JPS63501018A - ディ−ゼル潤滑剤及び方法 - Google Patents
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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】
ディーゼル潤滑剤及び方法
発明の背景
本発明はディーゼル潤滑剤に関し、特に潤滑剤をディーゼル機関に使用した場合
に該潤滑剤の好ましくない粘度上昇を最低限に押え得る添加剤を含有する潤滑剤
に関する。本発明はまた塩基性のアルカリ金属スルホン酸塩、特に塩基性スルホ
ン酸カリウムの製造方法、及びディーゼル機関をその運転中本発明のディーゼル
潤滑剤によシ潤滑することよりなるディーゼル機関の運転方法に関する。
潤滑油が今日の内燃機関の使用条件の下で劣化する傾向のあることは良く知られ
ている。その結果スラッジ、ラッカー、炭素質物質および樹脂状物質が生成し、
機関の種々の部分特に機関リング、グローブ、およびスカートに付着する傾向が
ある。さらに長時間の無負荷運転および停止−進行のような条件の下で、ディー
ゼル機関が低速運転および高トルク運転を行うと潤滑剤は好ましくない著しい濃
稠化を起す。この好ましくない潤滑油の濃稠化は多量の不溶性物質(すす)が原
因であると先行技術では述べている。
潤滑油特にディーゼル油に使用することを提案された化合物の種類には、アメリ
カ特許第a474,035;&52&917;およびa70へ632号に記載さ
れおよび過度に塩基性化したカルシウム塩がある。これらの物質は清浄剤および
分散剤として作用し、抗酸化性および抗濃稠化性も示すと言われる。このほか抗
酸化性、抗濃稠化性、防蝕性および分散性を有する潤滑油用多目的添加剤につい
てアメリカ特許第&89Z352号に記載がある。この特許に記載された添加剤
にはニトロ化したアルキルフェノール硫化物の第2族金属塩がある。
以下にさらに詳細に述べるよう忙、本発明は成る特定の種類のカルボキシル誘導
体組成物を分散剤とし、数種の塩基性アルカリ金属塩を含むディーゼル潤滑剤に
関する。この特定の分散剤と清浄剤との組合せはディーゼル潤滑剤をディーゼル
機関に使用したことに生ずる好ましくない粘度上昇を最低に押える効果がある。
油溶性カルボン酸誘導体を含む潤滑油配合物、特にカルボン酸とアミン化合物と
の反応によシ得た誘導体はアメリカ特許第3.01&250;3,024,19
5;3.1?2,892;31216,936;31219,666;および3
,27λ746号に既に記載されている。上記特許にはこのようなカルボン酸誘
導体をスルホン酸、カルボン酸などの酸性有機物の塩基性金属塩を含む灰分−含
有潤滑剤と組合せ潤滑油に使用することを記載した例も多い。
本発明においてディーゼル潤滑剤として使用するカルボン酸誘導体は特にアメリ
カ特許第4.23t435号において一般的に記載された種類の化合物である。
この特許には該カルボン酸誘導体と他の添加剤例えば流動性調節剤、補助清浄剤
、灰分生成型分散剤または無灰分型分散剤、酸化防止剤などとを同時に含む潤滑
油組成物も記載している。カルボン酸誘導体、塩基性スルホン酸ガルシウムその
他従来からある添加剤を含む潤滑油組成物は第4,234,435号特許、52
欄。
1−8行に記載されている。
本発明において第2の重要なディーゼル潤滑剤成分は、金属比が少くとも約2で
ある1種以上の酸性有機物の少くとも1種の塩基性アルカリ金属塩である。この
ような組成物は先行技術では一般に金属清浄剤または灰分清浄剤と称する。そし
てこのような清浄剤を潤滑油の配合に使用することは多くの先願特許に提案され
てきた。例えばカナダ特許第1. O55,700号には、塩基性スルホン酸ア
ルカリの懸濁液を、火花点火内燃機関および圧縮点火内燃機関のクランクケース
潤滑剤として使用することを記載している。このカナダ特許では、塩基性スルホ
ン酸アルカリの懸濁液は単独で使用することもでき、また炭化水素置換こはく酸
エステルまたはアミドなどの無灰分分散剤のような他の公知の潤滑油添加剤と使
用することもできる。
灰分含有型および無灰分型の清浄剤および分散剤が既にディーゼル潤滑油にたと
え使用されているとしても、これらの潤滑剤は比較的多量の清浄剤および分散剤
を添加しなければ、特に低速、高トルク運転では好ましくない濃稠化を起す。清
浄剤および分散剤を多量に使用することは原価が上昇するため一般に好ましくな
い。
使用可能なディーゼル潤滑剤を構成するためには、潤滑剤は2種類の性能基準を
達成せねばならない。すなわちc c’級(キャタピラ−1−H)高度過給機関
運転およびCD級(キャタピラ−1−G)高度過給機関運転であるが、1−G基
準の方が厳しい、業界ではディーゼル潤滑剤に添加できる組成物であって、ディ
ーゼル機関に使用したとき潤滑剤の好ましくない粘度上昇をたとえ防止できなく
ても、最小限に押え得るような組成物に対する必要性が引続き存在する。これら
の組成物をディーゼル潤滑油・に配合すれば、潤滑油は七の原価を著るしく上昇
せずにキャタピラ−1−Hおよびキャタピラ−1−G基準の性能を達成し得るこ
とが必要である。
発明の要約
ディーゼル機関に使用したとき好ましくない粘度上昇を最低に押え得るように性
能を改良したディーゼル潤滑剤を開示する。さらに詳細には本発明で開示するデ
ィーゼル潤滑剤は、潤滑粘度を有する大量の油およびディーゼル機関に使用する
際潤滑油の好ましくない粘度上昇を最低化するに足る少量の組成物からなるディ
ーゼル潤滑剤において、該組成物が、(A) 少くとも1種の置換コ・・り酸ア
シル化剤と少くとも1個の−NH−基を有する少くとも1種のアミノの化合物と
の反応により製造され、該アシル化剤が置換基およびコハク酸基からなり、置換
基は少くとも約1200のMn位および少くとも約1.5のM w / M n
比を特徴とするポリアルケンより誘導され、該アシ、ル化剤はその構造内におい
て置換基1当量につき平均少くとも約1.3のコハク酸基が存在することを特徴
とする少くとも1種のカルボン酸誘導体組成物、および
(B) 金属比が少くとも約2である少くとも1種の酸性有機化合物の少くとも
1種のアルカリ金属塩、よシなるディーゼル潤滑剤である。このディーゼル潤滑
剤はfc)少くとも1種の酸性化合物の少くとも1種の油溶性の中性または塩基
性アルカリ土類金属塩も含むことができる。
本発明のディーゼル潤滑剤に含まれる塩基性のアルカリ金属塩(B)は少くとも
1種のナトリウム塩が好ましく、スルホン酸のナトリウム塩がさらに好ましい。
本発明は塩基性金属塩、特にカリウム塩の製造方法および本発明のディーゼル潤
滑剤を用いて機関の運転時に潤滑を行うディーゼル機関の運転方法も開示する。
好ましい態様の説明
本発明のディーゼル潤滑剤は、大部分は潤滑粘度を有する油からなり、小部分は
ディーゼル機関に使用する際に潤滑剤の好ましくない粘度上昇を最低化するに十
分な量であって、(A)以下にさらに詳細に規定する1個以上のカルボキシル誘
導体組成物、および(B)少くとも1種の酸性有機化合物の1個以上の塩基性ア
ルカリ金属塩の少くとも1種を組合せて得た組成物からなる。
本発明のディーゼル潤滑剤の調製に使用する潤滑粘度を有する油は、天然油系、
合成油系およびその混合物のいずれでもよい。
天然油は例えば動物油、植物油(ヒマシ油、ラード油)のほか液状石油並びにパ
ラフィン系、ナフテン系およびパラフィン−ナフテン混合系の鉱物性潤滑油の溶
媒処理品または酸処理品などである。石炭またはシエールから製造した潤滑粘度
を有する油も使用できる。
合成潤滑油には例えば、重合または相互整合したオレフィン類(ポリブチレン、
ポリプロピレン、ポリプロピレン−インブチレン共重合体、塩素化ポリブチレン
など)のような炭化水素油およびハロ置換炭化水素油;ポリ(l−ヘキセン)、
ポリ(l−オクテン)、ポリ(a:+)テセン)、などおよびその混合物;アル
キルベンゼン(ドデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン、ジノニルベンゼン、
ジ(2−エチルヘキシル)ベンゼンなど);ポリフェニル類(ビフェニル、ター
フェニル、アルキル化ポリフェニルなど);アルキル化ジフェニルエーテル、ア
ルキル化ジフェニルスルフィドおよびその誘導体、類似体および同族体などであ
る。
アルキレンオキシドの重合体、相互重合体およびその誘導体であって、末端ヒド
ロキシル基をエステル化またはエーテル化により変性した化合物も別の種類の公
知の合成潤滑油であり、使用可能である。その具体例はエチレンオキシドまたは
プロピレンオキシドを重合して得た油;これらのポリオキシアルキレングリコー
ルのアルキルまたはアリールエーテル(平均分子量約1OOOのポリイソプロピ
レングリコールメチルエーテル、分子量約500−1000のポリエチレングリ
コールジフェニルエーテル、分子i−約1000−1500+7)ポリプロピレ
ングリコールジエチルエーテルなど);またはそのモノおよびポリカルボン酸エ
ステル、例工いはテトラエチレングリコールのc13オキソ酸ジエステルである
。
使用できる合成潤滑油の別の適当な種類にはジカルボン酸のエステル(例えばフ
タル酸、コハク酸、アルキルコハク酸、アルケニルコハク酸、マレイン酸、アゼ
ライン酸、スペリン酸、セパシン酸、フマル酸、アジピン酸、リルイン酸二量体
、マロン酸、アルキルマロン酸、アルケニルマロン酸など)と、多数のアルコ゛
−ル(例えハフチルアルコール、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、ジエチレンクリコールモノ
エーテル、プロビレ/グリコールなど)とのエステルである。これらのエステル
は例えば、アジピン酸ジブチル、セバシン酸ジ(2−エチルヘキシル)、フマA
’酸シーn−ヘキシル、セパテン酸ジオクチル、アゼライン酸ジイソオクチル、
アゼライン酸ジイソデシル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジデシル、セパ千ン
酸ジエイコシル、リルイン酸二量体のジー2−エチルヘキシルエステル、セパチ
ン酸1モルをテトラエチレングリコール2モルおよび2−エチルヘキサン酸2モ
ルなどと反応させて得たエステルである。
合成油として有用なエステルも例えばC5−CI2のモノカルボン酸を、ネオペ
ンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、ジペンタ
エリ ト リ ト −ル、ト リ ペ ン タ;h リ ト リ ト −ルな
どのボ リオールおよびポリオールエーテルと反応させて得たエステルが挙げら
れる。
ポリアルキル−、ポリアリール−、ポリアルコキシ−0またはポリアリールオキ
シ−シロキサン油おヨヒケイ酸塩油のようなシリコーン系の油も合成潤滑油とし
て有用な別種の油である〔ケイ酸テトラエチル、ケイ酸テトライソグロピル、ケ
イ酸テトラ(2−エチルヘキシル)、ケイ酸テトラ(4−メチルヘキシル)、ケ
イ酸テトラ(p −tert−ブチルフェニル)、ヘキシル−(4−メチル−2
−ペントオキシ)ジシロキサン、ポリ(メチル)シロキサン、ポリ(メチルフェ
ニル)シロキサン〕。その他の合成潤滑油どしてはリン含有酸の液状エステル(
リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル、デカンホスホン酸ジエチルエステル
)、テトラヒドロフラン重合物などが挙げられる。
上記した天然または合成の未精製油は、精製油および再精製油(並びにこれらの
2種以上の混合物)は本発明の濃縮物に使用できる。未精製油は天然または合成
の原料をさらに精製処理を行わ°ずに直接使用する。
例えば、乾留操作から直接得たシェール油、−次蒸留から直接得た石油、または
エステル化工程から直接得たエステル油を後処理をせずに使用すれば未精製油と
なる。精製油は同様にして得た未精製油に更にl工程以上の精製処理を加え、1
種以上の性質を改良したものである。これらの精製技術の多くは当業者には公知
であり、溶剤抽出、二次蒸留、酸または塩基抽出、濾過、パーコレーションなど
がある。再精製油は使用ずみの精製油を上記の精製技術にょシ処理して得られる
。
このような油は再生油または再処理油として公知であり、添加剤廃棄物および油
分解生成物を除去する技術によりさらに処理することが多い。
本発明のディーゼル潤滑剤に用いる成分囚は少くとも1種の置換コハク酸アシル
化剤と1個以上の−NH−基を含む少くとも1種のアミン化合物との反応により
製造された1個以上のカルボキシル誘導体組成物であって、該アシル化剤が置換
基とコハク酸基からなり、置換基が最低約1200のMn値および最低約1.5
のM w / M n比で示されるポリアルケンから誘導され、該アシル化剤ま
たはその構造内に置換基1当量について平均少くとも約1.3のコハク酸基の存
在を特徴とする。
カルボキシル誘導体の製造に使用する置換コハク酸アシル化剤は、その構造内に
2種の基または部分の存在することが特徴である。第1の基または部分は以後簡
便にするため1置換基”と呼ぶことにするが、この基はポリアルケンから誘導す
る。置換基の原料であるポリアルケンはその特徴としてMn(数平均分子量)値
が1200以上、よシ一般的には約150〇−約5000である。またM w
/ M n値は1.5以上、よシ一般的には約1.5−約6である。略記号MW
は重量平均分子量を示す。ポリブテンの数平均分子量および重量平均分子量は公
知の技術である気相滲透正洗(vpo) 、膜滲透正洗、ゲル滲透、クロマトグ
ラフ法(cpc)によシ測定できる。これらの技術は当業者にはよく知られてい
るため説明は省略する。
第2の基または部分は以後”コハク酸基”と称する。
コハク酸基は次の構造を有する基である。
ここでXおよびX′は同一または異なシ、XおよびX′の少くとも1個により置
換コハク酸アシル化剤がカルボキシルアシル化剤として作用し得るものとする。
すなわちXおよびX′の少くとも1個はアミドまたはアミン塩を形成できるか、
或いは従来のカルボン酸アシル化剤として作用できる。本発明の発明に沿った従
来のアシル化反応にはエステル交換反応およびアミド交換反応が考えられる。
従ってXおよび/またはX′は通常−OH、−0−ヒドロカルピル、または−〇
