ものである。この好ましい種類のフェノール類は次式II
I
【0078】
【化35】 〔式中、R′基は水酸基のオルトまたはパラ位にある、
脂肪族炭素原子が少なくとも約10、好ましくは少なく
とも約30〜約400個の炭化水素をベースとする基で
あり、R″は低級アルキル、低級アルコキシ、カルボア
ルコキシメチロールまたは低級炭化水素をベースとする
置換メチロール、ニトロ、ニトロソ、またはハロゲン原
子であり、zは0または1である。〕で示すことができ
る。通常zは0〜2で、R′は実質的に飽和している純
粋の脂肪族基である。R′はしばしばOH−置換基のパ
ラ位にあるアルキルまたはアルケニル基である。
【0079】更により好ましい本発明の具体例において
は、次式III A
【0080】
【化36】 〔式中、R′はC2-10−1−オレフィンのホモ重合また
は分子間重合から誘導される、脂肪族炭素原子数が平均
で約30〜約300のものであり、R″およびzは前記
と同じ意味を表わす。〕で示されるフェノールである。
通常R′はエチレン、プロピレン、ブチレンおよびそれ
らの混合物から誘導される。代表例は重合したイソブテ
ンから誘導される。R′は少なくとも約50個の脂肪族
炭素を有し、かつzは0である場合が多い。
【0081】他の好ましい具体例においては、この発明
で用いられるアミノフェノール類は前記の置換基を各々
1個(すなわち、a,bおよびcは各々1である。)有
し、単一芳香族リング、好ましくはベンゼン環を有す
る。この好ましいアミノフェノールの種類は次式(IV)
【0082】
【化37】 〔式中、R′は脂肪族炭素数が平均で約30〜約400
の実質的に飽和している炭化水素をベースとする基であ
り;R″は低級アルキル、低級アルコキシ、カルボアル
コキシニトロ、ニトロソおよびハロから選択される1つ
であり;zは0または1である。〕で示される。一般
に、R′基は水酸基に対してオルトまたはパラ位にあ
り、zは通常0である。多くの場合、本発明で使用され
るアミノフェノール中にアミノ基は1つだけ存在する。
更により好ましい本発明の具体例においては、アミノフ
ェノールは次式IVA
【0083】
【化38】 〔式中、R′はC2-101−オレフィンのホモポリマーま
たは分子間ポリマーから誘導される、脂肪族炭素数が平
均で約30〜約400の基であり、R″およびzは式IV
の場合と同じ意味を表わす。〕で示されるものである。
通常R′はエチレン、プロピレン、ブチレンおよびその
混合物から誘導される。代表的なR′は重合したイソブ
テンから誘導される。脂肪族炭素数が平均で約50のも
のである。
【0084】本発明のアミノフェノールは多くの合成ル
ートによって調製することができる。これらのルートは
使用する反応の種類および採用する順序で変りうるもの
である。例えば、ベンゼンのような芳香族炭化水素は重
合オレフィンのようなアルキル化剤によりアルキル化し
て、アルキル化芳香族中間体を形成することができる。
この中間体は次いで、例えばニトロ化によってポリニト
ロ中間体とすることができる。次にポリニトロ中間体を
ジアミンへと還元し、ジアミンをジアゾ化して水と反応
させてアミノ基の1つを水酸基に変換して所望のアミノ
フェノールとすることができる。別の方法としては、ポ
リニトロ中間体のニトロ基の1つをアルカリで融解して
水酸基に変換し、ヒドロキシ−ニトロアルキル芳香族化
合物として、これを還元して所望のアミノフェノールを
得ることができる。
【0085】本発明のアミノフェノール類を得る他の有
用なルートはフェノールのオレフィン性アルキル化剤に
よるアルキル化によってアルキルフェノールを形成せし
めるものである。このアルキル化フェノールを次いでニ
トロ化して中間体のニトロフェノールを得て、このフェ
ノールのニトロ基の少なくともいくつかを還元し、所望
のアミノフェノール類へと変換することができる。
【0086】フェノールのニトロ化法は公知である。例
えばKirk−Othmerの“Encycloped
ia of Chemical Technolog
y”、第2版、Vol.13の“ニトロフェノール類”
のタイトルの記事(第888頁以下)、およびP.B.
D.De La MareとJ.H.Riddによる専
問誌“Aromatic Substitution;
Nitration and Halogenatio
n”(芳香族置換;ニトロ化とハロゲン化)(ニューヨ
ーク、Academic Press、1959);
J.G.Hoggetによる“Nitration a
nd Aromatic Reactivity”(ニ
トロ化と芳香族の反応性)(London、Cambr
idge University Press、196
1);および“The Chemistry of t
he Nitro and Nitroso grou
ps”(ニトロおよびニトロソ基の化学)(Henry
Feuer編、Interscience Publ
ishers、ニューヨーク、1969)を参照された
い。
【0087】芳香族ヒドロキシ化合物は硝酸、硝酸と硫
酸または三フッ化ホウ素のような酸類との混合物、四酸
化窒素、ニトロニウムテトラフルホロボレートおよびア
シルナイトレートによってニトロ化することができる。
一般に、例えば約30−90%濃度の硝酸が好都合なニ
トロ化試薬である。酢酸や酪酸のような実質的に不活性
な液状の希釈剤または溶媒を、反応試薬の接触をよくし
て反応を逐行するために使用することができる。
【0088】ヒドロキシ芳香族化合物をニトロ化する条
件と濃度もこの分野でよく知られている。例えば、反応
は約−150℃〜約150℃の温度で行うことができ
る。通常ニトロ化は約25℃−75℃の温度で都合よく
行うことができる。
【0089】一般に、ニトロ化剤の種類に依って、約
0.5−4モルのニトロ化剤が、ニトロ化に付すヒドロ
キシ芳香族中間体中に存在する芳香核1モルあたりにつ
いて使用される。芳香核がAr部分に2以上存在すると
きには、ニトロ化剤の量は、その存在する核の数に比例
させて増やすことができる。例えば、ナフタレンをベー
スとする芳香族中間体の1モルは、この発明の目的で
は、2個の“単一環”芳香核と等価であり、従って約1
−4モルのニトロ化剤が一般に用いられる。硝酸をニト
ロ化剤として用いる場合には、通常芳香核1モルあたり
約1.0〜約3.0モルが使用される。約5モルまで過
剰のニトロ化剤(“単一環”芳香核1個あたり)が、反
応を先へ進めるかまたはすみやかに行うことを望む場合
に用いられる。
【0090】ヒドロキシ芳香族中間体のニトロ化は、一
般に0.25〜24時間を要するが、ニトロ化混合液は
更に長い時間、例えば96時間反応させるのがよい。
【0091】芳香族ニトロ化合物の対応するアミン類へ
の還元もまた公知である。例えば、Kirk−Othm
erの“Encyclopedia of Chemi
cal Technology”、第2版、Vol
2、76−99頁の“Amination by Re
duction”(還元によるアミノ化)というタイト
ルの記事を参照されたい。一般に、そのような還元は、
例えば水素、一酸化炭素またはヒドラジン、(またはそ
の混合物)によって、パラジウム、白金およびその酸化
物、ニッケル、銅クロマイト等のような金属触媒の存在
下で行うことができる。アルカリまたはアルカリ土類金
属水酸化物またはアミン類(アミノフェノール類を含
む。)のような共触媒が、これらの触媒反応で使用でき
る。
【0092】還元は、また還元金属類を酸類、例えば塩
酸の存在下で使用して行うことができる。典型的な金属
は亜鉛、鉄および錫である。;これらの金属の塩類も使
用することができる。
【0093】ニトロ基は、またZinin反応で還元す
ることができる。この反応については“Organic
Reactions”Vol 20、John Wi
ley & Sons、ニューヨーク(1973)、4
55頁以下に論じられている。一般にZinin反応
は、ニトロ基を二価の陰性硫黄化合物例えばアルカリ金
属スルフィド、ポリスルフィドおよびハイドロスルフィ
ドにより還元するものである。
【0094】ニトロ基は電気的に還元することができ
る;例えば、前述の“Amination by Re
duction”の記事を参照されたい。
【0095】本発明で用いられるアミノフェノール類は
ニトロフェノール類を前述の金属触媒の存在下で水素に
より還元することにより得られる。この還元は、一般に
約15℃〜250℃、典型例では約50°〜150℃で
行われる。還元の反応時間は通常約0.5−50時間の
範囲である。エタノール、シクロヘキサン等のような実
質的に不活性な液状の希釈剤および溶媒が反応の促進に
用いられる。アミノフェノール生成物は、蒸留、濾過、
抽出等のような公知の方法によって得られる。
【0096】還元は、少なくともニトロ中間体混合物中
に存在するニトロ基の約50%、通常は約80%がアミ
ノ基に変換されるまで行われる。前述した本発明のアミ
ノフェノールへ至る代表的ルートは、(I)少なくとも
1種類のニトロ化剤で、次式IVB
【0097】
【化39】 〔式中、RおよびArは式IVの場合と同じ意味を表わ
し、Arは式IVの場合と同様に0〜3個の任意置換基で
ある。〕で示される少なくとも1種類の化合物をニトロ
化するルート、および(II)前記第1の反応混合物中の
ニトロ基の少なくとも約50%をアミノ基へ還元するル
ートとして総括することができる。
【0098】本発明において使用される代表的なアルキ
ルフェノールの製造法の具体例を下記の例(A−シリー
ズ)で説明する。
【0099】本発明の技術分野の技術者には自明のこと
であるが下記の製造法以外の製造法により製造されたア
ルキルフェノールも使用することができる。これらの例
において特に別記しない限り、すべての部は重量基準に
よるものであり、温度は摂氏温度である。
【0100】例A−1 フェノールを、平均分子量が約1,000(蒸気相浸透
圧計=VPO)のポリイソブテンとを三弗化ホウ素−フ
ェノール錯体触媒の存在下に反応させて、アルキルフェ
ノールを製造した。このようにして製造された生成物を
まず230℃/760トル(蒸気温度)でストリッピン
グしてから、さらに205℃の蒸気温度/50トルでス
トリッピングすることによりアルキルフェノールを精製
した。
【0101】例A−2 平均分子量約1,400のポリイソブテンを使用する以
外例A−1の手順をくり返した。
【0102】例A−3 1700部のフェノール、118部のスルホン酸処理ク
レーおよび141部の塩化亜鉛の混合物に、99℃で1
306SUSの粘度を持ち4.7%の塩素を含有してい
るポリイソブテニルクロライドの4885部を110℃
〜155℃で4時間かけて添加した。次にこの混合物を
155°〜185℃に3時間保持した後、珪藻土を通し
て濾過した。濾液を、165℃/0.5トルで真空スト
リッピングした。残液をもう一度珪藻土を通して濾過し
た。濾液は1.88%の水酸基含有率の置換フェノール
であった。
【0103】例A−4 453部の例A−3に記載した置換フェノールと450
部のイソプロパノールの混合物に水酸化ナトリウム(2
0%の水酸化ナトリウム水溶液の42部)を30℃で3
0分間かけて添加した。織物用ベンジンの60部と、3
7.7%のホルマリン溶液の112部を、20℃で0.