−M+である。ここでM+は金属、アンモニウムまたはアミン陽イオン、−NH
2,−C1,−Brであシ、またXおよびX′は結合して一〇−となり無水物を
形成してもよい。XまたはX′のいずれかが、上記以外の特異の基であっても、
それが他方の基のアシル化反応を妨害しない限り問題にはならない。しかしXお
よびXはそれぞれ、コハク酸基の2個のカルボキシル機能(−C(0)Xおよび
−c(o)x’の両方)がアシル化反応を起し得るような基であることが望まし
い。
原子価は置換基中の炭素原子と炭素−炭素結合を形成する。他の空いている原子
価も同一または異なる置換基と同様な結合を作ることができるが、1個の原子価
以外は通常すべて水素;−Hと結合する。
置換したこはく酸アシル化剤はその構造中に置換基1当量について1.3個のコ
ハク酸基(すなわち、式Iに相当する基)の存在することが特徴である。本発明
の目的に対しては、置換基の当量数はその置換基を構成するポリアルケンのMn
値を置換コハク酸アシル化剤中に存在する置換基の総量で割って得た商に相当す
る数と見做される。
従って置換コハク酸アシル化剤の特徴は置換基の総量が40,000であり、置
換基を構成するポリアルキレンのMn値が2000であるならば、その置換コハ
ク酸アシル化剤は置換基の全当量が20 (40,000/2000−20)と
なることKよシ特徴づけられる。従って本発明の新規なコ・・り酸アシル化剤の
所要特性の一種に合格するためには、特定のコハク酸アシル化剤もその構造中に
少くとも26個のコ・・り酸基が存在することを特徴としなければならない。
本発明の置換コハク酸アシル化剤における別の所要特性は、置換基がM w /
M n値が最低1.5であるようなポリアルケンがち誘導されたものでなけれ
ばならない。
上記の励および廟値を有するポリアルケンは公知であり、通常の方法により製造
できる。それらのポリアルケンの中の数種類とくにポリブテンは市販されている
。
好ましい態様の1種としてコハク酸基は通常法の式に相当する。
ここでRおよびR′はそれぞれ一0H1−CI、−〇−低級アルキルからなる群
から選ばれ、両者が結合する場合にはRおよびR′は一〇−である。後者ではコ
ハク酸基は無水コハク酸基となる。
特定のコハク酸アシル化剤において総てのコハク酸基が同一である必要はないが
、同一であってもよい。
コハク酸基は次式に相当するのが好ましい。
および([[ICAl]とCm(B)]の混合物。
同一または異なった置換基を有する置換コハク酸アシル化剤を製造することは通
常の技術の範囲内にあり、従来の方法により達成できる。すなわち置換コノ・り
酸アシル化剤そのものの処理(例えば、無水物を加水分・解して遊離酸とし、ま
たはチオニルクロライドを用い遊離酸を無水物に変換する)および/または適当
なマレイン酸またはフマル酸反応体の選択によってできる。
前記のごとく、置換基1当量に対しコノ・り酸基の最低数値は1.3である。最
高数値は一般に6を越えない。
置換基1当量に対しコI・り酸基は最低1.4が好ましく、通常は1.4から約
6である。この最低値に基づいた置換コハク酸基の範囲は置換基1当量について
最低1.5から約3.5、さらに一般的には約1.5−約2.5である。
置換コノ゛り酸アシル化剤が記号R,(R2)、で表わされることは前述の結果
より明らかである。ここでR1は置換基の!当量を示し、R2は前記式(■)9
式(II)または式(@に相当する1個のコノ・り酸基を示し、yは1.3また
はそれ以上の数である。本発明は、例えば、R7およびR2には別項で述べたよ
うにより好ましい置換基およびコハク酸基をそれぞれ示させ、y値は前記のよう
に変化させれば同様にしてより好ましい態様を表わすことができる。
選好が置換基1当量に対するコノ・り酸基の数と同一性に依存する好まし1℃・
置換コハク酸基に加え、置換基を構成するポリアルケンの同一性と特性化にも別
の選好が依存する。
例えばMnの値としては、最低約1200、最高約5000が好ましいが、Mn
値の範囲としては約1300または約5000も好ましい。Mn値の範囲は約1
500から約280.0がさらに好ましく、約1500から約2400が最も好
ましい。ポリブテンについては、Mnの特に好ましい最低値は約1700であり
、特に好ましい範囲は約1700から約2400である。
が好ましい。最低値約2..0および約zOから約3.4の範囲はさらに好まし
く、最低値z5および約25から約3.2の範囲は特に好ましい。
置換基を構成するポリアルケンについてさらに論議を進めるに先立ち指摘せねば
ならぬことは、コノ・り酸アシル化剤のこれらの好ましい特性は独立性と依存性
を同時に持つことを意味しないことである。例えば置換基1当量に対するコノ・
、り酸基の最低を1.4または1,5とする選好はMnまたはM W / M
nのより好ましい値には結び付かない。依存性があると言う場合には、例えばコ
ハク酸基の最低値を1.4または15に選定したときMnおよび/またはM W
/ M nによシ好ましい値が生ずれば、その選好の組合せが本発明においてさ
らによい態様を実際に示すことを意味する。従って各種の変数は論議している特
定の変数に対しては孤立しているが、別の変数と結合しほかの選好を起すことも
できる。
反対の考え方が明らかに実証されるかまたは明瞭でな゛い限り、好ましい数値、
範囲、比率、反応体などの説明についてこれと同じ概念を本発明においては使用
する予定である。
置換体を構成するポリアルケンは炭素数2ないし約16の重合性オレフィンモノ
マーの単独重合体または相互重合体である。炭素数は普通2ないし約6である。
相互重合体は2種以上のオレフィン単量体を従来公知の方法により相互重合させ
て得た重合体であり、生成したポリアルケンは2種以上の該オレフィン単量体の
それぞれから得た単位をその構造内に有する。従ってここに言う“相互重合体”
には二元重合体、三元重合体、四元重合体などを含む。当業者には明らかなこと
であるが、置換基を構成するポリアルケンは従来”ポリオレフィン”と呼ばれる
ことも多かった。
ポリアルケンの原料となるオレフィン単量体は重合可能なオレフィン単量体であ
って1個以上のエチレン性不飽和基(>C=CH2)を持つことが特徴である。
すなわちエチレス諦プロピレン、ブテン−11インブテン、およびオクテン−1
のようなモノオレフィン単量体またはブタジェン−1,3およびインブレンのよ
うなポリオレフィン単量体(通常ジオレフィン単量体)である。
これらのオレフィン単量体は通常重合可能な末端オレフィンである;すなわち構
造内に>CH=CH2基を持つことを特徴とするオレフィンである。しかしその
構造内に下記式
で示される構造を有する重合可能な内部オレフィン単量体(文献では中間オレフ
ィンと称することもある)もポリアルケンの製造に使用できる。内部オレフィン
単量体を使用するときには、通常末端オレフィンとともに使用し、ポリアルケン
は相互重合体となる。本発明の目的に対し、特定の重合したオレフィン単量体を
末端オレフィンと内部オレフィンとに分類できる場合には末端オレフィンとみな
される。従ってペンタジェン−1,3(ピペリレン)は本発明の目的に対しては
末端オレフィンとみなされる。
コハク酸アシル化剤の置換基を構成するポリアルケンは一般に、低級アルコキシ
、低級アルキルメルカプト、ヒドロキシ、メルカプト、ケトおよびアルデヒドな
どのオキソ、ニトロ、ハロ、シアノ、カルボアルコキシ(アルコキシは通常低級
アルコキシ)、アルカノイルオキシのような炭化水素基である。ただし非炭化水
素置換基は本発明の置換フッ〜り酸アシル化剤の生成を本質的に妨害しない基で
ある。このような非炭化水素基が存在する場合には、ポリアルケンは全重量の約
10%以下が普通である。ポリアルケンはこのような非炭化水素置換基を持つこ
とができるため、ポリアルケンの原料となるオレフィン単量体もこれらの置換基
を持つことができる。しかし実用性と経費の点から、オレフィン単量体とポリア
ルケンは塩素以外の非炭化水素基を普通は持たない。塩素基は通常本発、明の置
換コハク酸アシル化剤の生成を促進する。(ここで使用したように”低級”と言
う語を”低級アルキル”または”低級アルコキシ”のような化学基とともに用い
る場合には炭素数7以下の基を示す)。
ポリアルケンは芳香族基(特にフェニル基並びにp−(tert−ブチル)フェ
ニルのような低級アルキルおよび/または低級アルコキシ置換フェニル基)、或
いは重合可能な環状オレフィンまたは脂環状置換基を有する重合可能な非環オレ
フィンのよ5な脂環基を含むこともできるが、通常はこのような基は含まない。
ただしブタジェン−1,3およびスチレンまたはp−(tert−ブチル)スチ
レンのよ5な1,3−ジエンとスチレン類の相互重合体を用いたポリアルケンは
例外である。
繰返し述べるが、芳香族基および脂環基が存在し得るため、ポリアルケンを製造
するオレフィン単量体は芳香族基および脂環基を持つことができる。
前記のジエン−スチレン相互重合体は例外であるが、芳香族基および脂環基を持
たない脂肪族炭化水素のポリアルケンが一般に好まれることは、ポリアルケンに
ついて上記した事項よシ明らかである。この一般的な選好のもとで、炭素数2か
ら約16を有する末端オレフィン炭化水素のホモ重合体および相互重合体よりな
る群から誘導したポリアルケンには第2の選好がある。
この第2の選好は、末端・オレフィンの相互重合体が通常好ましいが、炭素数1
6以下の内部オレフィンを用いた重合体単位も約40%以下ならば必要に応じ相
互重合体に導入してもよいと言う前提の下で成立つ。
さらに好ましい種類のポリアルケンは炭素数2から約6、より好ましくは2から
4の末端オレフィンのホモ重合体および相互重合体からなる群から選ばれたポリ
アルケンである。しかし別の好ましい種類のポリアルケンとしては、必要に応じ
炭素数約6以下の内部オレフィンを用いた重合体を後者のより好ましい重合体に
25チ以下含ませたものがある。
従来公知の重合技術によシボリアルケンの製造に使用できる末端オレフィンおよ
び内部オレフィンとしては例えば、エチレン:プロピレン;ブテン−1;ブテン
−2;イソブチン:ペンテン−1:ヘキセン=l:ヘフテンー!:オクテン−1
;ノネン−1;デセン−1;ペンテン−2;プロピレン四量体;ジイソブチレン
;インブチレン三量体:ブタジエンー1,2;ブタジェン−1,3;ペンタジェ
ン−1,2;ペンタジェン−1,3;ペンタジェン−1,4;インプレン:ヘキ
サジエン−1,5;2−クロロ−ブタジェン−1゜3;2−メチル−イソテン−
l;3−シクロヘキシルブテン−1;2−メチル−ヘプテン−1;スチレン;2
.4−ジクロロスチレン;ジビニルベンゼン;酢酸ビニル;アリールアルコール
:酢酸l−メチルビニル;アクリロニトリル;アクリル酸エチル;メタアクリル
酸メチル;エチルビニルエーテル;およびメチルビニルケトンが挙げられる。こ
の中では重合可能な炭化水素単量体が好ましく、とくに末端オレフィン単量体が
特に好ましい。
ポリアルケンとしては例えば1ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピ
レン共重合体、スチレン−イソブチン共重合体、イソブチン−ブタジェン−1゜
3共重合体、プロペン−、イソプレン共重合体、インブテン−クロープレン共重
合体、インブテン−(p−メオクテン−1との共重合体、3.3−ジメチル−1
−ヘンテンとヘキセン−1との共重合体、およびイソブチン、スチレン、ピペリ
レン三元共重合体が挙げられる。
相互重合体のさらに詳細な例としては、イソブチン95%(重量)とスチレン5
チ(重量)の共重合体:″イソブチン98チ、ピペリレン1%、クロロプレンl
チの三元共重合体;イソブチン95チ、ブテン−12チ、ヘキセン−13係の三
元共重合体:イソブテン60%、ペンテン−120チ、オクテン−120チの三
元共重合体;ヘキセン−180%、ヘプテン−120%の共重合体;インブテン
90チ、シクロヘキセン2%、プロピレン8チの三元共重合体;およびエチレン
80%、プロピレン20%の共重合体が挙製油所のC4留分を三塩化アルミニウ
ムまたは三弗化ホウ素などのルイス酸触媒の存在下に重合して得たポリインブテ
ン類が好ましい。これらのポリブテン類は下式で示される繰返し単位を主成分と
しその量は全繰返し単位の約80チを越える。
MnおよびM W/ M nの各種の基準に合格する前記ポリアルケンの製造法
は先行技術の範囲内にあり、本発明の対象外であることは明らかである。当業者
の容易に知り得る技術には例えば、重合温度の調節、重合開始剤および/または
触媒の量および種類の調整、重合中における重合停止剤の使用、などがある。ほ
かにライトエンドのストリッピング(減圧ストリッピングを含む)および/また
は高分子量ポリアルケンを酸化または機械的に分解し低分子量ポリアルケンを製
造するような従来技術も使用できる。
本発明の置換コハク酸アシル化剤を製造する際には、1種以上の前記ポリアルケ
ンを次の一般式で示されるマレイン酸またはフマル酸反応体からなる群から選ば
れた1種以上の酸性反応体と反応させる。
X (0) C−CH=CH−C(0) X’ ■ここでXおよびX′は前記と
同様である。
マレイン酸およびフマル酸反応体は次式に相当する1種以上の化合物が好ましい
。
RC(0) −CH= CH−C(0) R’ (V)ここでRおよびR′は前
記と同様である。マレイン酸およびフマル酸反応体は通常マレイン酸、フマル酸
、無水マレイン酸、またはこれらの2種以上の混合物である。マレイン酸反応体
はフマル酸反応体よりも一般的に好ましい。その理由はマレイン酸反応体は入手
が容易であり、本発明の置換コハク酸アシル化剤を製造する際にポリアルケンお
よびその誘導体と一般に反応し易いためである。特に好ましい反応体はマレイン
酸、無水マレイン酸およびその混合物である。入手および反応が容易であるため
、無水マレイン酸を通常使用する。
本発明の置換コハク酸アシル化剤を製造するには、1種以上のポリアルケンと1
種以上のマレイン酸またはフマル酸反応体をどの公知の方法により反応させても
よい。この方法は高分子量無水コ・・り酸およびそれに対応する一連のコハク酸
アシル化剤の製造方法と基本的に類似している。たy異なる点は先行技術に記載
されたポリアルクン類(またはポリオレフィン類)が前記の特定ポリアルケンに
替り、かつマレイン酸またはフマル酸反応体の量を、最終的に製造された置換コ
ハク酸アシル化剤中の置換基1当量に対しコハク酸基が1.3以上になるよ5に
せねばならないことである。
簡便にするため以後“マレイン酸反応体”と言う語を多く用いる。これを使用す
る場合には、この語は前記式■および(V)並びにその混合物に相当するマレイ
ン酸およびフマル酸反応体から選ばれた酸性反応体に対し包括的に用いているこ
とに注意を要する。
本発明の置換コハク酸アシル化剤を製造する方法はアメリカ特許第3,219,
666号に部分的に例示されていることをコハク酸アシル化剤製造の参考として
記載する。簡便にするためこの方法を”2段法”と呼ぶことにする。この方法で
は先づポリアルケンを塩素化し、ポリアルケン1分子中に平均約1個以上の塩素
基を付加する。(本発明では、ポリアルケンの分子量ヲMn相当値で示す)塩素
化はポリアルケンに所要量の塩素が付加するまで、ポリアルケンを塩素ガスと接
触させるだけである。塩素化は一般に約75−125℃の温度で行う。希釈剤を
使用する場合には塩素化されない希釈剤を使用する。例えばポリ塩素化アルカン
、パー塩素化アルカン、および/または弗化アルカン並びにベンゼンが挙げられ
る。
2段塩素化法の第2工程は、本発明では塩素化したポリアルケンをマレイン酸反
応体と約100−200℃で反応させる。塩素化ポリアルケンとマレイン酸反応
体とのモル比は通常l:lである。(本発明では塩素化ポリアルケン1モルは未
塩素化ポリアルケア)Mn値に相当する塩素化ポリアルケンの重量である)。し
かしマレイン酸反応体は化学量論的に過剰に、例えばモル比を1=2として使用
することができる。塩素化工程においてポリアルケン1モルに対し平均約1個を
越える塩素基を導入した場合には、塩素化ポリアルケン1モルについて1モルを
越えるマレイン酸反応体を使用することができる。このよ5な条件下では塩素化
ポリアルケンとマレイン酸反応体との比率を当量で示す方がよい。(本発明では
、塩素化ポリアルケン1当量はMn対応量を塩素化ポリアルケン1分子中に存在
する塩素基の平均個数で割った重量であり、一方マレイン酸反応体1当量はその
分子量である)。従って塩素化ポリアルケンとマレイン酸反応体との比率は通常
塩素化ポリアルケン1モルに対しマレイン酸反応体約25重量%過剰に使用する
。未反応の過剰のマレイン酸反応体は反応生成物から留去(通常減圧で)しても
よく、また下記のように次の工程で反応させてもよい。
得られたポリアルケン置換コノ・り酸アシル化剤は、コハク酸基の数が不足する
場合には再度塩素化してもよい。この二次塩素化工程に第2工程の過剰マレイン
酸反応体が存在すると、マレイン酸反応体は塩素の導入に伴って反応する。過剰
の反応体がない場合には、二次塩素化中および/またはそ0後にマレイン酸反応
体を追加する。置換基1当量に対するコハク酸基の総数が必要量に達するまでこ
の操作を繰返すことができる。
本発明の置換コハク酸アシル化剤を製造する別の方法ではアメリカ特許第3,9
12,764号およびイギリス特許第4,440,219号に記載された方法を
利用する。両特許とも参考としてここに記載した。この方法ではポリアルケンと
マレイン酸反応体は先づ加熱反応し、゛直接アルキル化”操作を行う。直接アル
キル化工程が終了すると、塩素を反応液へ導入し、残存するば、オレフイ重合体
すなわちポリアルケン1モルに対し0.3から2モル以上の無水マレイン酸を反
応させる。
直接アルキル化工程は180−250℃で行う。塩素導入は160−225℃で
行う。置換コハク酸アシル化剤をこの方法で製造するには、マレイン酸反応体と
塩素を十分に使用し、ポリアルケン1当量に対し1.3以上のコハク酸基が最終
製品に含まれるよ5にすることが必要である。
本発明の置換コハク酸アシル化剤を製造する方法として現時点で最良と思われる
方法は、効率、全般の経済性、製造したアシル化剤の性能、およびその誘導体の
性能も考慮すると、所謂゛1段法”が最適である。
この方法はアメリカ特許第3,215,707および3.231,587号に記
載されている。両特許はその方法の参考として特に記載した。
1段法はポリアルケンとマレイン酸反応体の必要量を含む混合物を調製した後、
本発明の置換コハク酸アシル化剤を製造する方法を基本的に含む。このことは、
置換基1当量に対しコハク酸基1.3以上にするためには、ポリアルケン1モル
に対しマレイン酸反応体1.3モル以上を必要とす、ることを意味する。次に混
合物を攪拌しながら140℃以上の温度で塩素ガスを導入する。
この方法の変法として塩素導入中またはその後にマレイン酸反応体を追加する方
法がある。しかしアメリカ特許第3,215,707および3,231,587
号で述べた理由のため、現在ではこの方法よりも塩素導入前にポリアルケンとマ
レイン酸反応体の全量を混合する方法が好ましい。
ポリアルケンが140℃以上で完全に液化する場合には、1段法では本質的に不
活性であり通常は液体の溶媒/希釈剤を使用する必要がないのが普通である・し
かし前述の如く溶媒/希釈剤を使用する場合は塩素化防止のためである。この目
的には再度述べるがポリ塩素化アルカン、パー塩素化アルカンおよび/またはポ
リ弗化アルカン、パー弗化アルカン、シクロアルカン、並びにベンゼンを使用す
る。
1段法では塩素は連続的または継続的に導入する。
塩素の導入速度にはとくに制限はないが、塩素の利用率を最高にするには塩素の
消費速度と導入速度を反応中間−に保たねばならない。導入速度が消費速度を越
えると塩素が反応混合物から発生する。塩素の損失を防ぎ利用率を最高にするた
めには、5閉システムを利用し、大気圧以上の圧力を用いる方が有利なことが多
+11゜
1段法で反応が適当な速さで進行する温度は約140℃である。従ってこの方法
を実施する最低温度は140℃付近である。・好ましい温度は約160−220
℃である。250℃以上の高温でも反応できるが利点は少ない。事実220℃以
上で本発明の特定アシル化コノ・り酸組成物を製造すると問題を起すことが多い
。ポリアルケンに”亀裂”を生じ(すなわち、熱分解により分子量が低下し)お
よび/またはマレイン酸反応体が分解する傾向があるためである。このため最高
温度は通常約200−210℃を越えないようにする。1段法における有用温度
の上限は反応体および反応生成物を含む反応混合物の成分の分解温度によって主
として決まる。分解温度とは反応体または生成物の分解が希望する製品の生成を
妨害する程多量に発生する温度である。
1段法ではマレイン酸反応体と塩素とのモル比は反応して生成物となるマレイン
酸反応体1モルに対し塩素は約1モル以上を要する。さらに実際上の問題から小
過剰、約5−30重量%位過剰の塩素を用い反応液から逃れる塩素量を押える。
大過剰の塩素を用いることもできるが好結果は生じない。
前記のよ5にポリアルケンとマレイン酸反応体とのモル比はポリアルケン1モル
に対しマレイン酸反応体は約1.3モル以上である。これは生成物中の置換基1
当量に対しコハク酸基を1.3以上にするために必要である。しかしマレイン酸
反応体は過剰に使用する方法が好ましい。従って生成物中に所要数のコハク酸基
を導入する必要な量に対し、通常約5−25%過剰にマレイン酸反応体を使用す
る。
本発明の置換アシル化組成物を製造する好ましい方法は、
(AJ Mn値約1200−5000.Mw/Mn値約1.5−4のポリアルケ
ン、
(B) 下式の1種以上の酸性反応体
XC(0) −CH= CH−C(0) X’ここでXおよびXは前記と同様で
ある、および(q 塩素
を加熱し、約140℃以上分解、転以下の温度で接触さ反応する(B)1モルに
対し約0.2モル以上(好ましくは0.5モル以上)であシ、該置換アシル化組
成物は(Nから得た置換基1当量に対して(B)から得た基を平均1.3以上そ
の構造内に有することを特徴とする。このような方法によシ製造した置換アシル
化組成物も同様に本発明の一部である。
前記の好ましい方法に関する記載はアメリカ特許第3.912,764号および
イギリス特許第1,440.29号に記載された直接アルキル化および引続いた
塩素化方法並びにアメリカ特許第3,215.TIO7号および3.231.5
87号に記載された完全な1段法の両者を包括することは明らかである。従って
該記載事項に於いては、ポリアルケンと酸性反応体との最初の混合物には生成す
る置換アシル化剤に最終的に組込まれる酸性反応体の全量を含ませる必要はない
。換言すれば酸性反応体の全量を最初に加えてもよく、一部を加えた後反応中に
追加してもよい。同様に直接アルキル化反応を行った後塩素を導入してもよい、
しかし通常は最初の反応液に使用するポリアルケンと酸性反応液の全量を混合す
る。さらに塩素の量は導入を開始した時点で存在する未反応の(B)1モルに対
し塩素を約1モル使用するのが普通である。従ってモル比(A) : (B)が
(A) 1モルに対しく扉が1.5モル存在し、直接アルキル化した結果(B)
の半量が生成物になる場合に°は、反応の完了までに導入する塩素の量は(B)
の未反応の0.75モルが基準となる。すなわち0.75モル以上の塩素(また
は前記の過剰量)を導入する。
本発明の置換アシル化組成物で製造する一層好ましい方法では、
(N 約1200−5000のMn値および約1.3−4のM w / M n
値で示されるポリアルケン、CB1 次式で示される1個以上の酸性反応体RC
(0) −CH= CH−C(0) R’ここでRおよびR′は前記と同様であ
る、及び(C) 塩素
よりなる混合物を約140℃以上に加熱する。ここで。
モル比fA) : (B)は(A)1モルに対して(B)は約1,3モル以上で
あり、囚のモル数は(Nの総重量をMnの値で割った商であり、(A)と反応す
る(B)1モルに対し塩素を1モル以上使用し、置換アシル化剤組成物は(A)
から得た置換基1当量に対して(B)から得た基がその構造4内に13以上存在
することを特徴とする。この方法は前記のように1段法のみである。すなわち(
Nと(B)の全量が最初の反応液中に存在する方法である。このような方法で製
造した置換アシル化組成物は同様に本発明の一部である。
”置換コハク酸アシル化剤”と言う語はその製造法とは無関係である。前記のよ
うにその製造方法が数種あることは明らかである。
”置換コハク酸アシル化剤”と言う語はそれらが製造された方法にか瓦わらず置
換コハク酸アシル化剤に対して用いられる。
以下に詳細に説明するように幾つかの方法が置換コハク酸アシル化剤の製造に利
用される。一方、”置換アシル化組成物”とい5語は詳細に説明したような特定
の好ましい方法により製造した反応混合物を示す。従って置換アシル化組成物の
同一性(1dentity)は特定の製造方法に依存する。本発明に使用する新
形のアシル化剤は前記したようにこの用語を用いた独特な方法により最もよく説
明され、特許の請求ができる・この用語がとくに正確である理由は、本発明の生
成物が前記の通り定義しかつ論議した置換コハク酸アシル化剤であることは明ら
かであるが、その構造は単一の特定の化学式では示し得な(゛ためである。現に
生成物の混合物が本質的に存在する。(a)置換コハク酸アシル化剤、および(
b) M−!1値、Mw/Mn比、ポリアルケンの同一性(1dentity)
と組成、酸性反応体の同一性(identity)(すなわちマレイン酸および
/またはフマル酸反応体)、反応体の比率、および反応温度に関して前記した選
好は上記の好ましい方法にも応用できる。同様な選好はこれらの好ましい方法に
よシ製造した置換アシル化組成物にも同様にして応用できる。
例えば反応温度は約160−220 ’Cが好ましい。
同様にポリアルケンとしては炭素数2−16の末端オレフィンのホモ重合体また
は相互重合体が反応状態および生成した組成物の面から好ましい。その場合該相
互重合体は炭素数約16以下の内部オレフィンの重合単位を409gまで含んで
もよい。本発明の組成物の製造に使用するポリアルケンが炭素数2−6の末端オ
レ重合単位を約25チまで含んでもよい。
特に好ましいポリアルクンはポリブテン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリ
プロピレンであり、その中でも特にポリブテンが好ましく・。
このようにして得た置換アシル化組成物のコハク酸基含有量も置換コハク酸アシ
ル化剤の組成と同様であることが好ましい。従って置換アシル化組成物はその構
造内に(A)から得た置換基1当量に対しくB)から得たコハク酸基を1.4以
上有することが特徴であるが、(A)から得た置換基1当量に対しくB)から得
たコノ・り酸基を1.4−約3.5持てばさらに好ましい。同様にこれらの置換
アシル化組成物はその構造内に(Nから得た置換基1当量に対しくB)から得た
コノ・り酸基を1.5以上持てばさらに好ましいが、(4)から得た置換基1当
量に対しくB)から得たコハク酸基を1. s以上持てば特に好ましい。
最後に置換コハク酸アシル化剤については、(B)から得たコハク酸基が次式:
およびその混合物に相当するような置換アシル化組成物を好ましい製造方法によ
シ製造することが好ましい。
置換アシル化組成物を製造する特に好ましい方法は、(A) Mn値約1700
−2400、M w / M n値約Z 5−3.2であシ、ブテンから誘導し
た全単位の50チ以上をイソブチンから誘導したポリブテン、
(B) 次式の1個以上の酸性反応体:RC(o) −CH= CH−C(o)
R’ここでRおよびR′はそれぞれ−OHであり、相互に結合した場合には−
0−である、および
(C) 塩素
よシなる混合物を約160−220℃の温度に加熱する方法である。ここでモル
比(A) : (B)は(AJtモルに対しくB) 1.5モル以上であシ、(
A)のモル数は(A)の全重量を励値で割った商であり、塩素の使用量は(Nと
反応する(B)1モルに対し約1モル以上であシ、該アシル化組成物はその構造
内に(A)から得た置換基!当量に対しくB)から得た基を平均1.5以上有す
ることを特徴とする。このような方法で製造した置換アシル化組成物も同様に好
ましい組成物の1種である。
簡略にするため6アシル化剤”という語を置換コハク酸アシル化剤と本発明に使