8時間かけて添加し、反応混合物を4〜25℃で92時
間保持した。さらに織物用ベンジンの50部、イソプロ
パノールの50部および酢酸(50%の酢酸水溶液の5
8部)を添加した。混合物のpHは5.5であった。
(ASTM D−974による測定。)混合物を20部
の硫酸マグネシウムで乾燥し、次に珪藻土を通して濾過
した。濾液を25℃/10トルで真空ストリッピングし
た。残液は3.29%の水酸基含有率の、目的とするメ
チロール置換生成物であった。
【0104】例A−5 数平均分子量、(Mn)の1000(VPO)を持ち、
4.2%の塩素を含有しているポリイソブテニルクロラ
イドの4220部、フェノールの1516部、およびト
ルエン2500部の混合物に、塩化アルミニウムの76
部を60℃で徐々に添加した。反応混合物を表面下窒素
ガスパージ下に90℃で1.5時間保持した。塩酸(3
7.5%の塩酸水溶液の50部)を室温で添加してから
混合物を1.5時間放置した。混合物を2500部の総
水量で5回洗浄してから、215℃/1トルで真空スト
リッピングした。残液を、透明度をよくするために珪藻
土を通して150℃で濾過した。濾液は水酸基含有率が
1.39%、塩素含有率が0.46%、Mn(VPO)
が898の置換フェノールであった。
【0105】例A−6 例A−5の置換フェノールの1399部、トルエンの2
00部、水の50部および37%の塩酸水溶液の2部の
混合物に、パラホルムアルデヒドの38部を、50℃で
添加し、1時間保持した。次にこの混合物を150℃/
15トルで真空ストリッピングしてから、残液を珪藻土
を通して濾過した。濾液は、水酸基含有率が1.60%
で、Mn(GPC)が1688で、重量数平均分子量M
w(GPC)が2934の目的生成物であった。
【0106】例A−7 還流コンデンサー付きの反応器の中に、Mnが894
(約800Mnのポリプロピル基)のp−ポリプロピル
フェノールの168g(0.19モル)、ホルマリン
(37%CH2 O)の31g、ヘキサンの100ml、
さらに1.5N水酸化ナトリウム溶液の130mlを入
れ撹拌した。得られた撹拌混合物を還流下(約70℃)
まで加熱し、16時間保った。次に得られた混合物を水
洗して苛性アルカリを除去し、水洗した溶液を約100
℃まで加熱して、ヘキサンを蒸発させた。残液の室温で
粘着性の液体は、先に示した構造式でXが4であり、各
々のポリプロピルが800Mnの、約4588Mnのビ
ス−メチロール化合物を含有していた。
【0107】例A−8 撹拌器および還流コンデンサー付きの反応器に、10重
量%のポリプロピレン(803Mn)と90重量%の軽
質鉱油の混合物中に溶解(42%)された0.5グラム
モルの900Mn(ポリプロピル基が約803Mn)の
p−ポリプロピルフェノールの1070g、NaOHの
40gおよびイソ−オクタンの200mlを入れた。得
られた溶液を撹拌、加熱しながら、2.08モルのホル
ムアルデヒドを供給するために170gのホルマリン
(37%CH2 O)を徐々に加えた。反応混合物を撹拌
しながら250°Fまで加熱した時点で窒素をイソ−オ
クタンを除去するために圧入した。撹拌残液を300°
Fで2時間保った。残液を濾過して固体のNaOHを除
去した。濾液は目的生成物の油溶液である。
【0108】本発明において有用なアルキル化フェノー
ルのその他の実例を表1に示す。
【0109】
【表1】 本発明の添加剤濃縮物中で有用なアミノフェノールの製
造法については、下記の例(B−シリーズ)で具体例を
説明する。
【0110】例B−1 フェノールを数平均分子量が約1,000(VPO)の
ポリイソブテンで3弗化ホウ素−フェノール触媒でアル
キル化することによって製造されたポリイソブテン−置
換フェノールの4578部、希釈剤鉱油の3052部お
よび織物用ベンジンの725部からなる混合物を60℃
まで加熱して均一溶液とした。30℃まで冷却してか
ら、混合物に600部の水中に16モルの硝酸を溶解し
たものの319.5部を添加した。混合物の温度を40
℃以下に保つために冷却した。反応混合物をさらに2時
間撹拌しつづけた後、3710部のアリコートを第2反
応槽に移した。そしてこれを130部の水中に16モル
の硝酸を溶解したものの127.8部で25°〜30℃
で処理した。反応混合物を1.5時間撹拌してから22
0℃/30トルでストリッピングした。濾液は目的中間
体の油溶液であった。
【0111】上記のようにして製造された油溶液の81
0部、イソプロピルアルコールの405部およびトルエ
ンの405部からなる混合物を、適当な大きさのオート
クレーブに充填した。酸化白金触媒(0.81部)を加
え、オートクレーブを排気してから窒素で4回パージす
ることにより残留空気を完全に除去した。内容物を撹拌
し、27〜92℃まで加熱しながら、全体で13時間、
水素を29〜55psigの圧力でオートクレーブ中に
供給した。反応混合物を珪藻土を通して濾過してから濾
液をストリッピングして、目的とするアミノフェノール
の油溶液を得た。この溶液は、0.578%の窒素を含
有するものであった。
【0112】例B−2 デカ(プロピレン)−置換フェノールの361.2部と
氷酢酸の270.9部の混合物に、7〜17℃で硝酸
(70〜71%HNO3 )の90.3部と氷酢酸の9
0.3部との混合物を添加した。添加は1.5時間かけ
て行い、この間反応混合物の温度が7〜17℃に保てる
ように外部から冷却した。冷却浴をはずしてから、さら
に2時間室温で撹拌した。反応物を134℃/35トル
でストリッピングし、濾過することにより、濾液として
4.65%の窒素含有率の、目的とするニトロ化中間体
を得た。
【0113】上記の中間体の150部とエタノールの5
0部とからなる混合物をオートクレーブに装入した。こ
の混合物を窒素でパージすることにより脱気してから、
木炭上に担持させたパラジウムの0.75部を添加し
た。窒素パージを3回くり返してから、オートクレーブ
を再度100psigまで水素で加圧し、反応をさらに
16.5時間続行した。全部で2.0モルの水素をオー
トクレーブ中に供給した。反応混合物を濾過し、130
℃/16トルでストリッピングした。二度目の濾過を行
うと、ヒドロキシル基に対してオルト位にアミノ基を持
ち、ヒドロキシル基に対してパラ位にデカ(プロピレ
ン)置換基を持つ、主にモノアミン生成物が濾液として
得られた。
【0114】例B−3 ポリブテン−置換フェノール(ポリブテン置換基が40
〜45の炭素原子を含有するもの)の3,685部と織
物用ベンゼンの1,400部とからなる混合物に、79
0部硝酸(70%)を添加した。反応温度は50℃以下
に保った。0.7時間撹拌した後、反応混合物を、5,
000部の氷の中に注ぎ込み、16時間貯蔵した。分離
した有機層を水で2回洗浄してから、ベンゼンを1,0
00部加えた。このようにして得られた溶液を170℃
でストリッピングし、濾液を濾過すると、濾液として目
的とする中間体が得られた。
【0115】上記の中間体の130部、エタノールの1
30部および0.2部の酸化プラチナ(86.4%のP
tO2 )からなる混合物を水素化ボンベに充填した。こ
のボンベを24時間振動させてからさらに水素充填して
70psigにした。ボンベの振動をさらに98時間続
行した。得られた反応混合物を145℃/760トルで
ストリッピングすると目的とするアミノフェノール生成
物が半固体状残油として得られた。
【0116】例B−4 例B−3の中間体の420部、エタノールの326部お
よび多孔質珪藻土上に担持された市販のニッケル触媒の
12部からなる混合物を適当な大きさの水素化ボンベに
充填した。このボンベを水素で1,480psigまで
加圧し、5.25時間撹拌した。得られた反応混合物を
65℃/30トルでストリッピングしてアミノフェノー
ル生成物を半固体状残油として得た。
【0117】例B−5 例B−3の中間体の105部、シクロヘキサンの303
部および市販のラネー・ニッケル触媒の4部からなる混
合物を適当な大きさの水素化ボンベに充填した。このボ
ンベを水素で1,000psigまで加圧し、約50℃
で16時間振動させた。ボンベを再度1,100psi
gまで加圧してから、さらに24時間振動させた。ボン
ベを開放し、反応混合物を濾過してから新たな4部のラ
ネー・ニッケル触媒と一緒にボンベに充填した。ボンベ
を1,100psigまで加圧してから、24時間振動
させた。得られた反応混合物を95℃/28トルでスト
リッピングし、アミノフェノール生成物を半固体状残油
として得た。
【0118】例B−6 フェノールを、数平均分子量が約1,000(VPO)
のポリブテンと、三弗化ホウ素−フェノール錯体触媒の
存在下に反応させることによりアルキル化フェノールを
製造した。このようにして製造した生成物をまず230
℃/760トルでストリッピングしてから、さらに20
5℃/50トル(蒸気温度)でストリッピングすると目
的とするアルキル化フェノールが得られた。
【0119】アルキル化フェノールの265部、ブレン
ド油の176部およびほぼ20℃の沸点を持つ石油ナフ
サの42部からなる混合物に濃硝酸(69〜70%)の
18.4部と水の35部からなる混合物を徐々に添加し
た。反応混合物を30°〜45℃で3時間撹拌してから
120℃/20トルでストリッピングし、さらに濾過す
ることにより、濾液として目的とするニトロフェノール
中間体の油溶液を得た。
【0120】上記の中間体の1500部、イソプロパノ
ールの642部および多孔質珪藻土に担持させたニッケ
ル触媒の7.5部からなる混合物を、窒素雰囲気下にオ
ートクレーブに充填した。窒素で3回パージして脱気し
た後、オートクレーブを水素で100psigまで加圧
してから、撹拌を開始した。反応混合物を96℃で合計
14.5時間保持し、この間1.66モルの水素をオー
トクレーブに供給した。窒素で3回パージしてから反応
混合物を濾過し、濾液を120℃/18トルでストリッ
ピングした。濾液は目的とするアミノフェノールの油溶
液であった。
【0121】例B−7 ポリブテン−置換フェノール(ここでポリブテン置換基
は約100の炭素原子を含有するものである。)の40
0部、織物用ベンジンの125部および希釈剤としての
鉱油の266部からなる混合物に、28℃で0.33時
間かけて、50部の水に溶解した硝酸(70%)の2
2.8部を徐々に添加した。混合物を28°〜34℃で
2時間撹拌してから158℃/30トルでストリッピン
グし、さらに濾過することにより、窒素含有率が0.8
8%を持つ目的とするニトロフェノール中間体の油溶液
を得た。
【0122】上記中間体の93部およびトルエンとイソ
プロパノールの混合物(重量比50/50)の93部か
らなる混合物を、適当な大きさの水素化槽に充填した。
混合物を排気し、窒素パージしてから市販の酸化白金触
媒(86.4%のPtO2 )の0.31部を添加した。
反応槽を57psigまで水素で加圧し、50°〜60
℃で21時間保った。反応槽には、合計0.6モルの水
素を供給した。次に、反応混合物を濾過し、濾液をスト
リッピングして、目的とするアミノフェノール生成物を
0.44%の窒素を含有する油溶液として得た。
【0123】例B−8 例B−6のポリブテン−置換フェノールの654部とイ
ソ酪酸の654部からなる混合物にモル濃度16の硝酸
90部を、27°〜31℃で30分間かけて添加した。
反応混合物を50℃で3時間保ってから室温で63時間
放置した。160℃/26トルでストリッピングし、濾
過助剤を通して濾過することにより、目的とするジニト
ロ中間体を得た。
【0124】上記の中間体の600部、イソプロパノー
ルの257部および多孔質珪藻土に担持されたニッケル
触媒の3.0部からなる混合物を窒素雰囲気下でオート
クレーブに充填した。窒素で3回パージし、排気した
後、オートクレーブを水素で100psigまで加圧し
てから撹拌を開始した。反応混合物を96℃で、14.