用する置換アシル化組成物の両者を包括する語として以後しばしば使用する。
本発明のアシル化剤は1種以上のアシル化剤をその構造内に1個以上の基を有す
るアミノ化合物と反応させることを特徴とするカルボン酸誘導体組成物(A)を
製造する際の中間体である。
その構造中に−NH−基を1個以上有するアミン化合物はモノアミン化合物でも
ポリアミン化合物でもよい。
本発明ではヒドラジンおよび3個以下の置換基を有するヒドラジンはカルボン酸
誘導体組成物を製造するに適したアミン化合物である。2種以上のアミン化合物
の混合物を本発明の1種以上のアシル化剤と反応させることができる。アミン化
合物は1個以上の第1級アミン基(−NH2)を含むのが好ましく、特に2個以
上の−NH−基を含むポリアミンが特に好ましい。そのアミン基は第1級でも第
2級でもよい。ポリアミンはモノアミンから誘導したカルボン酸誘導体を形成す
るほかに、これらの好ましいポリアミンはV、 1.改良特性のさらに優れたカ
ルボン酸誘導体組成物を形成する。
モノアミンおよびポリアミンはその構造内に−NH−基を1個以上持たねばなら
ない;従って第1級(H2N−)または第2級(H−N=)基を1個以上有する
。アミン類は脂肪族、脂環族、芳香族、またはへテロ環族であシ、脂肪族置換脂
環族、脂肪、族置換芳香族、脂肪族置換へテロ環族、脂環族置換脂肪族、脂環族
置換−・テロ環族、芳香族置換脂肪族、芳香族置換脂環族、芳香族置換へテロ環
族、ヘテロ環族置換脂肪族、ヘテロ環族置換非環族、およびヘテロ環族置換芳香
族アミンも含む。また飽和アミンでも不飽和アミンでもよい。不飽和アミンには
アセチレン系不飽和は含まない。アミンは非炭化水素置換基を含んでもよいが、
これらの置換基はアミンと本発明の置換アシル化剤との反応を妨害しないことが
必要である。非炭化水素としては例えば、低級・アルコキシ、低級アルキル、メ
ルカプト、ニトロ、−〇−または−8−のような中継基(interrupti
ng group)(−CH2CH2−X−CH2CH2−などの基でXが一〇
−または−8−の場合)がある。
分枝ポリアルキレンポリアミン、ポリオキシアルキレンポリアミン、および以下
に詳細に述べる高分子量のヒドロカルビル置換アミンを除き、アミンは一般に全
量で約40個未満の炭素原子を含み、通常は約、20個以下である。
脂肪族モノアミンはモノ脂肪族置換およびジ脂肪族置換アミンであって、脂肪族
基は飽和でも不飽和でもよく、また直鎖状でも分枝があってもよい。そのような
アミンとしては例えば、モノ−およびジ−アルキル置換アミン、モノ−およびジ
アルケニル置換アミン、およびN−アルケニル置換基の1つとN−アルキル置換
基を1個づつ有するアミン類などがある。前記したようにこれらの脂肪族モノア
ミンの炭素原子の総数は一般に約40未満であり、通常は約20未満である。
モノアミンとしては例えば、エチルアミン、ジエチルアミン、n−ブチルアミン
、ジ−n−ブチルアミン、アリルアミン、イソブチルアミン、ココアミン、ステ
アリルアミン、ラウリルアミン、メチルラウリルアミン、オレイルアミン、N−
メチル−オクチルアミン、ドデシルアミン、オクタデシルアミンなどが挙げられ
る。脂環族置換脂肪族アミン、芳香族置換脂肪族アミンおよびヘテロ環族置換脂
肪族アミンとしては例えば、2−(シクロヘキシル)エチルアミン、ベンジルア
ミン、フェニルエチルアミン、および3−(フリルグロビル)アミンがある。
脂環族モノアミンは環状構造中の1個の炭素原子により脂環族基がアミン窒素に
直接結合しているモノアミンである。その例としては、シクロヘキシルアミン、
シクロペンチルアミン、N−エチルシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルア
ミンなどがある。脂肪族、芳香族またはへテロ環族で置換した脂環族モノアミン
−には例えばプロピル置換シクロヘキシルアミン、フェニル置換シクロペンチル
アミン、およびピラニル置換シクロヘキシルアミンがある。
芳香族アミンは芳香環中の炭素原子の1個がアミン窒素に直接結合したモノアミ
ンセある。芳香環は通常単環(ベンゼン系)であるが、特にナフタレン系のよう
な融合芳香環でもよい。芳香族モノアミンにはアニリン、ジ(p−メチルフェニ
ル)アミン、ナフチルアミン、N −(n−ブチル)アニリンなどがある。脂肪
はp−エトキシアニリン、p−ドデシルアニリン、シクロヘキシル置換ナフチル
アミンおよびチェニル置換アニリンがある。
ポリアミンは脂肪族、脂環族および芳香族ポリアミンであって、その構造内に別
のアミン窒素が存在するほかは前記のモノアミンと同様である。別のアミン窒素
は第一級、第二級、第三級アミノ窒素のいずれでもよい。そのようなポリアミン
にはN−(アミノプロピル)シクロヘキシルアミン、N、N’−ジ−n−ブチル
−p−フェニレンジアミン、ビス(p−アミノフェニル)メタン、1.4−ジア
ミノシクロヘキサンなどがボン酸誘導体組成物の製造に使用できる。ここで使用
する6ヘテロ環族モノ−およびポリ−アミン”と言う語は1個以上の第一級また
は第二級アミノ基およびヘテロ環内に1個以上の窒素をヘテロ原子として含むペ
テロ環族アミンのことである。しかしヘテロ環族のモノ−およびポリアミン中に
1個以上の第一級または第二級アミン基が存在すれば、環内のへテロ窒素原子は
第三級アミン窒素でもよい。すなわち環内窒素には水素が直接結合しなくてもよ
い。ヘテロ環アミンは飽和でも不飽和でもよく、ニトロ、アルコキシ、アルキル
メルカプト、アルキル、アルケニル、アリール、アルカリール、またはアラルキ
ル置換基があってもよい。
一般に置換基の炭素原子数は約20以下である。ヘテロ層液アミンは窒素以外の
へテロ原子、特に酸素および・硫黄を含んでもよい。1個以上の窒素へテロ原子
を含んでもよいことは明らかである。5員ヘテロ環または6員へテロ環が好まし
い。
適当なペテロ環化合物には、アチリジン、アゼチジン、アゾリジン、テトラ−お
よびジ−ヒドロピリジン、ビロール、インドール、ピペリジン、イミダゾール、
ジーおよびテトラヒドロイミダゾール、ピペラジン、キルピペラジン、N 、
N’−ジアミノアルキルピペラジン、アゼピン、アゾシン、アゾニン、アゼ゛シ
ン、これらのテトラ−、ジーおよびパーヒドロ誘導体並びにこれらのへテロ層液
アミンの2種以上の混合物がある。
ヘテロ環アミンの中にはへテロ環内に窒素、酸素および/または硫黄のみを含む
5員および6員の飽和へテロ環が好ましく、特にピペリジン類、ピペラジン類、
チオモルホリン類、モルホリン類、ピロリジン類などが好ましい。これらの中で
も特に好ましいのはピペリジ/、アミノアルキル置換ピペリジン類、ピペラジン
、アミノアルキル置換モルホリン類、ピロリジン、およびアミノアルキル置換ピ
ロリジン類である。アミノアルキル置換基は通常へテロ環を形成する窒素原子に
結合する。このようなヘテロ層液アミンとしては例えばN−アミノプロピルモル
ホリン、N−アミノエチルピペラジン、およびN 、N’−ジ−アミノエチルピ
ペラジンがある。
ヒドロキシアミン類も第一級または第二級アミン基を1個以上持っておれば、モ
ノアミンおよびポリアミンともに(a>として前記同様に使用できる。トリヒド
ロキシエチルアミーンのように第三級アミン窒素のみヲ有するヒドロキシ置換ア
ミン類は(a)として除く。〔ただし後記の(b)として使用できる〕。期待で
きるヒドロキシ置換アミンはヒドロキシ置換基がカーボニル炭素原子以外の炭素
原子に直接結合しているアミン類である。
すなわちこれらのヒドロキシル基はアルカールトシて作用できる。このよっなヒ
ドロ・キシ置換アミン類には例えば、エタノールアミン、ジ(3−ヒドロキシプ
ロピル)アミン、3−ヒドロキシブチルアミン、4−ヒドロキシプチルアミンー
ジエタノールアミク、ジ(2−ヒドロキシプロピル)アミン、N−(ヒドロキシ
プロピル)プロピルアミ7、N−(2−ヒドロキクエチル)シクロヘキシルアミ
ン、3−ヒドロキシシクロペンチルアミン、p−ヒドロキシアニリン、N−ヒド
ロキシエチルピペラジンなどが挙げられる。
ヒドラジンおよび置換ヒドラジンも使用できる。ヒドラジン中の1個以上の窒素
には水素が直接結合していることが必要である。ヒドラジン窒素に直接結合した
水素は2個以上あることが好ましく、2個の水素が同一の窒素に結合しておれば
さらに好ましい。ヒドラジ/の置換基としては例えば、アルキル、アルケニル、
71J−#、アラルキル、アルカリール、などがある。
置換基は普通アルキル特に低級アルキル、フェニル並びに低級アルコキシ置換フ
ェニルおよび低級アルキル置換フェニルのような置換フェニルがある。
置換ヒドラジンには例えば、メチルヒドラジン、N。
N−ジメチルヒドラジン、N 、 N’−ジメチルヒドラジシフ、N、N’−ジ
(p−クロルフェノール)ヒドラジン、N−フェニル−N′−シクロヘキシルヒ
ドラジンな(a)として使用できる高分子量ヒドロカルビルアミン類は、モノア
ミン類およびポリアミン類ともに一般に分子量約400以上の塩素化ポリオレフ
ィンをアンモニアまたはアミンと反応させて製造する。これらのアミン類は公知
であり、例えばアメリカ特許第3,275,554および3,428,757号
に記載されていることをアミン製造法の参考資料として述べておく。これらのア
ミンに必要なことは1個以上の第一級または第二級アミン基を有することである
。
別の種類の適当なアミンとしては分枝な有するポリアルキレンポリアミンがある
。分枝ポリアルキレンポリアミンとは分枝した基が側鎖を形成しているポリアル
キレンポリアミンである。側鎖は次式で示される窒素に結合したアミノアルキレ
ン基であって、主鎖中に存在するアミノ単位9個に対して平均1個以上、例えば
主鎖単位上の9単位に対して分枝が1〜4個存在する。従ってこれらのポリアミ
ンは第一級アミン基3個以上および第三級アミノ基1個以上を含む。
また適当なアミン類にはポリオキシアルキレンポリアミン、すなわちポリオキシ
アルキレンジアミンおよびポリオキシアルキレントリアミンがある。その平均分
子量は約200−4000、好ましくは400−2000の範囲にある。これら
のポリオキシアルキレンポリアミンは例えば次式で示すことができる。
N)(2−アルキレン−〇〇−アルキレン%NH2(Vl)ここでmは3−70
、好ましくは10−35である。
R−!= フルキレン−÷0−アルキレン十τXち〕3−6 (至)値は約3−
70.一般的には約6−35となる。またRは3−6の原子価ケ有する多価の飽
和炭化水素基であって炭素原子数はlO以下である。アルキレン基は直鎖でも分
枝してもよく、炭素原子は1−7個、通常1−4個を含む。式(ロ)および(至
)中に存在するアルキレン基は同一でも異ってもよい。
好ましいポリオキシアルキレンポリアミンにはポリオキシエチレンジアミン、ポ
リオキシプロピレンジアミンおよびポリオキシプロピレントリアミンがある。
その平均分子量は約200−2000である。ポリオキシアルキレンポリアミン
類は市場よシ入手することができる。例えばジェファーンン・ケミカル・カンパ
ニー社の商品名“ジエファーミンD−230,D−400,D−1000、D−
2000,T−403”などである。
アミンおよびこれをカルボン酸アシル化剤を用いてアシル化する方法を開示して
いる。その方法を本発明のアシル化剤を用いるアフル化反応に利用できる。
最モ好ましいアミン類はポリアルキレンポ’J7ミンなどのアルキレンポリアミ
ン類であシ、これについて以下にこらに詳細に説明する。アルキレンポリアミン
類は下記の式に相当する。
ここでnは1−10であり≦R3はそれぞれ水素原子、ヒドロカルピル基または
原子数約30以下のヒドロキシ置換ヒドロカルビル基であって、1個以上のR3
ハ水素原子であり、Uは炭素数的2−IOのアルキレン基である。Uはエチレン
またはプロピレンが好ましい。
総てのR3が水素であるアルキレンポリアミンが特に好マシく、エチレンポリア
ミンおよびその混合物が最も好ましい。nは普通平均的2−7である。そのよう
なアルキレンポリアミン類にはメチレンポリアミン、エチレンポリアミン、メチ
レンポリアミン、プロピレンポリアミン、ペンチレンポリアミン、ヘキシレンポ
リアミン、ヘキシレンポリアミンなどがある。これらのアミン類の高級同族体お
よび関連したアミノアルキル置換ピペラジン類も包含される。
カルボン酸誘導体組成物の製造に有用なアルキレンポリアミンにはエチレンジア
ミン、トリエチレンテトラミン、プロピレンジアミン、トリエチレンジアミン、
ヘキサメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ジ
(ヘプタメチレン)トリアミン、トリプロピレンテトラミン、テトラエチレンペ
ンタミン、トリメチレンジアミン、ペンタエチレンへキサミン、ジ(トリメチレ
/)トリアミン、N−(2−アミノエチル)ピペラジ/、1,4−ビス(2−ア
ミノエチル)ピペラジン、などがある。前記アルキレンポリアミンの2種以上を
縮合して得た高級同族体および前記ポリアミンの2種以上の混合物も(a)とし
て使用できる。
前記エチレンポリアミン類は原価および有効性の理由から特に有用である。この
ようなポリアミン類はカークアンドオスマー著、ザ エンサイクロペディアオプ
ケミカル テクノロジー、第7巻、27−39頁(インターサイエンス社、ザ
ディビジョン オプション ワイリー アンド サンズ 1965)中に”ジ
アミンおよび高級アミン”の標題の下に詳細に記述されでいることを参考までに
述べる。これらの化合物はアルキレンクロリドとアンモニアとの反応またはエチ
レンイミンとアンモニアのよ5な開環剤との反応によシ製造するのが最も便利で
ある。反応の結果ピペラジンのよ5な環状縮合生成物を含むアルキレンポリアミ
ンのやや複雑な混合物が生成する。混合物は本発明の新種の含硫黄組成物を製造
するときに特に有用である。一方純粋なアルキ・レンボリアミンを使用すれば完
全に満足できる生成物ができる。
別の有用な種類のポリアミン混合物は上記ポリアミン混合物のストリッピングに
よシ得られる。この場合には低分子量ポリアミンと揮発性不純物はアルキレンポ
リアミン混合物から除去され、′ポリアミンボトム”としばしば称される残渣が
残る。一般にフルキレンポリアミンボトムは約200℃未満で沸騰する物質の含