5時間保持し、この間に全部で1.66モルの水素を供
給した。窒素で3回パージした後、反応混合物を濾過し
濾液を120℃/18トルでストリッピングした。濾過
すると目的生成物が油溶液として得られた。
【0125】例B−9〜B−12 例B−9から例B−12においては、ニトロ化を例B−
1に示したのと基本的に同様な手順で、表2に示した通
りのヒドロキシ芳香族化合物および硝酸の量を使用して
実施した。これらの例中のニトロ中間体の還元は、例B
−4に示されたのと基本的に同様な手順によって実施し
た。
【0126】
【表2】 清浄剤/分散剤(C) 本発明において使用することのできる清浄剤/分散剤
(C)は、一般的に本発明の技術分野の技術者に公知の
物質であって、多くの文献論文および特許中に記載され
ている。以下に具体的な清浄剤/分散剤の種類について
記述された特許のいくつかを挙げるが、これらは、その
内容に関する箇所について本発明で引用するものである
ものと理解すべきである。
【0127】清浄剤/分散剤として好ましいものは下記
の通りである。
【0128】(C)(i)有機スルホン酸、カルボン酸
またはフェノールの中性または塩基性金属塩 これらの塩を製造するために使用される金属の選択は特
に制限はなく、従って事実上どの金属を使用してもよ
い。入手しやすさ、価格および最大有効性の点から、特
定の金属がより頻繁に使用される。この種の金属として
は、周期律表第I族、第II族および第III 族の金属が使
用され特にアルカリ金属およびアルカリ土類金属(即
ち、フランシウムおよびラジウム以外の第IA族および
第IIA族の金属である)が好ましい。第IIB族の金属並
びにアルミニウム、アンチモン、ヒ素、クローム、モリ
ブデン、タングステン、マンガン、鉄、コバルト、ニッ
ケルおよび銅のような多価金属も使用することができ
る。
【0129】これらの塩は中性または塩基性のものであ
る。中性塩は、塩アニオン中に存在する酸性基を丁度中
和するのに充分な金属カチオンを含有しており、塩基性
塩は過剰の金属カチオンを含有しており、過塩基化塩と
も呼ばれる。
【0130】これらの塩基性および中性塩はスルホン
酸;スルフアミン酸;チオスルホン酸;スルフィン酸;
スルフェン酸;硫酸、亜硫酸およびチオ硫酸の部分エス
テルといったような油溶性有機硫黄酸である。一般的に
は炭素環式または脂肪族スルホン酸の塩が使用される。
【0131】炭素環式スルホン酸には、単環または多環
の芳香族化合物および脂肪族化合物が含まれる。油溶性
スルホン酸塩は、ほとんどの場合、下記の式で示すこと
ができる。
【0132】 〔Rx−T−(SO3 )y〕zMb 式V 〔R′−(SO3 )a〕dMb 式VI 式中Mは上記の金属カチオンまたは水素であり、Tは、
例えばベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナン
トレン、ジフェニレンオキシド、チアントレン、フェノ
チオキシン、ジフェニレンスルフィド、フェノチアジ
ン、ジフェニルオキシド、ジフェニルスルフィド、ジフ
ェニルアミン、シクロヘキサン、石油ナフテン、デカヒ
ドロ−ナフタレン、シクロペンタン等のような環核であ
り、式V中のRは、アルキル、アルケニル、アルコキ
シ、アルコキシアルキル、カルボアルコキシアルキル等
の脂肪族基であり、xは1以上であり、Rx+Tは、合
計15以上の炭素原子を含有している。式VI中のR′
は、15以上の炭素原子を含有している脂肪族基であ
り、Mは金属カチオンか水素のいずれかである。R′の
具体例は、アルキル、アルケニル、アルコキシアルキ
ル、カルボアルコキシアルキル等である。R′の特別の
具体例としては、石油、飽和および不飽和パラフィンワ
ックスおよびC2 ,C3 ,C4 ,C5 ,C6 等を重合し
たものを含むポリオレフィン、15〜7000またはそ
れ以上の炭素原子を含有しているオレフィンから誘導さ
れた基である。上記の式中のT,RおよびR′基は、上
記に列記したような置換基に加えて、例えばヒドロキ
シ、メルカプト、ハロゲン、アミノ、ニトロソ、スルフ
ィド、ジスルフィド等の他の無機および有機置換基を含
有するものであってもよい。式V中において、x,y,
zおよびbは1以上であり、式VIにおいても同様にa,
bおよびdは1以上である。
【0133】下記に上記の式VおよびVIの範囲内に含ま
れる油溶性スルホン酸の具体例を例示するが、これらは
本発明において有用なスルホン酸塩を説明するためのも
のにすぎない。換言すれば、列挙された各々のスルホン
酸について、これらの対応する中性または塩基性金属塩
もまた説明のためのものである。このようなスルホン酸
としては、マホガニ−スルホン酸;ブライトストックス
ルホン酸;100°Fで100秒〜210°Fで200
秒のセイボルト粘度を持つ潤滑油留分から誘導されたス
ルホン酸;ペテロラタムスルホン酸;例えばベンゼン、
ナフタレン、フェノール、ジフェニルエーテル、ナフタ
レンジスルフィド、ジフェニルアミンチオフェン、α−
クロロナフタレン等の、モノ−およびポリ−ワックス置
換スルホン酸およびポリスルホン酸;アルキルベンゼン
スルホン酸(ここでアルキル基は8以上の炭素を含有し
ている。)、セチルフェノールモノ−スルフィドスルホ
ン酸、ジセチルチアントレンジスルホン酸、ジラウリル
β−ナフチルスルホン酸、ジカプリルネトロナフタレン
スルホン酸、およびドデシルベンゼン残油スルホン酸の
ようなアルカリルスルホン酸といったその他の置換スル
ホン酸がある。
【0134】後者は、ベンゼン環上に1,2,3または
4以上の枝分れ鎖のC12置換基を導入するために、プロ
ピレン四量体またはイソブテン三量体でアルキル化され
たベンゼンから誘導された酸である。ドデシルベンゼン
残油は、主にモノ−およびジ−ドデシルベンゼンの混合
物からなるもので家庭用洗剤の製造の際の副生物として
入手することができる。さらに線状アルキルスルホン酸
エステル(LAS)の製造の間に生成するアルキル化残
油から得られた同様の生成物も本発明で使用するスルホ
ン酸エステルの製造に有用なものである。
【0135】清浄剤製造副生物を例えばSO3 と反応さ
せることによりスルホネートを製造することは、この発
明の技術分野の技術者にとって周知のことである。例え
ば、John Wiley & Sons(ニューヨー
ク)から1969年に発行された、「エンサイクロペデ
ィア オブ ケミカル テクノロジ」の第2版、第19
巻291ページ以後に載っているKirk−Othme
rの文献「スルホネート」を参照するとよい。
【0136】中性および塩基性スルホン酸塩およびその
製造法については、他にも例えば下記の米国特許中に記
載されている。即ち、米国特許第2,174,110
号、同第2,174,506号、同第2,174,50
8号、同第2,193,824号、同第2,197,8
00号、同第2,202,781号、同第2,212,
786号、同第2,213,360号、同第2,22
8,598号、同第2,223,676号、同第2,2
39,974号、同第2,263,312号、同第2,
276,090号、同第2,276,097号、同第
2,315,514号、同第2,319,121号、同
第2,321,022号、同第2,333,568号、
同第2,333,788号、同第2,335,259
号、同第2,337,552号、同第2,347,56
8号、同第2,366,027号、同第2,374,1
93号、同第2,383,319号、同第3,312,
618号、同第3,471,403号、同第3,48
8,284号、同第3,595,790号および同第
3,798,012号である。本発明では、中性、およ
び塩基性スルホン酸塩に関するこれらの特許の記載を参
考文献として引用する。さらに脂肪族スルホン酸、例え
ばパラフィンワックススルホン酸、不飽和パラフィンワ
ックススルホン酸、ヒドロキシ置換パラフィンワックス
スルホン酸、ヘキサプロピレンスルホン酸、テトラアミ
レンスルホン酸、ポリイソブテンが20〜7000また
はそれ以上の炭素原子を含有しているポリイソブテンス
ルホン酸、クロロ置換パラフィンワックススルホン酸、
ニトロ−パラフィンワックススルホン酸等も使用するこ
とができ、また脂環族スルホン酸、例えば石油ナフサス
ルホン酸、セチルシクロペンタンスルホン酸、ラウリル
シクロヘキサンスルホン酸、ビス−(ジ−イソブチル)
シクロヘキサンスルホン酸、モノ−またはポリ−ワック
ス置換シクロヘキサンスルホン酸等も使用することがで
きる。
【0137】本発明の詳細な説明でいうスルホン酸また
はスルホン酸塩に関して「石油スルホン酸」または石油
スルホン酸塩」といった場合には、石油製品から誘導さ
れたすべてのスルホン酸およびスルホン酸塩を包含する
ものを意味するものである。石油スルホン酸として特に
有用な群は、硫酸法により石油ホワイトオイルを製造す
る際の副生物として得られるマホガニースルホン酸(赤
褐色をしているためこのように呼ばれる)である。
【0138】本発明の実施に際しては通常上記したよう
な合成および石油スルホン酸の周期律表第IA族、第II
A族、および第IIB族の中性および塩基性塩が有用であ
る。
【0139】本発明において使用されるのに適した中性
塩および塩基性塩を製造することのできるカルボン酸と
しては、脂肪族、脂環族および芳香族のモノ−およびポ
リ塩基性カルボン酸が含まれ、例えば、ナフテン酸、ア
ルキル−またはアルケニル−置換シクロペンタン酸、ア
ルキル−またはアルケニル−置換シクロヘキサン酸、ア
ルキル−またはアルケニル置換芳香族カルボン酸等とい
ったものがある。脂肪酸は通常8以上の炭素原子を含有
するものであり、好ましくは12以上の炭素原子を含有
している。一般的には400以上の炭素原子を含有する
ものを使用する。脂肪族炭素連鎖が枝分れしているもの
の場合は、その酸は、その炭素含量がいくつであって
も、より油溶性になる。脂環族および脂肪族カルボン酸
は、飽和のものであっても不飽和のものであってもどち
らでもよい、具体例としては2−エトキシヘキサン酸、
α−リノレン酸、プロピレン四量体置換マレイン酸、ベ
ヘン酸、イソステアリン酸、ペラルゴン酸、カプリン
酸、パルミトール酸、リノレン酸、ラウリン酸、オレイ
ン酸、リシノール酸、ウンデシル酸、ジオクチルシクロ
ペンタンカルボン酸、ミリスチン酸、ジラウリルデカヒ
ドロナフタレンカルボン酸、ステアリル−オクタヒドロ
インデンカルボン酸、パルミチン酸さらにはタル油酸、
ロジン酸等のような1種または2種以上のカルボン酸の
混合物からなる市販製品等がある。
【0140】本発明で使用する塩の製造に有用な油溶性
カルボン酸としては油溶性の芳香族カルボン酸がある。
この種の酸は下記の一般式で示すことができる。
【0141】
【化40】 上記の式中、R* は4〜400の炭素原子を持つ脂肪族
炭化水素ベースの基であり、aは1〜4の整数であり、
Ar* は14以下の炭素原子を持つ多価芳香族炭化水素
核、各々のXは独立して硫黄または酸素原子でありmは
1〜4の整数であり、しかもR* およびaは、式VII に
よって表わされる各々の酸のモル当り、R* 基によって
もたらされる脂肪族炭素原子が平均8以上であるように
することを条件としている。Ar* によって表わされる
芳香族核の例は、ベンゼン、ナフタレン、アントラセ
ン、フェナントレン、インデン、フルオレン、ビスフェ
ニル等から誘導された多価芳香族基である。一般的には
Ar* で表わされる基は、例えばメチルフェニレン、エ
トキシフェニレン、ニトロフェニレン、イソプロピルフ
ェニレン、ヒドロキシフェニレン、メルカプトフェニレ
ン、N,N−ジエチルアミノフェニレン、クロロフェニ
レン、ジプロポキシフェニレン、トリエチルナフチレン
によって例示されるフェニレンおよびナフチレンのよう
なベンゼンまたはナフタレンおよびこれらの同様の三価
または四価の核から誘導された多価芳香族核である。
【0142】R* 基は通常は炭化水素基で、アルキルま
たはアルケニル基のようなものが好ましい。しかしなが
らR* 基は少数の置換基、例えばフェニル、シクロアル
キル(例えばシクロヘキシル、シクロペンチル等)さら
にはニトロ、アミノ、ハロ(例えばクロロ、ブロモ
等)、低級アルコキシ、低級アルキルメルカプト、オキ
ソ置換基(即ち、=0),チオ基(即ち、=S)、−N
H−、−O−、−S−等のような中断基等のような非炭
化水素基を含有していても、本質的にはR* 基の炭化水
素特性を保持するものであればかまわない。R* 基中に
存在する非炭素原子がR* 基の全重量の10%以下であ
れば本発明の目的としている炭化水素特性を保つことが
できる。
【0143】R* 基の例としては、ブチル、イソブチ
ル、ペンチル、オクチル、ノニル、ドデシル、ドコシ
ル、テトラコンチル、5−クロロヘキシル、4−エトキ
シペンチル、2−ヘキシル、e−シクロヘキシルオクチ
ル、4−(p−クロロフェニル)−オクチル、2,3,
5−トリメチルペンチル、2−エチル−5−メチルオク
チル、および例えばポリクロロプレン、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリイソブチレン、エチレン−プロピ
レンコポリマー、塩素化オレフィンポリマー、酸化エチ
レン−プロピレンコポリマー等のような重合オレフィン