有量が2重量%、普通1重量%未満であることが特徴である。エチレンポリアミ
ノボトムは容易に入手できる上に極めて有用であって、ジエチレントリアミン(
DETA) 、!:、 )ジエチレンテトラミン(TETA)の合計量は約2重
量子未満である。テキサス州フリーボード所在のダウ ケミカル カンパニー社
より”E−100″として入手したエチレンポリアミンボトムの外表的試料は比
重は15.6℃において1.0168であり、窒素含有量33.15重量%、粘
度は40℃で120 cst 、である。ガスクロマトグラフ分析によれば”ラ
イトエンド(DETA) 0.93チ、 TETA O,72係、テトラエチレ
ンペンタミ21.74%、ベンフタエチレンへキサミン以上76.61 % (
いずれも重量)を含有する。アルキレンポリアミンボトムはピペラジンおよびジ
エチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどの高級同族体の環状縮合物も
含む。
これらのアルキレンポリアミンはアシル化剤とだけ反応する。その場合アミン反
応体は本質的にアルキレンポリアミンボトムよシ構成されるか、または他のアミ
ンおよびポリアミン、またはアルコール或いはそれらの混合物と併用することも
できる。後者の場合に窒素原子に1個以上のヒドロキシアルキル置換基の結合し
たヒドロキシアルキルアルキレンポリアミンもまた前記オレフィンカルボン酸誘
導体の製造に有用である。好ましいヒドロキシアルキル置換アルキレンポリアミ
ンは、ヒドロキシアルキル基が低級ヒドロキシアルキル基すなわち炭素数8個以
下の基である。そのようなヒドロキシアルキル置換ポリアミンには、N−(2−
ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、N、N−ビス(2−ヒドロキシエチル)
エチレンジアミン、1−(2−ヒドロキシエチル)ヒペラジン、モノヒドロキシ
プロピル置換ジエチレントリアミン、ジヒドロキシプロピル置換テトラエチレン
ペンタミン、N−(2−ヒドロキシブチル)テトラメチレンジアミンなどがある
。前記したヒドロキシアルキレンポリアミンをアミン基またはヒドロキシル基に
よシ縮合した高級同族体も同様に(a)として有用である。アミン基による縮合
ではアンモニアが除去されて高級アミンとなり、ヒドロキシル基による縮合では
水が除去されてエーテル結合を生成する。
アシル化剤と前記アミノ化合物とから製造したカルボン酸誘導体組成物(A)を
用いて得たアシル化アミンにはアミン塩、アミド、イミド、イミダシリンおよび
その混合物がある。アシル化剤とアミノ化合物からカルボン酸誘導体を製造する
には、1種以上のアシル化剤と1種以上のアミン化合物を加熱する。加熱は必要
に応じ通常液体の本質的に不活性な有機液体溶媒/希釈剤の存在下に行う。加熱
温度は約80℃から分解点までの間(分解温度は予じめ測定しておく)であるが
、分解点が300℃以上の場合には約100−300℃の範囲に加熱する。約1
25−250 ”Cの温度を通常使用する。アシル化剤とアミノ化合物とはアシ
ル化剤1当量に対しアミノ化合物を約1/z当量−2モル反応させる。
本発明においてアミン化合物1当量は、その総重量を存在する窒素の総数で割っ
た値である。従ってオクチルアミンの当量はその分子量に等しく;エチレンジア
ミンの当量はその分子量の1/2であシ;アミノピペラジンの当量は分子量の2
/3である。
アシル化剤の当量数はアシル化剤中に存在するカルボン酸官能基〔すなわち、−
C(0)X、 −C(0)X’、 −C(0)R。
および−C(0)R−でこでX、X’、RおよびR′は前記と同様である)に依
存する。従ってアシル化剤の当量数はその中に存在するコハク酸基の数に伴って
変化する。
アシル化剤の当量数を決める際には、カルボン酸アシル化剤として反応すること
ができないカルボキシル官能基は除く。しかし一般に、アシル化剤中のコハク酸
基1個に対してアシル化剤は2当量となる。すなわち換言すれば(B);すなわ
ちアシル化剤の原料となるマレイン酸反応体を用いて製造したアシル化剤中のコ
ハク酸基1個に対して2当量となる。カルボキシル官能基の数(すなわち酸価お
よび鹸化価)、従ってアミンとの反応に使用するアシル化剤の当量数は従来の方
法により容易に定量できる。
アシル化剤は先行技術の高分子量アシル化剤と同様な方法により、本発明のディ
ーゼル潤滑剤における(A)成分として使用するに適したアシル化アミンの製造
に用いることができる。アメリカ特許第3,172,892゜3.219,66
6.3,272,746および4,234,435号はアシル化剤と前記アミノ
化合物との反応に利用できる方法に関し参考として示した。これらの特許の開示
事項毛アシル化剤に応用する際には、アシル化剤の同当量をこれらの特許に開示
された高分子量カルボン酸アシル化剤の代シに使用することができる。すなわち
、これらの特許に開示された高分子量カルボン酸アシル化剤の1当量を使用する
ときには、本発明のアシル化剤1当量を使用することができる。
粘度指数向上能力を有するカルボン酸誘導体組成物を製造するためには、アシル
化剤を多官能性反応体と反応させることが一般に必要なことが分った。例えば2
個以上の第一級および/または第二級アミ7基を有するポリアミンが好ましい。
多官能反応体はカルボン酸誘導体組成物中で”橋″′を作る、すなわち架橋を生
ずる役目をすると考えられる。逆にこの点は粘度指数主機構は不明のため、この
理論と結合する意味はない。
しかしアシル化剤と反応するアミノ化合物が総て多官能性である必要がないこと
は明らかである。従ってモノおよびポリアミノ化合物の混合物を使用する。
変数は未だ完全には決っていないが、本発明のアシル化剤は十分な量の多官能性
反応体(すなわ、ちポリアミン)を含むアミノ化合物と反応させ、コノ・り酸基
またはマレイン酸反応体を原料にして基から誘導したカルボキシ、ル基の総数の
25チ以上が多官能性反応体と反応するようにしなければならない。カルボン酸
誘導体の粘度指数改良特性に関する限り、カルボキシル基の50%以上が多官能
性反応体と反応すればより良好な結果を得るように思われる。はとんどの場合に
は、本発明のアシル化剤がカルボキシル基の75チ以上を反応させるに十分な量
のポリアミンと反応すれば、最良の粘度指数改良特性を達成できると思われ・る
。前記百分率は”理論的”なものであシ、前記百分率のカルボキシル官能基が多
価反応体と実際に反応する必要はないことを理解せねばならない。むしろこれら
の百分率は所要の粘度指数改良特性を達成するため、アシル化剤と反応させるこ
とが望ましい多官能性反応体の量を特徴づけるために使用した。
本発明の別の任意の態様にはカルボン酸誘導体組成物(A)の後処理がある。カ
ルボン酸誘導体組成物の後処理方法もまた先行技術における高分子量カルボン酸
アシル化剤の同様な誘導体について行われる後処理方法に類似している。従って
同一の反応条件、反応体比率などが使用できる。
前記のようにアシル化剤とアミノ化合物を反応させて得たアシル化窒素組成物も
、このようにして生成したアシル化窒素組成物(すなわちカルボン酸誘導体組成
物)を1種以上の後処理剤と接触させることによシ後処理を行う。後処理剤は酸
化ホウ素、酸化ホウ素水和物、ハロゲン化ホウ素、ホウ酸、ホウ酸エステル、二
硫化炭素、硫黄、塩化硫黄、シアン化アルケニ〃、カルボン酸アシル化剤、アル
デヒド、ケトン、ウレア、チオウレア、グアニジン、ジシアンジアミド、リン酸
ヒドロカルビル、亜リン酸ヒドロカルビル、チオリン酸ヒドロカルビル、チオ亜
リン酸ヒドロカルビル、硫化リン、酸化リン、リン酸、ヒドロカルビルチオシア
ネート、ヒドロカルビルチオシアネート、ヒドロカルビルインチオシアネート、
エポキシド、エピスルフィド、ホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒド生成化
合物とフェノール、および硫黄とフ二/−ルからなる群から選ばれる。
これらの後処理剤を用いた後処理法は先行技術の高分子量カルボン酸アシル化剤
とアミノおよび/またはアルコールとの反応生成物に関する限り公知であり、こ
れらの方法を詳述する必要はない。先行技術の方法を本発明のカルボン酸誘導体
組成物に応用するために必要なことは、先行技術に記載された反応条件、反応体
比、などをカルボ/酸誘導体組成物(Alに応用することだけである。
とくにカルボン酸誘導体組成物(A)に応用できる後処理法および後処理試薬に
関する開示例としてアメリカ特許第4,234,435号がある。また次のアメ
リカ特許もカルボン酸誘導体組成物(Alに応用できる後処理法および後処理試
薬について記載している。アメリカ特許:3,200,107;3,254,0
25;3,256,185;3.2 a 2,955 ; 3,284,410
; 3,366,569 ;3.403,102 ; 3,428,561
; 3,502,677 ;3.639,242 ; 3,70 s、s 22
; 3,8 s s、s t 3 ;3.865,740 ; 3,9 s
4,639アシル化剤、カルボ/酸誘導体組成物(蜀の製造法およびカルボン酸
誘導体組成物の後処理法を次の実施例で示す。これらの実施例は現段階における
好ましい態様を示したものである。次の実施例、明細書中のほかの部分、および
特許請求の範囲において、特に記載しない限シ、パーセントおよび部は重量を示
す。
実施例A−1
ポリイソブチン(Mn = 1845 ; Mw=5325 )510u (0
,28モル)および無水マレイン酸59部(o、s9モル)の混合物を110℃
に加熱する。この混合物を190℃に加熱し、塩素ガス43部(0,6モル)を
表面下に7時間にわたって通導する。さら[11部(0,16゜モル)の塩素ガ
スを190−192℃で、3.5時間にわたシ通導する。反応液は190−19
3℃に加熱し、窒素ガスを用い10時間ストリッピングを行う。残渣は目的物の
ポリイソブチン置換コハク酸アシル化剤であシ、ASTM D −94によシ測
定した鹸化価は87である。
実施例A−2
ポリイソブチy (Mn=2020 ; MW=6049)1000部(0,4
95モル)および無水マレイン酸115部(1,17モル)の混合物を110℃
に加熱する。この混合物を184℃に加熱し、塩素ガス85部(1,2モル)を
表面下に6時間にわたシ通導する。184−189℃でさらに59部(o、 s
3モル)の塩素を4時間にわたシ通導する。反応混合物を186−190℃に
加熱し、窒素ガスを用いて26時間ストリッピングを行う。
残渣は目的物のポリイノブテン置換アシル化剤であシ、ASTM D −94に
よる鹸化価は87である。
実施例A−3
ポリインブチ:y (Mn=1696;Mw=6594)3000部に塩素ガス
251部を80℃で4.66時間通導して得た塩化ポリイソブチン3251部を
無水マレイン酸345部と混合し、30分間で200℃まで加熱する。
反゛応混合物を200−224℃Ic 6.33時間保ち、210℃で減圧スト
リッピングを行った後濾過する。
濾液が目的物のポリイソブチン置換コノ・り酸アシル化剤であって、ASTM
D −94による鹸化価は94である。
実施例A−4
ポリイソブチ7(Mn=1845;Mw=5225)3000部(1,63モル
)を無水マレイン酸344部(3,51モル)と混合し、140℃に加熱する。
この混合物を201℃に加熱し、塩素ガス312部(4,39モル)を表面下に
5.5時間にわたり通導する。反応液を201−236℃に加熱し、窒素を2時
間吹込んだ後、203℃で減圧ス) IJツビングを行う。反応混合物を濾過す
れば濾過が目的物のポリイソブチン置換コハク酸アシル化剤である。ASTM
D −94による鹸化価は92である。
実施例A−5
ポリインブテン(Mn=2020;Mw=6049)3000部(1,49モル
)ヲ!水−vレイン酸364ffls(3,71モル)と220℃に8時間加熱
する。反応混合物を170℃に冷却する。170−190℃で塩素ガス105部
(1,4sモル)を表面下に8時間通導する。反応液へ窒素を通じながら190
℃に2時間加熱したのち、190℃で減圧ストリッピングを行い、濾過すれば濾
液は目的物のポリイソブチン置換コ・・り酸アシル化剤である。
実施例A−6
本発明の請求の範囲内に属し、Mnが約2000であるポリブテン800部、鉱
油646部および無水マレイン酸87部を混合し、13時間を要して179℃ま
で加熱する。176−180℃で塩素ガス100部を表面下に19時間にわたシ
通導する。反応液は窒素ガスを吹込み、180℃で0.5時間ストリッピングを
行5゜残渣は目的物の油を含有するポリイソブチン置換コハク酸アシル化剤であ
る。
実施例A−7
ポリイソブチン(Mn=1845;MW=5325)の代シに同モルのポリイン
ブテン(Mn−1457;MW工5808)を使用した以外は実施例A−・1と
全く同様に行った。
実施例A−8
ポリイソブチン(Mn=1845;Mw=5325)の代シに同モルのポリイン
ブテン(Mn=2510;Mw=5793)を使用した以外は実施例A−1と全
く同様に行った。
実施例A−9
ポリイソブチン(Mn=1845 ;Mw=5325 )の代シに同モルのポリ
インブチ7 (Mn=3220 ;Mw=5660 )を使用した以外は実施例
A−1と全く同様に行った。
実施例A−10
1分子中に窒素原子約3−10個を有するエチレンポリアミン混合物の市販品1
0.2部(0,2s当量)を鉱油113部、および実施例A−1で得た置換コハ
ク酸アシル化剤161部(0,2s当量)に138°Cで添加した。反応混合物
を2時間を要して150℃まで加熱したのち、窒素を通導してストリッピングを
行った。
反応液を濾過すれば濾液は目的物の油溶液である。
実施例A−11
1分子中に窒素原子約3−10個を有するエチレンポリアミンの市販混合物57
部(1,38当量)を鉱油1067部、および実施例A−2で得た置換コハク酸
アシル化剤893部(1,38当量)に140−145℃で添加した。反応混合
物を3時間を要して155℃まで加熱しく窒素ガスを吹込みストリッピングを行
った。反応混合物を濾過し、目的物を油溶液として得た。
実施例A−12
1分子中に窒素原子約3−10個有するエチレンポリアミンの市販混合物18.