から誘導された置換基がある。同様にAr* 基も、非炭
化水素置換基を含んでいてもよく例えば、低級アルコキ
シ、低級アルキルメルカプト、ニトロ、ハロ、4以下の
炭素原子のアルキルまたはアルケニル基、ヒドロキシ、
メルカプト等を含んでいてもよい。
【0144】特に有用なカルボン酸の一群は下記の式で
示されるものである。
【0145】
【化41】 式中R* 、X、Ar* 、mおよびaは式VII で定義した
通りであり、pは1〜4の整数で、通常は1または2で
ある。この群の内でも、特に好ましい油溶性カルボン酸
は、下記の式で示されるものである。
【0146】
【化42】 式中R* * 、4〜400の炭素原子を持つ脂肪族炭化水
素基であり、aは1〜3の整数であり、bは1または2
であり、cは0.1または2であり、好ましくは1であ
って、しかもR* * およびaは酸分子が酸のモル当り脂
肪族炭化水素基中に平均12以上の脂肪族炭素を含有す
るように選択することを条件としているものである。そ
してこの式IXで示される群の化合物のうちでも各々脂肪
族炭化水素置換基が、置換基当り16以上の炭素原子を
含むものであり、分子当り1〜3個の置換基を持つもの
が特に好ましい。塩は、脂肪族炭化水素置換基が重合ポ
リオレフィンから、特に、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリイソブチレン、エチレン/プロピレンコポリマ
ー等のような低級1−モノ−オレフィンを重合させたも
ので、30〜400の炭素原子を平均炭素含量として含
有しているものから誘導されたものであるようなサルシ
ル酸から製造される。
【0147】式VII および式VIIIに相当するカルボン酸
は、この技術分野で周知のものであり、周知製造法によ
り製造することができる。上記の式で示されるカルボン
酸およびそれらの中性および塩基性金属塩の製造法も周
知であり、例えば米国特許第2,197,832号、同
第2,197,835号、同第2,252,662号、
同第2,252,664号,同第2,714,092
号、同第3,410,798号および同第3,595,
791号に記載されている。
【0148】本発明において使用される中性および塩基
性カルボン酸塩の他のタイプとしては、下記の一般式で
示されるアルケニルコハク酸から誘導されるものがあ
る。
【0149】
【化43】 式中、R* は式VII で定義したものである。このような
カルボン酸塩、およびその製造法については、参考文献
として本発明で引用する米国特許第3,271,130
号、同第3,567,637号および同第3,632,
610号、がある。
【0150】上記したようなスルホン酸、カルボン酸の
塩基性塩およびこれらの2種以上の混合物の製造法につ
いては他にも、例えば米国特許第2,501,731
号、同第2,616,904号、同第2,616,90
5号、同第2,616,906、同第2,616,91
1号、同第2,616,924号、同第2,616,9
25号、同第2,617,049号、同第2,777,
874号、同第3,027,325号、同第3,25
6,186号、同第3,282,835号、同第3,3
84,585号、同第3,373,108号、同第3,
368,396号、同第3,342,733号、同第
3,320,162号,同第3,312,618号、同
第3,318,809号、同第3,471,403号、
同第3,488,284号、同第3,595,790
号、および同第3,629,109号に記載されてい
る。これらの特許の塩基性金属塩に関する記載は本発明
においてこれらを引用する。
【0151】フェノールの中性および塩基性塩(通常は
フェナートとして知られている。)も、本発明の組成物
中において有用であり、またこの技術分野において周知
である。フェナートを製造する原料となるフェノール
は、下記の一般式で示される。
【0152】 (R* )n−(Ar* )−(XH)m 式XI 式中R* 、n、Ar* 、Xおよびmは式VII で記載した
のと同様である。式VII に関して記載したのと同じ具体
例も適用できる。
【0153】フェナートとして一般的に入手できるもの
は、下記の式のフェノールから製造されるものである。
【0154】
【化44】 式中aは1〜3の整数、bは1または2、zは0または
1、R′は平均30〜400の脂肪族炭素原子を持つ、
実質的に飽和の炭化水素ベースの置換基であり、R4
低級アルキル、低級アルコキシ、ニトロおよびハロ基か
ら選択されるものである。
【0155】本発明において使用されるフェナートの具
体的な例は、上記したようなフェノールを硫黄、ハロゲ
ン化硫黄、スルフィドまたはヒドロスルフィド塩のよう
な硫化剤で硫化することによって製造された塩基性(即
ち過塩基化)第IIA族金属硫化フェナートである。この
ような硫化フェナートを製造する方法については米国特
許第2,680,096号、同第3,036,971号
および同第3,775,321号に記載されており、こ
の製造法に関する記載を本発明において引用する。
【0156】本発明において有用な他種のフェナートは
アルキレン橋(例えばメチレン)を通じて結合されてい
るフェノールから製造されたものである。これらは単環
または多環フェノールをアルデヒドまたはケトンと、通
常酸または塩基触媒の存在下に反応させることにより製
造することができる。このような橋かけフェナートなら
びに硫化フェナートに関しては、米国特許第3,35
0,038号、特にその6〜8欄にその詳細が記載され
ており、これらの記載を引用する。
【0157】当然のことながら、本発明の組成物中には
上記した有機硫黄酸、カルボン酸およびフェノールの中
性または塩基性塩の2種以上の混合物も使用することが
できる。通常、中性および塩基性塩は、ナトリウム、リ
チウム、マグネシウム、カルシウム、またはバリウム塩
であってこれらのいずれかの2種以上の混合物をも含ま
れる。
【0158】(C)(ii)ヒドロカルビル−置換アミン 本発明の組成物を製造するのに使用されるヒドロカルビ
ル−置換アミンは周知のものであり、多くの特許に記載
されている。これらの例示としては、米国特許第3,2
75,554号、同第3,438,757号、同第3,
454,555号、同第3,565,804号、同第
3,755,433号および同第3,822,209号
がある。これらの特許も本発明で利用するのに適したヒ
ドロカルビルアミンおよびそれらの製造法の記載につい
て本発明で引用する。
【0159】代表的なヒドロカルビルアミンは下記の一
般式を持つものである。
【0160】
【化45】 式中Aは、水素、1〜10の炭素原子のヒドロカルビル
基または1〜10の炭素原子のヒドロキシヒドロカルビ
ル基であり、Xは水素、1〜10の炭素原子のヒドロカ
ルビル基または炭素1〜10のヒドロキシヒドロカルビ
ル基であり、AとNとが一緒になって5〜6の員環から
12以下の炭素原子の環を形成していてもよい。Uは2
〜10の炭素原子のアルキレン基であり、R2 は30〜
400の炭素原子の脂肪族炭化水素であり、aは0〜1
0の整数、bは0〜1の整数で、a+2bは1〜10の
整数であり、cは1〜5の整数であり、平均が1〜4で
あり、分子中の窒素原子の数と同一かそれ以下であり、
xは0〜1の整数であり、yも0〜1の整数であり、x
+yは1である。
【0161】この式について説明すると、R2 および水
素原子は、一般式のブラケット内で満されていない窒素
の原子価と結合するものと理解すべきである。従って、
例えばこの式には、R2 が末端窒素に結合した亜属の式
および非末端窒素に結合している異性体亜属の式をも含
まれる。R2 と結合しなかった窒素原子は、水素または
AXN置換基が付いていてもよい。
【0162】本発明において有用であって、上記の式に
包含されているヒドロカルビルアミンには、下記の一般
式のモノアミンが含まれる。
【0163】AXNR2 式XIV このようなモノアミンの具体例としては下記のようなも
のがある。
【0164】ポリ(プロピレン)アミン、N,N−ジメ
チル−N−ポリ(エチレン/プロピレン)アミン、(モ
ノマーのモル比は50:50)ポリ(イソブテン)アミ
ン、N,N−ジ(ヒドロキシエチル)−N−ポリ(イソ
ブテン)アミン、ポリ(イソブテン/1−ブテン/2−
ブテン)アミン、(モノマーのモル比は50:50:2
5)N−(2−ヒドロキシプロピル)−N−ポリ(イソ
ブテン)アミン、N−ポリ(1−ブテン)−アニリン、
N−ポリ(イソブテン)−モルホリン、下記の一般式で
示されるポリアミドは一般式XIIIに包含されたヒドロカ
ルビルアミンの中にあるものである。
【0165】
【化46】 このようなポリアミンとしては下記のようなものがあ
る。
【0166】N−ポリ(イソブテン)エチレンジアミ
ン、N−ポリ(プロピレン)トリメチレンジアミン、N
−ポリ(1−ブテン)ジエチレントリアミン、N′,
N′−ポリ(イソブテン)テトラエチレンペンタミン、
N,N−ジメチル−N′ポリ(プロピレン)、1,3−
プロピレンジアミン、本発明の添加剤濃縮物を製造する
のに有用なヒドロカルビル置換アミンには、上記の式XI
IIには包含されていない特定のN−アミノ−ヒドロカル
ビルモルホリンをも含むものである。このようなヒドロ
カルビル−置換アミノヒドロカルビルモルホリンは、下
記の一般式を持つものである。
【0167】
【化47】 式中R2 は、30〜400の炭素を含有する脂肪族炭化
水素基であり、Aは水素、1〜10炭素原子のヒドロカ
ルビル基または1〜10の炭素原子を含むヒドロキシヒ
ドロカルビル基であり、Uは2〜10の炭素原子のアル
キレン基である。これらのヒドロカルビル−置換アミノ
ヒドロカルビルモルホリン並びに式XIVによって示され
たポリアミドが、本発明の組成物の製造において使用す
る代表的なヒドロカルビル−置換アミンである。
【0168】(C)(iii)アシル化窒素含有化合物 10以上の脂肪族炭素原子の置換基を持ち、カルボン酸
アシル化剤をアミノ化合物と反応させることにより製造
された、アシル化窒素含有化合物の多くは、本発明の技
術分野では周知である。このような組成物において、ア
シル化剤は、イミド、アミドまたはアシロキシアンモニ
ウム結合を通じてアミノ化合物に結合される。10以上
の脂肪族炭素原子を含有する置換基は、分子のカルボン
酸アシル化剤誘導部分中かまたは分子のアミノ化合物誘
導部分中のいずれの中にあってもよい。しかし、好まし
くはアシル化剤中にあるのがよい。アシル化剤は、ギ酸
およびそのアシル化誘導体から、5,000、10,0
00または20,000の炭素原子の高分子量脂肪族置
換基を持つアシル化剤に変えることができる。アミノ化
合物はアンモニア自身から、30以下の炭素原子を持つ
脂肪族置換基を持つアミンに変えることができる。
【0169】本発明の添加剤濃縮物を製造するのに有用
なアシル化アミノ化合物として代表的なものとしては、
10以上の炭素原子の脂肪族置換基を持つアシル化剤
と、1つ以上のNH基が存在することによって特徴ずけ
られた窒素化合物とを反応させることにより製造された
ものである。代表的には、アシル化剤は置換コハク酸ま
たはプロピオン酸のようなモノ−またはポリカルボン酸
(またはこれらの反応性同等物)であり、アミノ化合物
はポリアミンまたはポリアミンの混合物であって、最も
代表的なものはエチレンポリアミノの混合物である。こ
のようなアシル化剤中の脂肪族置換基は、多くの場合5
0〜400の炭素原子を持つものである。通常この脂肪
族置換基は、フェノール(A)のR′基と同一の属の分
類に属するものであり、従って、R′に関して上記し
た、特に好ましいもの、実例および範囲をこの脂肪族置
換基に等しく適用することができる。これらのアシル化
化合物の製造に有用なアミンの実例は下記の通りであ
る。
【0170】(1)下記の一般式で示されるポリアルキ
レンポリアミン
【0171】
【化48】 上記式において各々のR′″は独立して水素またはC1
12の炭化水素ベースの基であり、R′″のうちの1以
上が水素原子であることを要件としており、nは1〜1
0の整数であり、UはC210のアルキレン基である。
【0172】(2)下記の一般式で示される複素環置換
ポリアミン
【0173】
【化49】 式中、R′″およびUは上記の通りであり、m=0また
は1〜10の整数、Yは酸素または二価の硫黄原子また
はN−R′″基である。
【0174】(3)下記の一般式で示される芳香族ポリ
アミド Ar(NR′″2 )y 式XIX 式中Arは、6〜20の炭素原子の芳香族核、各々の
R′″は上記に定義した通りであり、yは2〜8であ
る。
【0175】ポリアルキレンポリアミン(1)の具体例
は、エチレンジアミン、テトラ(エチレン)ペンタミ
ン、トリ−(トリメチレン)テトラミン、および1,2
−プロピレンジアミン等である。複素環置換ポリアミン
(2)の具体例は、N−2−アミノエチルピペラジン、
N−2およびN−3アミノプロピルモルホリン、N−3
−(ジメチルアミノ)プロピルピペラジン等である。芳
香族ポリアミン(3)の具体例は、種々の異性体フェニ
レンジアミンおよび種々の異性体ナフタレンジアミン等
である。
【0176】例えば米国特許第3,172,892号、
同第3,219,666号、同第3,272,746
号、同第3,310,492、同第3,341,542
号、同第3,444,170、同第3,455,831
号、同第3,455,832号、同第3,576,74
3号、同第3,630,904号、同第3,632,5
15号および同第3,804,763号のような多くの
特許に有用なアシル化窒素−含有化合物が記載されてい
る。この分類に属する代表的なアシル化窒素−含有化合
物は、ポリ(イソブテン)−置換コハク酸無水物アシル
化剤(例えば無水物、酸、エステル等)であって、ポリ
(イソブテン)置換基が50〜400の炭素原子からな
るものと、エチレンポリアミン当り3〜7の窒素原子と
1〜6のエチレン単位を持ち、アンモニアとエチレンク
ロライドとの縮合により製造されたエチレンポリアミン
の混合物とを反応させることにより製造される。この種
のアシル化アミノ化合物については広範囲にわたって記
載したので、これらについての特性および製造法につい
てはこれ以上詳記しない。その代りに上記した米国特許
のアシル化アミノ化合物およびそれらの製造法に関する
記載を本発明において引用する。
【0177】この分類に属するアシル化窒素含有化合物
の他のタイプとしては、上記アルキレンアミンを、上記
の置換コハク酸またはその無水物および2〜22の炭素
原子を持つ脂肪族モノカルボン酸とを反応させることに
より製造されるものである。このタイプのアシル化窒素
含有化合物においてコハク酸とモノカルボン酸のモル比
は1:0.1〜1:1の範囲である。代表的なモノカル
ボン酸は、ギ酸、酢酸、ドデカン酸、ブタン酸、オレイ
ン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸として知られて
いるステアリン酸異性体の市販混合物、トルイル酸等で
ある。これらの化合物については、米国特許第3,21
6,936号および第3,250,715号に詳細に記
載されており本発明においてはこれらの記載を引用す
る。
【0178】本発明の添加剤濃縮物を製造するのに有用
なアシル化窒素−含有化合物の他のタイプのものとして
は、12〜30の炭素原子の脂肪族モノカルボン酸と、
2〜8のアミノ基を含有しているエチレン、プロピレン
またはトリメチレンポリアミンまたはこれらの混合物と
の反応により得られたものがある。広く利用されている
タイプのアシル化窒素含有化合物は、上記のアルキレン
ポリアミンと、5〜20モル%の直鎖脂肪酸と70〜9
0モル%の枝分れ鎖脂肪酸からなる混合脂肪酸との反応
により得られるものである。市販されている混合物は、
イソステアリン酸という商標名で知られている。このよ
うな混合物は、米国特許第2,812,342号および
同第3,260,671号中に記載されているように不
飽和脂肪酸の二量化の際の副生物として生成するもので
ある。
【0179】枝分れ鎖脂肪酸は、フェニルステアリン
酸、シクロヘキシルステアリン酸およびクロロ−ステア
リン酸において見られるように、枝がアルキル基でない
ものも含まれる。枝分れ鎖脂肪族カルボン酸/アルキレ
ンポリアミン生成物はこの技術分野では周知である。具
体的に示せば、例えば米国特許第3,110,673
号、同第3,251,853号、同第3,326,80
1号、同第3,337,459号、同第3,405,0
64号、同第3,429,674号、同第3,468,
639号、および同第3,857,791号に記載され
ている。
【0180】本発明においては、これらの特許の潤滑油
製剤に利用するための脂肪酸/ポリアミン縮合体に関す
る記載を引用する。 (C)(iv) フェノール類、アルデヒド類およびアミ
ノ化合物の含窒素縮合物。
【0181】本発明の添加剤濃縮物に使用する清浄剤/
分散剤の製造に有用なフェノール/アルデヒド/アミノ
化合物縮合物は、マンニッヒ縮合物として一般に知られ
ているものを含む。一般にこれらは、例えば炭化水素置
換フェノール(例えばアルキルフェノールでそのアルキ
ル基が少くとも約30から400までの炭素原子を有す
る)であって、少くとも1ケの水素原子が芳香族炭素に
結合しているような、少くとも1ケの活性水素を有する
化合物と、少くとも1ケのアルデヒド又はアルデヒドを
生成する物質(典型的にはフォルムアルデヒド又はフォ
ルムアルデヒド前駆物質)と、少くとも1ケのNH基を
有する少くとも1ケのアミノ化合物又はポリアミノ化合
物とを、同時に又は逐次反応させることによって得られ
る。アミノ化合物には、1ケないし30ケまでの炭素原
子を有する炭化水素置換体を有するか、または1ケない
し30ケまでの炭素原子を有するヒドロキシ置換炭化水
素置換体を有する一級又は二級モノアミン類を含む。他
の典型的なアミノ化合物は、アシル化された窒素を含有
する化合物についての論述において記述したポリアミン
類である。
【0182】モノアミン類を例示すれば、メチルエチル
アミン、メチルオクタデシルアミン、アニリン、ジエチ
ルアミン、ジエタノールアミン、ジプロピルアミン等が
ある。次に示すアメリカ特許には、本発明の添加剤濃縮
物の製造に使用し得る多数のマンニッヒ縮合物の記載が
含まれている。
【0183】 U.S. PATENTS 2,459,112 3,413,347 3,558,743 2,962,442 3,442,808 3,586,629 2,984,550 3,448,047 3,591,598 3,036,003 3,454,497 3,600,372 3,166,516 3,459,661 3,634,515 3,236,770 3,461,172 3,649,229 3,355,270 3,493,520 3,697,574 3,368,972 3,539,633 これらの特許には、潤滑剤組成物におけるマンニッヒ縮
合生成物の製造と使用に関する開示についての参照文献
も付されている。
【0184】本発明の添加剤濃縮物には硫黄含有反応物
から作られる縮合物も使用し得る。このような硫黄含有
縮合物はアメリカ特許3,368,972;3,64
9,229;3,600,372;3,649,65
9;3,741,896に記載されている。これらの特
許には、硫黄含有マンニッヒ縮合物についての特許開示
に対する参照文献も付されている。一般に本発明の添加
剤濃縮物の製造に用いられる縮合物は、約6ケから約4
00ケの炭素原子、さらに典型的には30から約250
の炭素原子の置換アルキルを有するフェノールから作ら
れる。これらの典型的な縮合物はホルムアルデヒド又は
2-7 脂肪族アルデヒドと、(C)(iii)に記載された
アシル化された窒素含有化合物の製造に用いられたアミ
ノ化合物から製造される。
【0185】これらの好ましい縮合物は、フェノール化
合物の約1モルと、アルデヒドの約1モルないし2モル
と、アミノ化合物の約1ないし約5当量(アミノ化合物
の当量とはアミノ化合物の分子量を存在する=NH基の
数で割ったもの)とを反応させて調製される。これらの
縮合反応を行わせる条件については上述の特許により明
らかなように当業者にはよく知られている。これらの特
許には反応条件に関する参考文献も付されている。
【0186】本発明に使用される縮合物の特に好ましい
種類のものは、2段法によって作られるものであって、
現在放棄され誰でも利用できる1974年3月15日に
出願されたアメリカ特許出願番号451,644に開示
されているごときものである。要するに、これらの窒素
含有縮合物は、(1)少くとも約30から約400まで
の炭素原子を有する脂肪族又は環状脂肪族をベースとし
た置換物を含む少くとも1ケのヒドロキシ脂肪族化合物
を、低級のC1-7 の脂肪族アルデヒド又はこれらの可逆
ポリマーと、アルカリ金属の水酸化物の如きアルカリ剤
の存在の下で、約150℃までの温度において反応さ
せ、(2)かくして形成された中間反応混合物を充分に
中和し、(3)その中和された中間物を少くとも−NH
−基を1ケはもつアミノグループを含有する少くとも1
つの化合物と反応させて作られる。
【0187】より好ましくは、これらの2段法縮合物
は、(a)約30ないし約250までの炭素原子をもっ
た炭化水素ベース置換のフェノール類で、その置換物は
プロピレン、1−ブテン、2−ブテン、又はイソブテン
のポリマーから誘導されるものであるフェノール類と、
(b)ホルムアルデヒド又はその可逆ポリマー(例えば
トリオキサン、パラホルムアルデヒド)あるいはそれと
同等の機能を有する化合物(例えばメチロール)と、
(c)2と10の間の数の窒素原子をもつエチレンポリ
アミンの如きアルキレンポリアミンから作られる。この
好ましい種類に関するさらに詳しい記述は前述のアメリ
カ特許出願番号No.451,644に見出され、これ
に2段縮合物の開示に対する参考文献も付されている。 (C)(V) 置換ポリカルボン酸のエステル類 本発明に使用される清浄剤/分散剤として有用なエステ
ル類は、置換体が本質的には脂肪族であり、少くとも約
30(好ましくは約50から約750まで)の脂肪族炭
素原子を有する飽和炭化水素をベースにした群である置
換カルボン酸の誘導体である。ここで使用される“炭化
水素をベースにした群”とはその分子の残部に直接結合
する1ケの炭素原子をもち、本発明の関連においては炭
化水素の特徴を優先的に示すような基を表わすものであ
る。このような基は次に示すものを含む。
【0188】(1)炭化水素基;すなわち脂肪族基、芳
香族および脂環で置換された脂肪族基、その他で当業者
に知られたもの。
【0189】(2)置換炭化水素基;すなわち本発明に
おいては炭化水素の特性を優先的に示すその性質を変え
ることのない非炭化水素置換物を含む置換炭化水素基で
ある。これらは当業者により知られてもので例えばハ
ロ、ニトロ、ヒドロキシ、アルコキシ、カルバアルコキ
シ、アルキルチオ等である。
【0190】(3)ヘテロ基;すなわち本発明における
炭化水素特性を優先的に表わすという前提で、鎖状又は
環状の炭素を炭素以外の原子で置き換えたものである。
これら原子も当業者には明らかなもので、例えば窒素、
酸素、硫黄などが含まれる。
【0191】一般に炭化水素をベースにした群の炭素数
10ケ当り約3ケより多くない置換基又はヘテロ原子、
好ましくは1ケより多くない置換があるとよい。
【0192】置換カルボン酸類(およびその誘導体で、
エステル類、アミド類、イミド類を含む)は普通不飽和
酸あるいはその無水物、エステル、アミドあるいはイミ
ド等の誘導体を、希望する炭化水素をベースとした群の
中の1つと共にアルキル化することによって調製され
る。好適な不飽和酸およびその誘導体には、アクリル
酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマ
ール酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、
シトラコン酸無水物、メサコン酸、グルタコン酸、クロ
ロマレイン酸、アコン酸、クロトン酸、メチルクロトン
酸、ソルビン酸、3−ヘキセン酸、10−デセン酸、2
−ペンテン−1,3,5−トリカルボン酸等がある。特
に好ましいのは不飽和ジカルボン酸とその誘導体で、特
にマレイン酸、フマール酸、無水マレイン酸である。
【0193】適当なアルキル化剤には、約2から約10
まで、通常約2から6の炭素原子を含む重合可能なオレ
フィンモノマーのホモポリマー、インターポリマーおよ
び極性置換体を含むそれらの誘導体等がある。これらの
ポリマーは実質的には飽和している(すなわちそれらは
約5%以下のオレフィン結合しか含まない)、そして実
質的に脂肪族である(すなわちそれらは少くとも80
%、好ましくは少くとも90重量%の脂肪族モノオレフ
ィンから誘導されたユニットを含む)。このようなポリ
マーを製造するために使用されるモノマーを例示すれ
ば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、2−ブテン、
イソブテン、1−オクテン、1−デセンである。不飽和
ユニットは何れも1,3−ブタジエンおよびイソプレン
の如き共役ジエン;1,4−ヘキサジエン、1,4−シ
クロヘキサジエン、5−エチリデン−2−ノルボルネ
ン、1,6−オクタジエンの如き非共役ジエン;1−イ
ソプロピリデン−3a、4,7−7a−テトラヒドロイ
ンデン、1−イソプロピリデンジシクロペンタジエン、
2−(2−メチレン−4−メチル−3−ペンチル)
〔2.2.1〕ビシクロ−5−ヘプテンの如きトリエン
等から誘導することができる。
【0194】第一に好ましい種類のポリマーは、プロピ
レン、1−ブテン、イソブテンおよび1−ヘキセンの如
きターミナルオレフィンをもつポリマーで構成される。
この種の中で特に好ましいものは、イソブテンユニット
を優勢構成成分とするポリブテン類である。第二番目に
好ましい種類は、エチレンとC3-8 のアルファモノオレ
フィンの1つと、非共役ジエン(これは特に好ましい)
およびトリエンから成る群から選ばれた1つのポリエン
のテルポリマーから構成されるものである。これらのテ
ルポリマーの例としてE.I.du Pont de
Nemours& Companyで製造された“オル
ソリウム2052”(Ortholeum 2052)
がある、これは約48モルパーセントのエチレン基と、
48モルパーセントのプロピレン基と、4モルパーセン
トの1,4−ヘキシジエン基を含むテルポリマーであっ