2部(0,433当量)を、鉱油392部および実施例A−2で得た置換コハク
酸アシル化剤348部(o、 52当量)に140℃で添加する。反応混合物を
1.8時間を要して150℃まで加熱したのち窒素ガスを吹き込みストリッピン
グを行5゜反応液を濾過して得た濾液は目的物の油溶液である。
実施例A−13
実施例A−7で得た置換コノ・り酸アシル化剤5500部を鉱油3000部およ
び1分子中に平均3−10個の窒素原子を有するエチレンポリアミンの市販混合
物236部に150℃で1時間を要して添加する。反応液を155−165℃に
2時間加熱したあと、窒素ガスを165℃で1時間吹込みストリッピングを行う
。
反応液は濾過すれば、目的とする窒素含有生成物を濾液として得る。
実施例A−14−A−27までは、実施例A−10に示した一般的な方法に従っ
て行った。
実施例 反応体 °置換コハク酸アシル化 希釈剤剤:反応体比率 (%)
A−15)リス(2−アミ 2:1 モル 、50A−17へキサメチレン l
:2 モル 40ジアミン
A−181−(2−アミノエ l:l 当量 40A−192−アミノプロピル
l:l モル 40ピロリドン
実施例 反応体 置換コハク酸アシル化 希釈剤A−20N、N’−ジメチル−
1,1:1 当量 403−プロパンジアミン
A−21エチレンジアミン l:l 当量 4゜A−221,3−プロパ7 1
:1 モ# 4Qジアミン
A−232−ピロリジノy 1:1.1モy 20A−249レア 1 : 0
.625モル50A−25ジエチレントリアミン<b> 1: 1 モル 5゜
A−26)リエチレンアミン(c)l:0.5モル5゜A−27エタノールアミ
ン l:1 モル 45(a) 実験式がペンタエチレンへキサミンに相当スる
エチレンポリアミン混合物。
(b) 実験式がジエチレントリアミンに相当する市販エチレンポリアミン混合
物。
(C) 実験式がトリエチレンテトラミンに相当する市販エチレンポリアミン混
合物。
実施例A−28
実施例A−14で得た油溶液853部に二硫化炭素31部を113−145℃で
1.66時間を要して添加した。反応液を145−152℃に3.5時間保った
後濾過し、目的物の油溶液を得た。
実施例A−29
ホウ酸62部と実施例A−10で得た油溶液272゜部の混合物を窒素気流中1
50℃で6時間加熱した。
反応液を濾過し、目的とするホウ素含有生成物の油溶液を濾液として得た。
実施例A−30
等モルのオレイルアルコールとホウ酸をトルエン中に還流させ、水を共沸によシ
除去してホウ酸のオレイルエステルを製造する。反応液を次の減圧下に150℃
まで加熱して得た残留物はホウ素含有量3.2 % 、鹸化価62のエステルで
ある。このヒーター344部、実施例A−10で得た油溶液2720部を混合し
、150℃に6時間加熱したのち濾過する。濾液は目的とするホウ素含有生成物
の油溶液である。
実施例A−31
実施例A−11で得た油溶12190部に゛三弗化ホウ素34部を80℃で3時
間以内に吹込む。反応液へ70−80℃で窒素を2時間吹き込み、得られた残留
物は目的物の油溶液である。
実施例A−32
実施例A−12で得た生成物の油溶液3420部にアクリルニトリル53部を混
合し125−145℃で1.25時間、次に145℃で3時間煮沸還流した後、
125℃で減圧ストリッピングを行う。得られた残留物は目的物の油溶液である
。
実施例A−33
実施例A−11で得た油溶液1460部にエチレンオキシド44部を150℃で
1時間を要して加える。
反応混合物を150℃に1時間保った後濾過して得た濾液は目的物の油溶液であ
る。
実施例A−34
実施例A−10の生成物の油溶液1160部にテレフタル酸73部を混合し、1
50−160℃に加熱したあと濾過して得た濾液は目的物の油溶液である。
実施例A−35
デシルアルコール3モルに五酸化リン1モルヲ32−35℃で加えた後反応が完
了するまで60−63℃に加熱し、リン酸デシルエステルを得た。生成物はリン
酸デシルエステルの混合物であシ、リン含有量は9.9チ、酸価250(フェノ
−゛ルフタレン指示薬)である。実施例A−10で得た生成物の油溶液1750
部および上記デシルエステル112部を混合し、145−150℃で1時間加熱
する。反応液を濾過して得た濾液は目的の油溶液である。
実施例A−36
実施例A−11で得た生成物の油溶液2920部をチオクレア69部と混合し、
80’Cに加熱し同温度に2時間保った。反応液を次に150−155℃に4時
間加熱し、その終末期に窒素を吹き込んだ。反応液を濾過した濾液は目的物の油
溶液である。
実施例A−37
実施例A−11で得た生成物の油溶液146部を37・チホルムアルデヒド水溶
液81部と混合し、3時間煮沸還流した。反応液を150℃で減圧ストリッピン
グした残留物は目的物の油溶液である。
実施例A−38
実施例A−10で得た生成物の油溶液1160部を一塩化硫黄67部と混合し、
窒素気流中150℃で1時間加熱した。反応液を濾過して得た濾液は目的とする
硫黄含有生成物の油溶液である。
実施例A−39
ギ酸11.5部を実施例A−11で得た生成物の油溶液1000部と60℃で混
合する。反応液を60−100℃で2時間、92−100℃で1.75時間加熱
したのち、濾過し、目的物の油溶液を得た。
実施例A−40
攪拌機、窒素導入管、添加漏斗およびディーンスタークのトラップ冷却器を備え
た適当な容量のフラスコに実施例A−3に記載したアシル化剤2483部(4,
2当量)および油1104部を装入する。窒素ガスを徐々に吹込みながら混合物
を210℃に加熱する。この温度でエチレンジアミンボトム134部(3,t
4当量)を約1時開裂して徐々に添加する。温度を210℃に3時間保ったのち
、油3688部を添加して温度を125℃まで下げる。138℃に17.5時間
保持したのち、けいそう土で濾過すれば、目的とするアシル化アミンボトムの6
5チ油溶液を得た。
本発明のディーゼル潤滑剤の(B)成分は1種以上の酸性有機化合物の1種以上
の塩基性アルカリ金属塩である。この成分は先行技術において既知の金属含有組
成物の中で、1塩基性”、”過剰に塩基性化した”、または”塩基の過剰な”塩
または複合体と称される。その製造方法は普通”過剰塩基化”と呼ばれる。゛金
属比”という語はこれらの塩または複合体において、有機イオンの量に対する金
属量の比を規定するためにしばしば用いた。そして含有する化合物の通常の化学
量論に基づ、き正塩中に存在する当量比と規定した。
塩基性アルカリ金属塩中に存在するアルカリ金属の主なものはリチウム、ナトリ
ウムおよびカリウムであるが、カリウムが好ましい。最も有用な酸性有機化合物
は硫黄酸、カルボン酸、有機リン酸およびフェノール類である。
硫黄酸としてはスルホン酸、スルファミン酸、チオスルホン酸、スルフィン酸、
スルフェン酸、並びに硫酸、亜硫酸およびチオ硫酸の部分エステルが挙げられる
。硫黄酸は一般にスルホン酸である。
スルホン酸は本発明のディーゼル拙滑剤の(B)成分として好ましく・。これら
は一般式:
R’(S03H)’、および(R2)xT(SO2F)。
で示される。
この式でR1は脂肪族または脂肪族置換脂環族炭化水素或いはアセチレン結合な
含まず、炭素数約60以下の本質的な炭化水素基である。R1が脂肪族の場合に
は炭素数は通常約15以上であり;脂肪族置換脂環族基の場合には脂肪族置換基
の炭素数の合計は約12以上である。R1は例えば、アルキル、アルケニルおよ
びアルコキシアルキル基、並びにアルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキ
シアルキル、カルボキシアルキルなどで置換した脂肪族置換脂環残基である。一
般に脂il族mGiシクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、または
シクロペンテンなどのシクロアルカンまたはシクロアルケンから誘導する。R′
の例にはセチルシクロヘキシル、ラウリルシクロヘキシル、セチルオキシエチル
、オクタデセニル並びに石油、飽和パラフィンワックス、不飽和パラフィンワッ
クスおよびオレフィン単量体が約2−8個の炭素原子からなるモノオレフィンま
たはジオレフィンを重合して得たオレフィン重合体から誘導した基がある。R1
はまたほかの置換基例えばフェニル、シクロアルキル、ヒドロキシ、メルカプト
、ハロ、ニトロ、アミノ、ニトロソ、低級アルコキシ、低級アルキルメルカプト
、カルボキシ、カルボアルコキシ、オキソまたはチオ、または−NH−1−〇−
または−8−などの中断基をその本質的な炭化水素特性が破壊されなければ含ん
でも差し支えない。
、R2は一般に炭化水素基またはアセチレン不飽和結合のない炭素数4−60の
脂肪族炭素原子を含む本質的な炭化水素基である。アルキルまたはアルクールの
ような脂肪族炭化水素基が好ましい。しかし炭化水素特性が保たれるならば、前
記のような置換基または中断非炭素原子は全重量の10%以下である。
Tは環状基であり、ベンゼン、ナフタレン、アントラセンまたはビフェニルなど
の芳香族炭化水素またはピリジン、インドール、イソインドールなどのへテロ環
化合物から誘゛導できる。Tは普通芳香族炭化水素基とくにベンゼンまたはナフ
タレン環である。
下つき文字Xは1以上であシ、一般に1−3である。
下つき数字rとyは1分子について平均l−4、一般的にはlである。
塩(B)を製造する際に使用し得るスルホン酸の例を以下に示す゛。この例は成
分(B)として有用なスルホン酸塩を例示するためにも役立つ。換言すれば、ス
ルホン酸は総てその対応する塩基性アルカリ金属塩をも例示しているものと解す
べきである。(同様のことが下記の酸性原料、すなわちカルボン酸、リン酸およ
びフェノール類についても言える。)このようなスルホン酸にはマホガニースル
ホン酸、ブライトストックスルホン酸、石油スルホン酸、モノおよびポリワック
ス置換ナフタレンスルホン酸、セチルクロロベンゼンスルホン酸、セチルフェノ
ールスルホン酸、セチルフェノールジスルフィドスルホン酸、セトキシ力ブリル
ベンゼンスルホン酸、ジセチルチアントレンスルホン酸、シラクリル−β−ナフ
トールスルホン酸、シカプリルニトロナフタレンスルホン酸、飽和パラフィンワ
ックススルホン酸、不飽和ハラフィンワックススルホン酸、ヒドロキシ置換ハラ
フィンワックススルホン酸、テトライソブチレンスルホン酸、テトラアミレンス
ルホン酸、塩素置換ハラフィンワックススルホン酸、ニトロン置換パラフィンワ
ックススルホン酸、石油ナフタレンスルホン酸、セチルシクロペンチルスルホン
酸、ラウリルシクロへキシルスルホン酸、モノ−およびポリワックス置換シクロ
へキシルスルホン酸、ポストドデシルベンゼンスルホン酸、”、タイマーアル*
L/−)”スルホン酸などがある。
ドデシルベンゼン”ボトム”スルホン酸のような8個以上の炭素原子からなるア
ルキル基を含むアルキル置換ベンゼンスルホン酸は特に有用である。後者はベン
ゼンから誘導した酸であり、プロピレン四量体またはイソブチン三量体を用いて
アルキル化し、1.2゜3またはそれ以上の分枝を有する炭素数12の置換基を
ベンゼン環に導入した。ドデシルベンゼンボトムは主としてモノ−およびジ−ド
デシルベンゼンの混合物であって、家庭用洗剤を製造する際の副産物として大本
発明に使用するスルホン酸塩の製造に使用できる。
界面活性剤製造の際の副産物からS03との反応によジスルホン酸塩を製造する
方法は当業者に公知である。
例えばカーク・オスマー著、″′エンサイクロペディア・オプ・ケミカル・テク
ノロジー”第2版、第19巻。
第291頁以下(ジョン・ワイリー・アンド・サンズ社、ニューヨーク、196
9年)に6スルホン酸塩の標題の下に記載されている。−
このほか塩基性スルホン酸塩およびその製法については次のアメリカ特許に記載
されている。2,174,1 lo ;2.202,781 ; 2,239,
974 ; 2,319,121 ;2.337,552 ; 3,488,2
84 ; 3,595,790 ;3.798,012゜これらは、この点に関
してこれらの開示を参照することにより明細書中に取シ込まれる。
適当なカルボン酸にはアセチレン不飽和結合のない脂肪族、脂環族および芳香族
のモノおよびポリ塩基性のカルボン酸がある。その具体例としてはナフテン酸、
アルキルまたはアルケニル置換シクロペンクン酸、アルキルまたはアルケニル置
換シクロヘキサン酸、およびアルキルまたはアルケニル置換芳香族カルボン酸が
挙げられる。脂肪族の酸は一般に炭素数約8−50、好ましくは約12−25で
ある。脂環族または脂肪族カルボン酸が好ましく、飽和でも不飽和でもよい。そ
例には四量体置換マレイン酸、ベヘン酸、インステアリン酸、ペラルゴン酸、カ
プリン酸、パルミトオレイン酸(palmitoleic acid)、リシル
イン酸、ラウリン酸、オレイン酸、リシルイン酸、ウンデシレン酸、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、アルキ
ルおよびアルケニルコハク酸、石油または炭化水素ワックスを酸化した酸、およ
びトール油酸、ロジン酸などの2種以上の酸の市販混合物が挙げられる。
成分(B)の製造に用いる5価のリン酸は次式で示される。
ここでR3およびR4はそれぞれ水素、炭化水素または好ましくは炭素数4−2
5の本質的に炭化水素基であシ、R3およびR4の少くとも1個は炭化水素また
は本質的に炭化水素である; X: X2. X3およ廣は酸素または硫黄であ
り:aおよびbはそれぞれ0またはlである。すなわちリン酸は有機リン酸、ホ
スホン酸、ホスフィン酸またはそれらのチオ同族体である。
リン酸はまた次式で示される。
ここでR3はフェニル基、または(好ましくは)炭素数18以下のアルキル基で
あり、R4は水素または同様のフェニルまたはアルキル基である。リン酸配合物
は製造し易いため好ましい場合が多い。
成分(B)はフェノール類、すなわちヒドロキシル基が芳香環に直接結合した化
合物から製造することもできる。ここで1フエノール”と言う語はカテコール、
レゾルシン、ヒドロキノンのように2個以上のヒドロキシル基が芳香環に結合し
た化合物を含む。またクレゾール、エチルフェノールおよびアルケニルフェノー