て、固有の粘度は1.35(30℃において100ml
の4塩化炭素中に8.2gのポリマーを溶かした場合)
のものである。
【0195】置換カルボン酸およびその誘導体の調製方
法は、当業者には公知であるのでここに詳述する必要は
ない。例えばアメリカ特許3,272,746;3,5
22,179;4,234,435には参考文献と共に
示されている。ポリマーの、不飽和酸又はその誘導体に
対するモル比率は、希望する製品のタイプに依り、1か
1より大又は小である。
【0196】不飽和酸又はその誘導体がマレイン酸、フ
マール酸、又は無水マレイン酸の場合、アルキル化した
生成物を置換されたコハク酸又はその誘導体である。こ
れらの置換されたコハク酸およびその誘導体は、本発明
の組成物の調製に特に好ましいものである。
【0197】エステル類は、上述のコハク酸類と、1価
および多価アルコールの如き脂肪族化合物ならびにフェ
ノールおよびナフトールの如き芳香族化合物とからのエ
ステル類である。本発明のエステル類が合成される芳香
族ヒドロキシ化合物は、以下に例示される;フェノー
ル、β−ナフトール、α−ナフトール、クレゾール、レ
ゾルシノール、カテコール、p,p′−ジヒドロキシビ
フェニル、2−クロロフェノール、2,4−ジブチルフ
ェノール、プロペンテトラマー置換フェノール、ジドデ
シルフェノール、4,4′−メチレン−ビス−フェノー
ル、α−デシル−β−ナフトール、ポリイソブテン(分
子量1000)−置換フェノール、ヘプチルフェノール
と0.5モルのホルムアルデヒドとの縮合生成物、オク
チルフェノールとアセトンの縮合生成物、ジ(ヒドロキ
シフェニル)−オキサイド、ジ(ヒドロキシフェニル)
サルファイド、ジ(ヒドロキシフェニル)ジサルファイ
ド、4−シクロ−ヘキシルフェノール。フェノールおよ
び3ケまでのアルキル置換を有するアルキルフェノール
類も好ましい。各置換アルキルは100あるいはそれ以
上の炭素原子を含むことができる。
【0198】エステルを形成するアルコール類は、好ま
しくは約40までの脂肪族炭素原子を含む。これらはメ
タノール、エタノール、イソオクタノール、ドデカノー
ル、シクロヘキサノール、シクロペンタノール、ベヘニ
ルアルコール、ヘキサトリアコンタノール、ネオペンチ
ルアルコール、イソブチルアルコール、ベンジルアルコ
ール、β−フェニルエチルアルコール、2−メチルシク
ロヘキサノール、β−クロロエタノール、エチレングリ
コールのモノメチルエーテル、エチレングリコールのモ
ノブチルエーテル、ジエチレングリコールのモノプロピ
ルエーテル、トリエチレングリコールのモノドデシルエ
ーテル、エチレングリコールのモノオレエート、ジエチ
レングリコールのモノステアレート、sec−ペンチル
アルコール、tert−ブチルアルコール、5−ブロモ
−ドデシノール、ニトロ−オクタジカノール、グリセロ
ールのジオレエートなどの1価アルコール類がある。多
価アルコール類は2から約10までのヒドロキシ基を有
するものが好ましい。例えばエチレングリコール、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエ
チレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロ
ピレングリコール、ジブチレングリコール、トリブチレ
ングリコール、他のアルキレングリコール類でそのアル
キル基が2から8までの炭素原子を含有するもの。他の
有用な多価アルコール類には、グリセロール、グリセロ
ールのモノオリエート、グリセロールのモノステアレー
ト、グリセロールのモノメチルエーテル、ペンタエリス
リトール、9,10−ジヒドロキシステアリン酸、9,
10−ジヒドロステアリン酸のメチルエステル、1,2
−ブタンジオール、2,3−ヘキサンジオール、2,4
−ヘキサンジオール、ピナコール、エリスリトール、ア
ラビトール、ソルビトール、マンニトール、1,2−シ
クロヘキサンジオール、キシレングリコールが含まれ
る。糖類、澱粉類、繊維類等の炭水化物類も同様に本発
明のエステルを生成することができる。炭水化物類とし
ては、グルコース、フラクトース、スクロース、ラムノ
ース、マンノース、グリセルアルデヒド、ガラクトース
が例示される。
【0199】特に好ましい多価アルコール類は、少くと
も3ケのヒドロキシ基を有し、そのうちいくつかは、オ
クタン酸、オレイン酸、ステアリン酸、リノレイン酸、
ドデカン酸、トール酸などのように炭素数8から約30
までのモノカルボン酸でエステル化されているものであ
る。このような部分的にエステル化された多価アルコー
ル類の例としては、ソルビトールのモノオレエート、ソ
ルビトールのジステアレート、グリセロールのモノオレ
エート、グリセロールのモノステアレート、エリスリト
ールのジドデカノエートがある。
【0200】エステル類もまたアリルアルコール、シナ
ミルアルコール、プロパルギルアルコール、1−シクロ
ヘキセン−3−オール、オレイルアルコールのような不
飽和アルコール類から誘導される。本発明のエステル類
を生成することのできるアルコール類の別の種類のもの
は、エーテル−アルコール類とアミノ−アルコール類
で、例えばオキシアルケン−、オキシアリレン−、アミ
ノアルキレン−、アミノアリレン−置換アルコール類
で、1個以上のオキシ−アルキレン、アミノ−アルキレ
ン、又はアミノ−アルキレン オキシ−アリレン基をも
ったものが含まれる。これらはセロソルブ、カルビトー
ル、フェノキシ−エタノール、ヘプチルフェニル−(オ
キシプロピレン)6 −水素、オクチル−(オキシエチレ
ン)30−水素、フェニル−(オキシオクチレン)2 −水
素、モノ(ヘプチルフェニル−オキシプロピレン)−置
換グリセロール、ポリ(スチレンオキサイド)、アミノ
−エタノール、3−アミノ エチル−ペンタノール、ジ
(ヒドロキシエチル)アミン、p−アミノフェノール、
トリ(ヒドロキシ−プロピル)アミン、N−ヒドロキシ
エチルエチレンダイアミン、N,N,N′,N′−テト
ラヒドロキシトリメチレンジアミン等が例示される。大
ていの場合、1から約8までの炭素数を含むアルキレン
基をもつオキシ−アルキレン基が約150まであるよう
なエーテル−アルコール類が好ましい。
【0201】エステル類は、コハク酸類または酸性エス
テル類のジエステル類、すなわち部分的にエステル化さ
れたコハク酸類でもよい。また部分的にエステル化され
た多価アルコール類またはフェノール類すなわちフリー
アルコール性またはフリーフェノール性ヒドロキシラジ
カルを有するエステル類も同様に利用できる。上記した
エステル類の混合物もまた同様に本発明の中で期待され
るものである。
【0202】エステル類は数種の方法の1つによって調
製することができる。便利で生成したエステル類の性質
がすぐれているという理由で好ましい方法には、適当な
アルコールまたはフェノールを実質的には炭化水素置換
無水コハク酸との反応が含まれる。エステル化は通常約
100℃以上の温度、好ましくは150℃から300℃
の間の温度で行われる。
【0203】副産物として生成する水は、エステル化が
進むに従って蒸留によって除去する。エステル化には混
合と温度の調節をよくするために溶媒が使われる。溶媒
はまた反応混合物から水を除去する機能も果たす。有用
な溶媒としては、キシレン、トルエン、ジフェニルエー
テル、クロロベンゼン、ミネラルオイルなどがある。
【0204】上述のプロセスの変形として、置換無水コ
ハク酸を相当するコハク酸とおきかえるものがある。し
かしながら、コハク酸は約100℃以上の温度で容易に
脱水するので、まず無水物に変えられそれから反応相手
のアルコールと反応してエステル化される。この点で
は、コハク酸類はこの製法中ではこれらの無水物類と実
質的に同等であるように考えられる。
【0205】使用されるコハク酸成分とヒドロキシ成分
との比率は、希望する生成物の形と、ヒドロキシ成分中
に存在するヒドロキシ基の数によって大きく左右され
る。例えば、コハク酸の半分のエステル化物を生成させ
る場合、すなわち2ケの酸基の中1ケのみをエステル化
する場合は、置換コハク酸成分の各モル当り1価アルコ
ール1モルを使い、コハク酸のジエステルを作る場合は
コハク酸の各モル当り2モルのアルコールを使う。他方
6価アルコールの1モルはコハク酸の6モルと結合し
て、アルコールの6ケのヒドロキシ基の各々にコハク酸
の2ケの酸基の1つが結合するエステルを形成する。し
たがって、多価アルコールと共に使用されるコハク酸の
最大割合は、ヒドロキシ成分の分子中に存在するヒドロ
キシ基の数によって決定される。本発明の目的のために
は、コハク酸成分とヒドロキシ成分の等モルを使用する
反応によって得られるエステル類が優れた諸性質をも
ち、それ故に好ましいことがわかった。
【0206】ある場合には、エステル化を、硫酸、ピリ
ジンハイドロクロライド、塩酸、ベンゼンスルフォン
酸、p−トルエンスルフォン酸、リン酸、または他の既
知のエステル化触媒のような触媒の存在のもとで行うこ
とが有利である。反応における触媒量は反応混合物重量
当り0.01%の少量から、多くの場合約0.1%から
約5%の量を使う。
【0207】本発明に使用されるエステル類は、また置
換されたコハク酸またはコハク酸無水物を、エポキシド
またはエポキシドと水との混合物と反応させて得ること
ができる。この反応は酸または酸無水物とグリコールと
の反応と同様である。例えば、生成物は置換コハク酸1
分子とエチレンオキサイド1モルとの反応によって得ら
れる。同様に生成物は置換コハク酸1分子とエチレンオ
キサイド2モルとの反応によって得られる。このような
反応に通常有用な他のエポキシド類は、例えばプロピレ
ンオキサイド、スチレンオキサイド、1,2−ブチレン
オキサイド、2,3−ブチレンオキサイド、エピクロル
ピリジン、シクロヘキセンオキサイド、1,2−オクチ
レンオキサイド、エポキシ化大豆油、9,10−エポキ
シ−ステアリン酸のメチルエステル、ブタジエンモノエ
ポキシドがある。これらエポキシドの大部分は、2から
8までの炭素原子をもつアルキレン基の酸化物か;脂肪
酸基が約30までの炭素原子数をもち、エステル基が炭
素数8までの低級アルコールから誘導されるものである
エポキシ化された脂肪酸エステル類である。
【0208】コハク酸またはコハク酸無水物の代わり
に、置換コハク酸ハライドも上述の本発明のエステル調
製用に用いられる。このような酸ハライド類には、酸ジ
ブロマイド類、酸ジクロライド類、酸モノクロライド
類、酸モノブロマイド類がある。置換コハク酸無水物お
よび酸類は、例えば、マレイン酸無水物と、すでに述べ
たオレフィンポリマーの塩素化によって得られるような
ハロゲン化炭化水素または高分子量のオレフィンとの反
応によって調製することができる。この反応は単に反応
成分を好ましくは約100℃から約250℃の温度で加
熱するだけでよい。このような反応で得られる生成物は
アルケニルコハク酸無水物である。アルケニル基は水素
化されてアルキル基になる。無水物は水または水蒸気と
処理され水解されて相当する酸になる。コハク酸類また
は無水物の有用な他の調製法は、イタコン酸またはその
無水物をオレフィンまたは塩素化炭化水素と、通常約1
00℃から約250℃以内の温度で反応させる方法があ
る。コハク酸ハライド類はコハク酸類またはそれらの無
水物を、三臭化リン、五塩化燐、チオニルクロライドの
ようなハロゲン化剤と反応させて得られる。コハク酸化
合物を得るこれらの方法および他の方法は当業者によく
知られているので、ここではより詳細な記述は不要であ
る。
【0209】さらに他のエステル類の調製法が利用でき
る。例えば、エステル類は、マレイン酸またはその無水
物を上述のアルコールと反応させてマレイン酸のモノま
たはジエステルを生成し、次いでこのエステルを上述の
オレフィンまたは塩素化炭化水素と反応させて調製され
る。エステル類またはイタコン酸無水物またはイタコン
酸を先ずエステル化し、次いでこのエステル中間物をオ
レフィンまたは塩素化炭化水素と上述と同様の条件下で
反応させて得ることができる。
【0210】以下に本発明の添加剤濃縮物として有用な
清浄剤/分散剤の調製法を例示する。
【0211】例C−1 アルキルフェノールスルフォン酸(平均分子量450、
気相滲透圧法)の油状溶液906部、鉱油564部、ト
ルエン600部、酸化マグネシウム98.7部、水12
0部の混合物に、78〜85℃の温度で7時間、一時間
当り約3ft3の炭酸ガスを吹き込む。反応混合物は炭
酸化反応中常に攪拌する。炭酸化後、反応混合物を16
5℃/20torrでストリップし、残渣を濾過する。
ろ液はメタル比が約3の、所望の塩基過剰スルフォン化
マグネシウムの油溶液である。
【0212】例C−2 鉱油1140部、水8.3部、塩化カルシウム1.3
部、石灰136部、メチルアルコール221部の混合物
を準備して約50℃に加温する。この混合物に平均分子
量(気相滲透圧法)500のアルキルベンゼンスルフォ
ン酸を1000部加える。この混合物に温度約45〜5
0℃において1時間約5.4ポンドの割合で炭酸ガスを
約5時間吹込む。炭酸化後、混合物を約150〜155
℃、5mm水銀柱で処理し揮発物質をストリップする。
残渣を濾別すると、濾液がカルシウムの含有量が約3.
05%の塩基過剰スルフォン化カルシウムの所望の油溶
液である。
【0213】例C−3 ポリイソブチルコハク酸無水物が、塩素化ポリイソブテ
ン(平均塩素含有量が4.3%で平均炭素原子数82の
もの)をマレイン酸無水物と約200℃で反応させて調
製される。得られたポリイソブテニルコハク酸無水物は
鹸化値90を有する。このコハク酸無水物1246部と
トルエン100部の混合物に25℃において76.7部
の酸化バリウムを加える。この混合物を115℃まで加
熱し、125部の水を1時間にわたって滴下する。この
混合物を、すべての酸化バリウムが反応するまで150
℃で還流させておく。ストリッピングと濾過によってバ
リウム含量4.71%の濾液が与えられる。
【0214】例C−4 塩素化ポリイソブテン(分子量約950、塩素含量5.
6%)1500部と、化学量論的にテトラエチレンペン
タミンに相当する平均組成をもつアルキレンポリアミン
285部と、ベンゼン1200部の混合物を還流加熱す
る。混合物の温度を徐々に4時間にわたって上げ170
℃に達せしめ、ベンゼンを留去する。混合物を冷却し、
ヘキサンと無水エタノールの1:1混合液を冷却した混
合物と等容量まぜてうすめる。このうすめた混合物を還
流加熱し、1/3容量の10%炭酸ナトリウム水溶液を
加える。攪拌後、混合物を放冷し、液相分離する。有機
相を水洗し、ストリップすると窒素含有量4.5%の所
望のポリイソブテニルポリアミンが与えられる。
【0215】例C−5 トルエン140部と、ポリイソブテニルコハク酸無水物
(気相滲透法による分子量約850のポリイソブテンか
ら調製されたもの)で鹸化価109のもの400部と、
化学量論上テトラエチレンペンタミンに相当する平均組
成をもつエチレンアミン混合物63.6部の混合物を1
50℃まで加熱し、その間水/トルエンの共沸混合物が
留去される。反応混合物は減圧下で150℃に加熱し、
トルエンの留出の止まるまで続ける。残留するアシル化
されたポリアミンは、窒素の含有量が4.7%のもので
ある。
【0216】例C−6 市販のジエチレントリアミン1133部を110〜15
0℃に加熱し、それに2時間にわたってイソステアリン
酸6820部をゆっくり加える。この混合物を150℃
に1時間保ち、その後180℃まで1時間にわたって加
熱する。最後にこの混合物を半時間にわたって205℃
まで加熱し、この加熱の間に揮散物を除去するために混
合物に窒素を吹込む。この混合物を11.5時間205
〜230℃に保持し、230℃/20torrでストリ
ップすれば、残留物として6.2%の窒素を含む所望の
アシル化されたポリアミンが得られる。
【0217】例C−7 ポリプロピル置換フェノール(気相滲透圧法による分子
量約900)50部と、鉱油(100°Fで100SU
Sの粘度をもつ溶媒精製パラフィン油)500部と、
9.5%のジメチルアミン水溶液130部(アミン12
部相当)の混合物に、1時間にわたって37%のホルム
アルデヒド水溶液22部(ホルムアルデヒド8部相当)
を滴下添加する。添加中に反応温度は徐々に上って10
0℃に達し、この温度で3時間保つ、この間窒素吹込み
をする。冷却した混合物に100部のトルエンと50部
の混合ブチルアルコール類を加える。有機相をリトマス
紙が中性になるまで3度水洗し、有機相を濾過し、20
0℃/5〜10torrでストリップする。残留物が
0.45%の窒素を含む最終製品の油溶液である。
【0218】例C−8 鉱油140部、分子量1000のポリブテン置換コハク
酸無水物で鹸化値105のもの174部、イソステアリ
ン酸23部の混合物を90℃に加熱する。この混合物に
全体としてテトラエチレンペンタミンに相当する組成を
もつポリアルキレンアミン類の混合物17.6部を加
え、1.3時間にわたり80°〜100℃に加熱する。
反応は発熱反応である。混合物に225℃で窒素を1時
間5ポンドの割で3時間吹込み、この間47部の水溶性
溜出物が得られる。混合物は225℃で1時間乾燥さ
れ、100℃まで冷却され、濾過されると所望の生成物
が油溶液で得られる。
【0219】例C−9 分子量1000のポリイソブテンを塩素化して実質的に
炭化水素置換コハク酸無水物を塩素含量4.5%のもの
に調製し、この塩素化ポリイソブテンをモル比で1.2
倍のマレイン酸無水物と共に150°〜220℃の温度
に加熱する。このようにして得られたコハク酸無水物は
酸価130を有する。このコハク酸無水物874g(1
モル)とネオペンチルグリコール104g(1モル)と
を240°〜250°/30mmに12時間混合する。
残留物は、そのグリコールの1つおよび両方のヒドロキ
シ基をエステル化することによって生じたエステル類の
混合物である。鹸化値は101でアルコール性水酸基の
含有量は0.2%である。
【0220】例C−10 実質的に炭化水素置換コハク酸無水物のジメチルエステ
ルは、その無水物2185gと、メタノール480g
と、トルエン1000ccの混合物を50°〜60℃に
加熱し、その間反応混合物に塩化水素を3時間バブルす
ることによって得られる。この混合物は次いで60〜6
5℃で2時間加熱され、ベンゼンに溶かされ、水洗、乾
燥、濾過される。濾液は150°/60mmに加熱され
て揮発成分は除去される。残留物が目的のジメチルエス
テルである。
【0221】例C−11 塩素化ポリイソブチレンと、アクリル酸の1:1当量比
のものを反応させて得られた平均分子量が982の高分
子量カルボン酸3240部を、200部のソルビトール
と1000部の希釈用油の混合物に、1.5時間にわた
って温度を115〜125℃に保って、徐々に加えるこ
とによってカルボン酸エステルが得られる。次いでさら
に400部の希釈用油を追加し、約195〜205℃に
16時間保ち、この間窒素を吹込む。さらに755部の
希釈用油を加え、140℃まで冷却し、濾過する。濾液
が所望のエステルの油溶液である。
【0222】例C−12 塩素化ポリイソブテンとアクリル酸との反応によって調
製された平均分子量1018のカルボン酸658部をペ
ンタエリスリトール22部と混合し、窒素を通しながら
約180〜205℃の温度に18時間保ってエステルが
調製される。その混合物は濾過され、濾液が所望のエス
テルである。
【0223】例C−13 ペンタエリスリトール408部と油1100部から成る
混合物を120℃まで加熱したものに、120℃に予熱
された例B−9の酸2946部と、キシレン225部
と、ジエチレングリコールジメチルエーテル95部を徐
々に加える。得られた混合物を窒素雰囲気で還流下に1
95〜205℃に7時間加熱し、140℃/22mm
(水銀柱)でストリップし、濾過する。濾液が所望のエ
ステルを構成する。これを40%の濃度になるよう油で
うすめる。
【0224】例C−14 市販のテトラエチレンペンタミンを約75℃に加熱した
もの205部に窒素を吹込みながらイソステアリン酸1
000部を加える。そして混合物の温度を約75〜11
0℃に保つ。次いで220℃まで温度を上げて混合物の
酸価が10未満になるまで保つ。約150℃まで冷却し
た混合物を濾過する。濾液が窒素含有量約5.9%の所
望のアシル化されたポリアミンである。
【0225】上述の如く、本発明の添加剤濃縮物には
(A)少くとも1つのアルキルフェノールと、(B)少
くとも1つの上に定義したアミノフェノールの組合せよ
りなる組成物を含有する。好ましい具体例は(A)の
(B)に対する重量比は約9:1から1:9までであ
る。他の好ましい具体例においては、本発明の添加剤濃
縮物はまた少くとも1つの上記タイプの清浄剤/分散剤
を含む。濃縮物に含まれる場合に、存在する清浄剤/分
散剤の量は大巾に変わり得るもので、一般に清浄剤/分
散剤の全量に対するアルキルフェノールとアミノフェノ
ールの結合物の重量比は約1:10から約10:1まで
の範囲内にある。
【0226】本発明の添加剤濃縮物は潤滑組成物の形で
使用することができる。
【0227】2サイクルエンジンに有用な潤滑組成物
は、少くとも1つの、重量割合で大部分を占める粘性潤
滑油と、ピストンリングの粘着をコントロールし、エン
ジン全体の清浄化を促すに充分な量の本発明の添加剤濃
縮物の少量からなるものである。
【0228】上記潤滑組成物は、天然または合成油また
はそれらの混合物をベースとした大量部の粘性潤滑油か
ら構成される。この粘性は典型的な値として19.9℃
で約2.0から約150cstの範囲、さらに典型的な
値としては98.9℃において約5.0から約130c
stの範囲にある。
【0229】これらの潤滑油には自動車およびトラック
のエンジン、船舶および鉄道用ジーゼルエンジン等のよ
うなスパーク点火および圧縮点火内燃機関のクランクケ
ース潤滑油が含まれる。自動変速機用液、車軸変換機用
潤滑剤、ギヤーの潤滑剤、メタル動作潤滑剤、油圧油お
よび他の潤滑油およびグリース組成物も本発明の添加剤
濃縮物をその中に共存させることによって利益を受ける
ことができる。本発明の添加剤濃縮物の好ましい使用
は、2サイクルエンジンオイル組成物中においてであ
る。
【0230】天然油中には液状石油系油の如き鉱物性潤
滑油および溶媒処理または酸処理パラフィン系、ナフテ
ン系、またはパラフィン−ナフテン混合系の鉱物質潤滑
油が含まれる。石炭または頁岩から生成される粘性潤滑
油もまたベースオイルに有用である。
【0231】合成潤滑油は、重合されたまたは内部重合
されたオレフィン(例えばポリブチレン類、ポリプロピ
レン類、プロピレン−イソブチレンコポリマー類、塩素
化ポリブチレン類など);ポリ1−ヘキセン類、ポリ1
−オクテン類;ポリ1−デセン類等およびそれらの混合
物;アルキルベンゼン類(例えばドデシルベンゼン類、
テトラデシルベンゼン類;ジノニルベンゼン類、ジ−
(2−エチルヘキシル)ベンゼン類、等);ポリフェニ
ル類(例えばビフェニル類、terフェニル類、アルキ
ル化ポリフェニル類、等);アルキル化ジフェニルエー
テル類、アルキル化ジフェニルスルファイド類、および
それらの誘導体、類似体および同族体などの炭化水素油
類およびハロ置換炭化水素油類を含有する。
【0232】エチレン、プロピレン、ブチレン類、イソ
ブテン、ペンテン、それらの混合物の如き5より少ない
炭素数のオレフィン類の重合によって作られる油は、典
型的な合成ポリマー油である。これらのポリマー油の調
製法は、アメリカ特許2,278,445;2,30
1,052;2,318,719;2,329,71
4;2,345,574;2,422,443に示され
ているように当業者にはよく知られている。
【0233】アルキルチオサイドポリマー類(すなわち
ホモポリマー類、インターポリマー類、およびそれらの
誘導体で末端のヒドロキシ基がエステル化、エーテル化
等によって修飾されているもの)が本発明の目的に対
し、特にアルカノール燃料との併用に対して既知の合成
潤滑油類の好ましい種類を構成する。これらを例示すれ
ば、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの
重合により調製される油類、これらのポリオキシアルケ
ンポリマー類のアルキルおよびアリルエーテル類(例え
ば平均分子量1000のメチルポリプロピレングリコー
ルエーテル、分子量500〜1000のポリエチレング
リコールのジフェニルエーテル分子量1000〜150
0のポリプロピレングリコールのジエチルエーテル等)
またはこれらのモノまたはポリカルボン酸エステル例え
ば酢酸エステル類、混合C3 −C8脂肪族エステル類、
またはテトラエチレングリコールのC13オキソ酸ジエス
テルがある。
【0234】合成潤滑油の他の適当な種類は、ジカルボ
ン酸(例えばフタル酸、コハク酸、アルキルコハク酸
類、アルケニルコハク酸類、マレイン酸、アゼライン
酸、スベリン酸、セバシン酸、フマール酸、アジピン
酸、リノレイン酸のダイマー、マロン酸、アルキルマロ
ン酸類、アルケニルマロン酸類等)と多種のアルコール
類(例えばブチルアルコール、ヘキシルアルコール、ド
デシルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、エ
チレングリコール、ジエチレングリコールモノエーテ
ル、プロピレングリコール等)とのエステル類から成
る。これらのエステルの詳細例としては、ジブチルアジ