ルなどのアルキルフェノール類も含む。フェノールは炭素数約3−100とくに
約6−50のアルキル置換基のものが好ましい。例えばヘプチルフェノール、オ
クチルフェノール、ドデシルフェノール、テトラプロペンアルキル化フェノール
、オクタデシルフェノール、およびポリブテニルフェノール類がある。2個以上
のアルキル置換基とを有するフェノール類も使用できるが、入手および製造の容
易さの点でモノアルキルフェノールが好ましい。
上記フェノール類と1種以上の低級アルデヒドまたは、ケトンとの縮合物も好ま
しい。“低級”の意味は炭素数7以下のアルデヒドまたはケトンのことである。
適当なアルデヒドにはホルムアルデヒド、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、バレルアルデヒドおよびベンツアルデヒドがある。バ
ラアルデヒド、トリオキサン、メチロール、メチルホルムセルおよびバラアルデ
ヒドのようなアルデヒドを放出する試薬も好ましい。特に好ましいのはホルムア
酸性基(すなわちスルホン酸、カルボン酸または酸性ヒドロキシ基)の数で割っ
た値である。
一つの好ましい実施態様として、アルカリ金属塩(Blはアルカリ性アルカリ金
属塩である。その金属比は約2以上、一般的には約4−40、好ましくは約6−
30であり、特に約8−25が好ましい。
ほかの好ましい態様としては、塩基性塩(B)は、安定な分散液を形成するに十
分な時間、反応液の凝固温度と分解温度の間の温度において次の(B−t)及び
(B−2)を接触させることにょシ製造された油溶性分散液である。
(B−1)二酸化炭素、硫化水素および二酸化硫黄よシなる群から選ばれた1種
以上の酸性ガス状物質。
(B−2)次の成分よりなる反応混合物。
(B−2−a)1種以上の油溶性スルホン酸、または過剰に塩基性化し易いその
誘導体
(B−2−b)1種以上のアルカリ金属化合物または塩基性アルカリ金属化合物
;
(B−2−c)1種以上の脂肪族アルコール、アルキルフェノール、または硫化
アルキルフェノール;および(B−2−d)1種以上の油溶性カルボン酸または
その官能性誘導体。
(B−2−c)がアルキルフェノールまたは硫化アルキルフェノールの場合には
(B−2−d)は使用しなくてもよい。満足できる塩基性スルホン酸塩を混合物
(B−2)中にカルボン酸の有無にかかわらず製造することができる。
反応剤(B−1)は1種以上の酸性ガス状物質であシ、二酸化炭素、硫化水素ま
たは二酸化硫黄を・用いる。これらの混合ガスを用いてもよい。二酸化炭素が好
まし〜1゜
前記の通シ反応剤(B−2)は一般に少くとも4成分を含む混合物である。成分
(’ B −2−a )は前記の規定による1種以上の油溶性スルホン酸、また
は過剰に塩基性化し易いその誘導体である。スルボン酸およびその誘導体の混合
物も使用できる。過剰に塩基性化し易いスルホン酸誘導体にはその金属塩特にア
ルカリ土類金属として亜鉛および鉛塩:アンモニウム塩およびアーミン塩(すな
わちエチルアミン、ブチルアミンおよびエチレンポリアミン塩);並びにエチル
、ブチルおよびグリセリンエステルなどのエステル類がある。
成分(B−2−b)は1種以上のアルカリ金属またはその塩基性化合物である。
塩基性アルカリ金属化合物の例には水酸化物、アルコキシド(炭素数lO以下の
アルコキシ基が代表的であシ、炭素数7以下が好ましい)、水素化物、およびア
ミドがある。従って使用する塩基性アルカリ金属化合物としては水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、ナトリウムプロポキシド、リチウムメト
キシド、カリウムエトキシド、ナトリクムプトキシド、水素化リチウム、水素化
ナトリウム、水素化カリウム、リチウムアミド、ナトリウムアミド、およびカリ
ウムアミドが挙げられる。
特に好ましい化合物は水酸化ナトリウムおよびナトリウム低級アルコキシド(炭
素数7以下)である。アルカリ金属は1価であるため、本発明において成分(B
−2−b)の当量は分子量に等しい。
成分(B−2−c)は1種以上の低級脂肪族アルコールであり、1価または2価
アルコールが好ましい。その例にはメタノール、エタノール、!−プロパツール
、l−ヘキサノール、イソプロパツール、インブタノール、2−ペンタノール、
2.2−ジメチル−1−プロパツール、エチレングリコール、I、3−7’ロバ
ンジオール、および1.5−ベンタンジオールがある。メチルセロンルプのよう
なグリコールエーテルも使用できる。これらの中ではメタノール、エタノール、
およびプロパツールが好ましく、特にメタノールが好ましく)。
成分(B−2−c)は1種以上のアルキルフェノールまたは硫化アルキルフェノ
ールでもよい。%K(B−2−b)がカリウムまたは水酸化カリウムのような塩
基性化合物である場合には硫化アルキルフェノールが好ましい。ここに用いた“
フェノール”と言う語には芳香族環にヒドロキシル基が2価以上結合した化合物
を含み、ベンジルまたはナフチル化合物でもよい。”アルキルフェノール”と言
5語にはモノアルキルおよびジアルキルフェノールを含み、各アルキル置換基の
炭素数は約6−Zooであシ、約6−50が好ましい。
アルキルフェノールの例にはへブチルフェノール、オクチルフェノール、ドデシ
ルフェノール、ポリプロピレン(分子量約150)置換フェノール、ポリインブ
テン(分子量約1200 )置換フェノール、シクロヘキシルフェノールがある
。
前記フェノールと1種以上の低級アルデヒドまたはケトンとの縮合物も使用でき
る。”低級”とは炭素数7以下のアルデヒドまたはケトンである。適当なアルデ
ヒドにはホルムアルデヒド、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、ノ(レルアルデヒドおよびベンツアルデヒドがある。パラアルデヒ
ド、トリオキサン、メチロール、メチルホルムセルおよびパラアルデヒドなどの
アルデヒド放出剤も使用できる。ホルムアルデヒドおよびホルムアルデヒド放出
剤が特に好ましい。
硫化アルキルフェノールにはフェノールの硫化物、二硫化物または多硫化物があ
る。硫黄化フェノールは適当なアルキルフェノールから公知の方法により製造で
き、市販で入手できる硫化フェノールも多くある。
硫化アルキルフェノールはアルキルフェノールと元素状硫黄および/または硫黄
モノハライド(すなわち−塩化硫黄)とを反応させて製造する。この反応は過剰
の塩基の存在下で行い、その反応条件によ多硫化物、二硫化物または多硫化物の
混合物の塩を製造することもできる。本発明において成分(B−2)の製造にこ
の反応生成物を使用する。アメリカ特許第2,971,940および4,309
.293号には成分(B−2−c)の例となる各種の硫化フェノールを開示して
いる。
次の非限定的実施例は成分(B−2−c)として使用できるアルキルフェノール
および硫化アルキルフェノールの製造法を説明するものである。
実施例1
攪拌機、冷却器、温度計および液面下へのガス導入管・をつけた反応器を55℃
に保ち、フェノール100部およびスルホン化ポリスチレン触媒(ロームアンド
ハース社製;アンノζ−リス)15)68部を装入する。
混合物を120℃に加熱し、窒素を2時間吹込む。プロピレン4量体!232部
を添加した後120℃で4時間攪拌する。攪拌を止め、0.5時間静置する。反
応液を濾過し、濾液を減圧下でストリッピングを行い、残留物中のプロピレン4
量体が最高0.5 %となるまで濃縮する。
実施例2
ヘンセン217部を38℃でフェノール324 部(3,45モル)に加え、混
合物を47℃に加温する。三フッ化ホウ素(8,8部、 0.13モル)を38
−52℃で1.5時間要して吹き込む。イソブチレンを主成分とするC4単量体
を重合して得たポリインブテン(loo。
部、1.0モル)を52−58℃で3.5時間を要してこの混合物に添加する。
反応液を52℃にさらに1時間保つ。26チアンモニア水15部を加え、70℃
に2時間加熱する。反応混合物を濾過して得た濾液は目的とする粗製ポリイソブ
チン置換フェノールである。この中間体1465部を167℃に加熱し、ストリ
ッピングを行5゜6時間を要して218℃まで上昇するに伴い、圧力は10部m
まで低下した。ストリップずみポリイソブチン置換フェノール(Mn=s 85
)を収率64チで残留物として得た。
実施例3
攪拌機、冷却器、温度計および液面下添加管を有する反応器に実施例1で得た生
成物1000部を装入し温度を48−49 ’Cに調節した。二塩化硫黄319
部を温度260℃以下に保ちながら添加した。混合物を88−93℃に加熱し、
酸価が4.0以下(ブロムフェノールブルー指示薬)となるまで窒素の吹込みを
続けた。希釈剤の油400部を添加し、十分に混合する。
実施例4
実施例3と同様にして実施例1の反応生成物1000部を二塩化硫黄175部と
反、応させる。反応生成物を希釈剤の油400部で希釈する。
実施例5
実施例3と同様にして実施例1で得た反応生成物1000部を二塩化硫黄319
部と反応させる。希釈油788部を添加し十分に混合する。
実施例6
実施例4と同様にして実施例2の反応生成物1000部を二塩化硫黄44部と反
応させ、硫化フェノールを製造する。
実施例7
実施例5と同様にして゛実施例2の反応生成物1000部を二塩化硫黄80部と
反応させる。
成分(B−2−c)の当量は分子量を1分子中のヒドロキシル基の数で割った値
である。
成分(B−2−d)は前記の1個以上の油溶性カルボン酸ま、たはその官能基の
誘導体である。特に適したカルボン酸は弐R5(COOH) で示される。ここ
でnはl−6の整数であシ好ましくは1または2である。R5は飽和または実質
的に飽40シた脂肪族基であって炭化水素基が好ましく、好ましくは、脂肪族炭
素の数は8以上である。nの値に伴い、R5の1−6価の基となる。
R5はその炭化水素特性が実質的に変らなければ非炭化水素置換基を含んでもよ
い。そのような置換基は2゜(B−2−a)に関し前述した非炭化水素基である
。R5はオレフィン不飽和結合を炭素−炭素共有結合の総数に対し最高5チ、好
ましくは2チ以下含んでもよい。
R5の炭素数はその原料によシ通常8−.700となる。
下記の如くカルボン酸およびその誘導体の好ましい群ハ、オレフィン重合体また
はハロゲン化オレフィン重合体をアクリル酸、メタアクリル酸、マレイン酸また
はフマル酸、或いは無水マレイン酸のようなα、β−不飽和酸またはその無水物
と反応させ、相当する置換酸またはその誘導体を形成することKよ#)製造する
。
これらの製品中のR5基はゲル滲透クロマトグラフ法によシ数平均分子量を測定
すると約150−10,000 、通常700−5000となる。
成分(B−2−d)として使用するモノカルボン酸は式R5C0OHで表わされ
る。その例にはカプリル酸、カプリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソス
テアリン酸、リルイン酸およびベヘン酸がある。とくに好ましい群のモノカルボ
ン酸は塩素化ポリブテンなどメタクリル酸と反応させて製造する。
適当なジカルボン酸には下記式の置換コハク酸かある。
R6’LCH−C0OH
CH2−C0OH
ここでR6は前記R5と同様である。R6はエチレン、プロピレン、l−ブテン
、インブテン、2−ペンテン、l−ヘキセンおよび3−、ヘキセンのような単量
体の重合によシ得たオレフィン重合体系の基である。R6は実質的に飽和した高
分子量石油留分から誘導することもできる。炭化水素置換コハク酸およびその誘
導体は成分(B−2−d)として使用するカルボン酸の中では最も好ましい群で
ある。
オレフィン重合体およびその誘導体から得た前記のカルボン酸群は当業者には公
知である。その製造方法および本発明に使用するに適した種類の代表例は多数の
アメリカ特許に詳細に記載されている。
成分CB−2−d)として使用する前述の酸の官能基誘導体には無水物、エステ
ル、アミド、イミド、アミジン、金属塩およびアンモニウム塩がある。オレフィ
ン重合体置換コハク酸とモノまたはポリアミンとくにアミン窒素lO以下のポリ
アルキレンポリアミンとの反応生成物は特に好ましい。これらの反応生成物は通
常1個以上のアミド、イミド、およびアミジンの混合物である。約IO以下の窒
素原子を含むポリエチレンアミンとポリブテン基が主としてインブテン単位から
なるポリブテン置換無水コハク酸との反応生成物が特に好ましい。ζ゛の官能基
誘導体群の中には、アミンと無水物との反応生成物を二硫化炭素、ホウ素化合物
、ニトリル、ウレア、チオフレア、グアニジン、アルキレンオキシドなどを用い
て後処理を行って得た組成物も含まれる。置換コハク酸の半アミド、半金属埴生
エステル、半金属塩誘導体も使用できる。
置換した酸または無水物と脂肪族アルコールまたはフェノールのようなモノまた
はポリヒドロキシ化合物との反応により製造したエステル類も使用できる。オレ
フィン重合体置換コハク酸または無水物とヒドロキシル基2−10個および脂肪
族炭素原子約40以下を含む多価脂肪族アルコールとのエステルが好ましい。
この群のアルコールにはエチレングリコール、グリセロール、ソルビトール、ペ
ンタエリトリトール、ポリエチレングリコール、ジェタノールアミン、トリエタ
ノールアミン、N 、 N’−ジ(ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、など
がある。アルコールに反応性アミン基な含む場合には、反応生成物は酸基がヒド
ロキシル基およびアミン基の両方に反応して得た生成物となる。従ってこの反応
生成物は半エステル、半アミド、エステル、アミド、およびイミドを含む。
反応体(B−2)の成分の当量比は広く変動する。一般:二成分(B−2−b)
と(B−2−a)との比は少くとも4:1であり、通常は40:1であり、好ま
しくは6:Iと30:lの間にあり、8:1と25:lとの間が最も好ましい。
この比率は40:Iを越えることもあるが、越えても通常は利点はない。
成分(B−2−c)と(B−2−a)との当量比は約1:20と80:lとの間
にあり、2:1と50:1の間が好ましい。前興、シたように成分(B−2−c
)がアルキルフェノールまたは硫化アルキルフェノールの場合には、カルボン酸