ペート、ジ(2−エチルヘキシル)セバケート、ジ−n
−ヘキシルフマレート、ジオクチルセバケート、ジイソ
オクチルアゼレート、ジイソデシルアゼレート、ジオク
チルフタレート、ジデシルフタレート、ジアイコシルセ
バケート、リノレイン酸ダイマーの2−エチルヘキシル
ジエステル、1モルのセバシン酸と2モルのテトラエチ
レングリコールおよび2モルの2−エチルヘキサン酸と
反応させて生成される複合エステル等がある。
【0235】合成油類として有用なエステル類には、C
5 からC12のモノカルボン酸とネオペンチルグリコー
ル、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、トリペンタエリスリトール等
の如きポリオール類およびポリオールエステル類から得
られるものがある。
【0236】ポリアルキル−、ポリアリル−、ポリアル
コキシ−、ポリアリルオキシ−シロキサン油類の如きシ
リコンベースの油類およびシリケート油類が他の有用な
合成潤滑油の種類を構成する。(例えばテトラエチルシ
リケート、テトライソプロピルシリケート、テトラ−
(2−エチルヘキシル)シリケート、テトラ−(4−メ
チル−ヘキシル)シリケート、テトラ−(p−ter−
ブチルフェニル)シリケート、ヘキシル−(4−メチル
−2−ペントキシ)ジシロキサン、ポリ(メチル)シロ
キサン類、ポリ(メチルフェニル)シロキサン類等)。
他の合成潤滑油類にはリン含有酸類(例えばトリクレジ
ルホスフェート、トリオクチルホスフェート、デカンホ
スホン酸のジエチルエステル等)の液状エステル類、テ
トラヒドロフラン類重合物その他がある。
【0237】既に示した型の天然および合成(これらの
2またはそれ以上の混合物も含む)の油類で、未精製、
精製、再精製油類も潤滑組成物に使用し得る。未精製油
とは天然または合成源から直接得られ以後の精製処理を
しないものである。例えば乾留工程で直接得られる頁岩
油、一次蒸留から直接得られる石油系油、エステル化工
程から直接得られるエステル油等でそれ以後の処理をす
ることなく使われるものが未精製油である。精製油は、
1またはそれ以上の性能を改良するために1またはそれ
以上の精製段階で処理されることを除いては未精製油類
と同じである。多くのこのような精製技術は、溶剤抽
出、二次蒸留、酸およびアルカリ抽出、濾過、パーコレ
ーション等の技術に詳しい当業者には公知である。再精
製油は、精製油を得るために使われると同様な工程を、
すでに使用した精製油類に適用することによって得られ
る。これらの再精製油類はまた再生油(リクレイムド、
レプロセスドオイル)として知られ、しばしば廃添加剤
や油の分解生成物を除去する操作が加えられる。
【0238】2サイクルエンジンオイルに入れられる本
発明の添加剤濃縮物の量は、ピストンリングの粘着をコ
ントロールし、エンジン全体の清浄を促進するための充
分な量であるべきである。
【0239】粘性係数(V.I.)改良剤、平滑剤(L
ubricity agents)、酸化防止剤、カッ
プリング剤、流動点低下剤、極圧剤、色安定剤、消泡剤
などの他の添加剤も油類中に存在してもよい。
【0240】重合V.I.改良剤は、潤滑膜強度と潤滑
の改良、および/またはエンジンの清浄を改良するため
にブライトストック交換物として使用されてきている。
染料は認識目的に使われて潤滑剤含有2サイクル燃料で
あるか否かを標示する。有機界面活性剤の如きカップリ
ング剤は成分の溶解性を改良し、燃料およびまたは潤滑
油の水に対する抵抗性を改良するために、ある製品には
混入されている。
【0241】減耗剤や潤滑改良剤、特に硫化鯨油置換物
と他の脂肪酸、ヒマシ油のような植物油などがレース用
の如き特殊用途および燃料/潤滑油比の非常に高い場合
に使われる。スカベンジャーすなわち燃焼室の付着物の
付着防止剤は点火プラグの寿命を増し、炭素の付着を除
去するために時々使用される。この目的のためにハロゲ
ン化化合物または/および燐含有物質が使用される。
【0242】すべてのタイプの、銹および腐蝕防止剤が
2サイクル油の調製に使用される。着臭剤または脱臭剤
も時々美的理由で使用される。
【0243】合成ポリマー類(例えば気相滲透法または
ゲル透過クロマトグラフィにより測定した平均分子量が
約750から約15,000の範囲あるポリイソブテ
ン)、ポリオールエーテル(例えばポリ(オキシエチレ
ン−オキシプロピレン)エーテル類)、エステル油類
(例えば上述のエステル油類)もまた油組成物に使用す
ることができる。ブライトストック類(石油から通常の
潤滑油製造の間に生成される比較的粘度の高い製品)も
またこの目的に使用し得る。これらは通常2サイクルオ
イルの中に全オイル当り約3から約20%の量で存在す
る。
【0244】約30−90℃の範囲の沸点をもつ石油系
ナフサ類(例えばストッダードソルベント Stodd
ardsolvent)の如き希釈剤もオイル組成物に
含有することができ、その典型的な含有量は5〜25%
である。
【0245】表3に本発明の添加剤濃縮物を2サイクル
エンジンオイル潤滑組成物に適用した例を記述する。
【0246】
【表3】 若干の2サイクルエンジンでは、潤滑油は燃料とともに
燃料室中に直接噴射されても、或は燃料が燃焼室に入る
直前に燃料中に噴射されてもよい。上記の2サイクルエ
ンジン用潤滑組成物はこのタイプのエンジンに用いるこ
とができる。
【0247】当業者によく知られているように、2サイ
クルエンジン用潤滑油は、しばしば直接に燃料に添加さ
れてオイルと燃料との混合物を形成し、この混合物は、
ついでエンジンシリンダー中に導入される。このような
潤滑油燃料混合物は一般にオイル1部当り約15−25
0部の燃料を含み、典型的にはオイル1部当り約25−
100部の燃料を含む。
【0248】2サイクルエンジンに用いられる燃料は当
業者によく知られており、通常、それらの燃料は大部分
が炭化水素系石油留分(例えばASTMD−439−7
3に定められたモーターガソリン)のような通常は液状
の燃料からなる。このような燃料はアルコールや、エー
テル、有機ニトロ化合物など(例えばメタノール、エタ
ノール、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、ニ
トロメタン)のような非炭化水素系物質をも含んでよい
が、コーン、アルファルファ、シェールおよび石炭のよ
うな植物または鉱物資源から得られた液状燃料と同様に
本発明の添加剤濃縮物が適用できる。このような燃料混
合物は、例えばガソリンとエタノールとの混合物、ディ
ーゼル燃料とエーテルとの混合物、ガソリンとニトロメ
タンとの混合物などである。特に好ましいのは、ガソリ
ン、すなわち10%留出点で60℃、90%留出点にお
いて約205℃のASTM沸点をもった炭化水素混合物
である。
【0249】2サイクルエンジン用燃料は当業者によく
知られたその他の添加剤をも含む。これらの添加剤は四
アルキル鉛化合物のようなアンチノック剤、ハロアルカ
ン類(例えばエチレンジクロリドおよびエチレンジブロ
ミド)のような掃鉛剤、染料、セタン価向上剤、2,6
−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノールのよう
な酸化防止剤、アルキル化コハク酸類およびその無水物
のような防錆剤、細菌発育阻止剤、ゴム生成抑制剤、金
属不活性化剤、デマルシファイヤー、上部シリンダー潤
滑剤、アイシング防止剤などである。本発明の添加剤濃
縮物は鉛を含有しない燃料並びに鉛含有燃料について有
効である。
【0250】潤滑油燃料混合物の一例はモーターガソリ
ンと前記例に記載の潤滑組成物との重量でガソリン50
部と潤滑組成物1部の割合の混合物である。
【0251】本発明の添加剤濃縮物は通常約20から約
80%の1あるいはそれ以上の上述の油類と、1あるい
はそれ以上のアルキルフェノール類と1あるいはそれ以
上のアミノフェノール類との混合物の約20から約80
%とから成り、清浄剤/分散剤を含みまたは含まない。
当業者には容易に理解されるように、これら濃縮物はま
た上述の各種タイプの補助添加物の1またはそれ以上を
含むことができる。これらの本発明の添加剤濃縮物は次
のように例示される。
【0252】
【実施例】
実施例1 2サイクルエンジン油類処理用の添加剤濃縮物は、例A
−1に記述した油溶液35部を、例B−1に記述した油
溶液65部と室温で混合することによって調製される。 実施例2 2サイクルエンジン油類処理用の濃縮物は、例A−1の
油溶液25部を例B−1の油溶液50部および例C−1
4の25部とを室温で混合することにより調製される。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10M 129:91 133:14 133:54) C10N 30:04 40:26

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 実質的に不活性な溶剤/希釈剤と、約3
    0〜90重量%の下記(A)および(B)の組合せより
    なる組成物とよりなる、常態液体燃料もしくは潤滑粘度
    の潤滑油に用いるための添加剤濃縮物。 (A)少くとも1つの、次式で表わされるアルキルフェ
    ノール 【化1】 (B)少くとも1つの、次式で表わされるアミノフェノ
    ール 【化2】 (ただし、各Rは夫々独立して、平均して少なくとも約
    10個の脂肪族炭素原子を持つ実質的に飽和炭化水素基
    質の基であり、;a,bおよびcは夫々独立して、1な
    いし、Arに存在する芳香族核の数の3倍までの整数で
    あり、ただしa,bおよびcの合計がArの満されない
    原子価の数を越えないものとする;Arは実質的に、低
    級アルキル、低級アルコキシ、カルボアルコキシメチロ
    ール、もしくは低級炭化水素基質置換メチロール、ニト
    ロ、ニトロソ、ハロゲンおよびこれらの任意の置換基の
    2又はそれ以上の組合せよりなる群から選ばれた0〜3
    個の任意の置換基を持つ単環、縮合環もしくは連結多核
    環の芳香族部分である。)
  2. 【請求項2】 少くとも1つの清浄剤/分散剤(C)を
    も含む請求項1記載の添加剤濃縮物。
  3. 【請求項3】 (A)が少くとも1つの、次式で表わさ
    れるアルキル化フェノール 【化3】 (ただしR′は平均して約10〜約400個の脂肪族炭
    素原子を持つ実質的に飽和炭化水素基質の置換基;R″
    は低級アルキル、低級アルコキシ、メチロール、もしく
    は低級炭化水素基質置換メチロール、ニトロ、ニトロソ
    およびハロゲン;zが0〜2)(B)が少くとも1つ
    の、次式で表わされるアミノフェノール 【化4】 (ただしR′は平均して約30〜約400個の脂肪族炭
    素原子を持つ実質的に飽和炭化水素基質の置換基;R″
    は低級アルキル、低級アルコキシ、カルボアルコキシニ
    トロ、ニトロソおよびハロゲン;zが0〜1)である請
    求項1記載の添加剤濃縮物。
  4. 【請求項4】 i 少くとも1つの有機含硫黄酸、フェ
    ノール又はカルボン酸の中性もしくは塩基性金属塩; ii 少くとも1つのハイドロカルビル置換アミン(ただ
    しハイドロカルビル置換基は実質的に脂肪族であって少
    くとも12個の炭素原子を持つ); iii カルボキシル化剤と、少くとも1つの−NH−基を
    含む少くとも1つのアミノ化合物との反応によって製せ
    られた、少くとも10個の脂肪族炭素原子の置換基を持
    つ、少なくとも1つのアシル化含窒素化合物(ただし上
    記アシル化剤はイミド、アミド、アミジン又はアシロキ
    シアンモニウム結合によって上記アミノ化合物に結合さ
    れている。); iv フェノール、アルデヒドおよび少なくとも1つの−
    NH−基を持つアミノ化合物の含窒素縮合物の少くとも
    1つ; v 少くとも1つの、置換ポリカルボン酸エステル;よ
    りなる群から選ばれた少くとも1つの洗浄剤/分散剤
    (C)をも含む請求項1又は3記載の添加剤濃縮物。
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