(B−2−d)は必須ではない。これを使用する場合には成分(B−2−d)と
(B−2−a)との当量比は一般に約1:1−1:20であシ、約l:2−t:
toが好ましい。
反応体(B−1)と(B−2)とは一般に反応がこれ以上両者間に進まなくなる
まで、すなわち反応が本質的に停止するまで接触させる。反応は過度に塩基性化
した製品がこれ以上生成しなくなるまで続けるのが普通好ましい。両反応体の接
触は、反応が停止する”終点”に到達するまでに必要なCB−t)の量の70チ
が反応するに十分な時間続ければ良質の分散液ができる。
反応が完了または本質的に停止する点は従来からある多数の方法のいずれによっ
ても確認できる。一つの方法は混合物へ入るガス〔反応体(B−1))の量と出
るガスの量を測定する。出るガスの量が入る量の90−100%になれば反応は
本質的に停止したと考える。
この量は計器術パ°ルプを出口と入口に付ければ容易に測定できる。
(B−2−c)がアルコールの場合には反応温度は重量ではない。反応温度は一
般に反応混合物の凝固温度と分解温度(各成分の中の最低分解温度)との間にあ
る。温度は普通約25−200℃であり、好ま°しくは約50−150℃である
。反応体(B−1)と(B−2)は混合物の還流温度で接触させるのが便利であ
る。この温度が各成分の沸点に依存することは明らかである。
従って、成分(B−2−c)にメタノールを使用する場合には接触温度はメタノ
ールの還流温度またはそれ以下となる。
成分(B−2−C)がアルキルフェノールまたは硫化アルキルフェノールの場合
には、反応温度は生成した水を除去するため水−希釈剤混合物の共沸点またはそ
れ以上にせねばならない。従ってこのような場合には希釈剤は一般に脂肪族また
は芳香族炭化水素のような揮発性有機液体となる。その例としてはへブタン、デ
カン、トルエン、キンレンナトカアル。
反応を加圧下に行えば促進する場合が多く、反応体(B−1)の利用率を高める
ことができるが、反応は通常常圧で行う。また減圧下に反応を行うこともできる
が、実用的な理由からほとんど行われない。
反応は本質的に不活性な通常は液状の有機希釈剤の存在の下で行うのが普通であ
る。希釈剤は分散媒体および反応媒体となる。この希釈剤は反応混合物の全重量
の約10%以上を占めるが、80%は越えない。約30−70チが好ましい。
使用できる希釈剤の種類は多いが、潤滑油に可溶な希釈剤が好ましい。希釈剤自
身は通常低粘度潤滑油からなる。
ほかの有機希釈を単独または潤滑油と組合わせて使用するすとができる。この目
的に好ましい希釈剤には、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素
;クロロベンゼンなどのハロゲン化芳香族炭化水素;石油エーテル、各種ナフサ
などの低沸点石油留分:ヘキサン、ヘプタン、ヘキセン、シクロヘキセン、シク
ロペンタン、シクロヘキサンおよびエチルシクロヘキサン、並びにそれらのノ・
ロゲン化誘導体などの常態で液状の脂肪族および脂環族炭化水素がある。ジグロ
ピルケトンおよびエチルブチルケトンなどのジアルキルケトン類;アセノフ二ノ
ンなどのアルキルアリールケトン類も同様に使用でき、n−プロピルフェニル、
n−ブチルエーテル、(n−ブチル)メチルエーテル、イソアミルエーテルなど
のエーテル類も使用できる。
潤滑油とほかの希釈剤を組合せて用いる場合には、潤滑油と希釈剤との重量比は
一般に約1:20−20:1である。特に製品を潤滑油系添加剤として用いる場
合には、鉱物性潤滑油な釈剤の約50重量%以上使用するのが普通好ましい。希
釈剤は不活性であるため、その量はそれ程重要ではない。しかし希釈剤は通常反
応混合物の約1o−so重量%、好ましくは約30−70重重量子ある。
反応終了後、混合物中の固形麹は濾過その他便宜な方法によって除去するのが好
ましい。容易に除去できる希釈剤、アルコール性促進剤および反応中に生成した
水は適宜な方法例えば蒸留によシ除去してもよい。
水が存在すると濾過困難となシ、燃料および潤滑剤が乳化し好ましくないため、
反応混合物から実質的に全量を除去するのが通常望ましい。このような水分は常
圧または減圧加熱あるいは共沸蒸留により容易に除去できる。成分(B)として
塩基性スルホン酸カリウムが必要な場合の好ましい一つの態様として、二酸化炭
素お! ヒ成分(B−2−C)として硫化アルキルフェノールを使用しカリウム
塩を製造する。硫化フェノールを使用すれば金属比の高い塩基性塩ができ、塩の
均一性および安定性が上昇する。反応は一般にキシレンなどの芳香族希釈剤中で
行れるため、水は反応中にキシレン・水共沸混合物として除去する。
は安定な分散液と考えられる。別に(B)成分は酸性物質、過剰に塩基性化した
油溶性の酸、および金属化合物の反応により生成した゛重合性の塩類”とみなさ
れる。
上記の点から、これらの組成物はそれを生成させる方法に従って規定するのが最
も便利である。
上記の方法では、金属比が約2以上、好ましくは約4−40のスルホン酸アルカ
リ金属塩を製造する際に成分(B−2−c)としてアルコールを使用する。この
方法はカナダ特許第1,055,700号およびそれに対応するイギリス特許第
1,481,553号にさらに詳細に記載されている。これらの特許は方法開示
の参考として記載した。本発明のディーゼル潤滑剤の(B)成分を使用するアル
カリ金属スルポン酸塩の油溶性分散液の製造方法を次の実施例に示す。 。
実施例B−1
アルキルベンゼンスルホン酸790部(1当量)および主としてイソブチン単位
よりなるポリブテニル無水コハク酸(当量約560)71部を鉱油176部に溶
解した溶液へ、水酸化ナトリウム320部(8当量)およびメタノール640部
(20当量)を加える。混合物の温度は発熱によpto分間で89℃に上昇し還
流を起す。この間二酸化炭素を4 cfh (ft3/hr )の速度で通導す
る。炭酸化を約30分間行うと、温度は74℃まで徐々に低下する。炭酸化した
混合物に窒素を2 cfhの速度で通導しなから150 ’Cまで90分を要し
て徐々に昇温し、メタノールその他の揮発物のストリッピングを行う。ストリッ
ピング終了後さらに30分間155−165℃に保ち、濾過すれば目的物である
塩基性スルホン酸す)IJウムの油溶液を得る。金属比は7.75であシ、油含
有量は1259Jである。
実施例B−2
実施例B−1と同様の方法にょシ、アルキルベンゼンスルホン酸780部(1当
量)およびポリブテニルコハク酸780部(1当量)を鉱油442部に溶解した
溶液に水酸化ナトリウムSOO部(20当量)およヒメタノール704部(22
当量)を加える。この混合物に二酸化炭素を7 cfhの速度で11分間通導す
゛ると、温度は97℃まで徐々に低下する。二酸化炭素の通導速度を6 cfh
に低下する。温度は約40分間で88℃まで徐々に低下する。次に速度を5 c
fhとし300分間通導る。温度は73℃まで徐々に下がる。炭酸化した混合物
に窒素を2 cfhの速度で通導しながら、温度を160℃まで105分を要し
て徐々に上げ、揮発物をストリップする。ストリッピング終了後、温度を160
℃にさらに45分間保ち、濾過すれば目的物である金属比19.75の塩基性ス
ルポン酸ナトリウムの油溶液を得る。この溶液の油含有量は18.7%である。
実施例B・−3
実施例B−tと同様にして、アルキルベンゼンスルホン酸3120部(4当量)
およびポリブテニル無水コハク酸284部を鉱油704部に溶解した溶液へ水酸
化ナトリウム1280部(32当量)およびメタノール2560部(80当量)
を混合する。混合物に二酸化炭素を10 cfhの速度で65分通導すると温度
は90℃に上昇した後70.’Cまで徐々に下る。”窒素を2cfhの速度で通
導しながら温度を徐々にl 60 ’Cまで上げ、揮発物のストリッピングを行
う。ストリッピンである金属比約775の塩基性スルポン酸ナトリウムの油溶液
を得る。この溶液の油含有量は1135%である。
実施例B−4
実施例B−1と同様にして、アルキルベンゼンスルホン酸3200部(4当量)
およびポリブテニル無水コハク酸284部を鉱油623部に溶解した溶液へ水酸
化ナトリウム1280部(32当量)およびメタノール2560部(SO当量)
を混合する。混合物に二酸化炭素を10 cfhの速度で77分間通導すると、
温度は92℃まで上昇したのち73℃まで徐々に下る。
窒素ガスを2ft3/hrの速度で通導しながら温度を160 ’Cまで徐々に
上昇させ、揮発物のストリッピングを行う。揮発物の最終の痕跡を減圧下にスト
リップし、残留物を170℃に保った後濾過すれば目的物の金属比7.72のナ
トリウム塩の透明な油溶液を得る。
油含有量11チである。
実施例B−5
実施例B−1と同様にして、アルキルベンゼンスルホン酸780部(1当量)お
よびポリブテニル無水コハク酸86部を鉱油254部に溶解した溶液へ水酸化ナ
トリウム480部(12当量)およびメタノール640部(20当量)を混合す
る。混合物に二酸化炭素を6 cfhの速度で45分間通導すると、温度は95
℃まで上昇した後、74℃まで徐々に下る。窒素ガスを2 cfhの速度で通導
しなからl 60 ’Cまで徐々に温度を上げ、揮発物をストリップする。スト
リッピング終了後、混合物の温度を160 ’Cに30分間保ち、濾過すれば目
的物の金属比11.80のナトリウム塩の油溶液を得る。この溶液の油含有量は
14,7係である。
実施例B−6
実施例B−1と同様にしてアルキルベンゼンスルホン酸3120部(4当量)お
よびポリブテニル無水コハク酸344部を鉱油1016部に溶解した溶液へ水酸
化ナトリウム1920部(48当量)およびメタノール2560部(SO当量)
を混合する。混合物に二酸化炭素を10 cfhの速度で2時間通導すれば、温
度は96℃まで上昇した後74℃まで徐々に下る。窒素を2 cfhの速度で通
導しながら外部から加熱し、約2時間を要して温度を74℃から160’Cまで
上昇させ揮発物のストリッピングを行う。ストリッピングを終った混合物を16
0℃に1時間保ち濾過する。濾過は減圧ストリッピングを行って小量の水分を除
去し、再度濾過すれば目的物の金属比11.8のナトリウム塩の溶液を得る。こ
の溶液の油含有量は14.7 %である。
実施例B−7
実施例B−1と同様にして、アルキルベンゼンスルホン酸2800部(3,5当
量)およびポリブテニル無水コハク酸302部を鉱油818部へ溶解した溶液へ
水酸化ナトリウム1680部(42当量)およびメタノール2240部(70当
量)を混合する。混合物へ二酸化炭素を10 cfhの速度で90分通導すれば
、温度は96℃まで上昇した後、76℃まで徐々に下る。゛窒素ガス“を2 c
fhの速度で通導しながら外部から加熱し、温度を76℃から165℃まで徐々
に上げ、揮発物をストリップする。水は減圧ストリッピングにより除去する。濾
過すれば目的物の金属比10.8の塩基性ナトリウム塩の油浴g、す得る。この
溶液の油含有量は13.6チである。
実施例B−8
実施例B−1と同様にして、アルキルベンゼンスルホン酸780部(1当量)お
よびポリブテニル無水コハク酸103部を鉱油350部に溶解した溶液へ水酸化
ナトリウム640部およびメタノール640部(20当量)を混合する。混合物
に二酸化炭素を6 cfhの速度で1時間通導すると、温度は95℃まで上昇し
たのち75℃まで徐々に下る。窒素を通導し、揮発物をストリップする。その際
、温度は最初の30分に70℃まで下シ、次の15分間に78℃まで徐々に上る
。混合物を次に加熱し、155℃まで80分を要して上昇させる。ストリッピン
グ終了後さらに30分間155160℃に加熱し濾過する。得られた濾液は目的
物の金属比15.2の塩基性スルホン酸ナトリウムの油溶液である。この溶液の
油含有量は17.1 %であった。
実施例B−9
511部例B−1と同様にして、アルキルベンゼンスルホン酸2400部(3当
量)およびポリブテニル無水コハク酸308部を鉱油991部に溶解した溶液へ
水酸化ナトリウム1920部(48当量)およびメタノール1920部(60当
量)を混合する。この混合物に二酸化炭素を10 cfhの速度で110分間通
導すると温度は98℃まで上昇したのち、95分間で76℃まで徐々に下る。窒
素を2 cfhの速度で通導し、温度を165℃まで徐々に上昇させてメタノー
ルおよび水のストリッピングを行う。揮発物の最後の痕跡を減圧下にストリップ
し、濾過すれば目的物の金属比15.1のナトリウム塩の油溶液を得る。この溶
液の油含有量は16.1チである。
実施例B−10
実m13’1lB−1と同様にして、アルキルベンゼンスルホン酸780部(1
当量)およびポリブテニル無水コ・・り酸119部を鉱油442部に溶解した溶
液へ水酸化ナトリウム800部(20当量)およびメタノール640部(20当
量)を混合する。この混合物に二酸化炭素を8 cfhの速度で55分間通導す
ると、温度は95℃まで上昇したあと67℃まで徐々に下る。窒素を2 cfh
の速度で40分通導し、温度を160℃まで徐々に上昇させてメタノールと水を
ストリップする。
ストリッピング終了後、混合物の温度を160−168℃に約30分保つ。これ
を濾過すれば、金属比的16.8の相当するスルホン酸ナトリウムの溶液を得る
。この溶液の油含有量は187チである。
実施例B−11
実施例B−1と同様にして石油スルホン酸ナトリウム(″′ペトロネート”ナト
リウム)836部(1当量)を油48チおよびポリブテニル無水コノ・り酸63
部よりなる溶液と混合したのち、60℃に加温し、水酸化ナトリウム280部(
7当量)およびメタノール320部(10当量)を加える。反応混合物に二酸化
炭素を4 cfhの速度で約45分間通導すると、温度は85℃まで上昇した後
徐々に74℃に下る。窒素ガスを2 cfhの速度で通導しながら温度を160
℃まで徐々に上げ、揮発物をストリップする。ストリッピング終了後、混合物を
さらに30分間160℃に加熱し濾過すれば、ナトリウム塩を溶液として得る。
この生成物の金属比は8. O1油含有量は22.2%である。
実施例B−12
実施例B−11と同様にして、石油スルホン酸ナトリウム1256部(1,5当
量)を油48%およびポリブテニル無水コノ・り酸95部よりなる溶液に加えた
後60℃に加温し、水酸化ナトリウム420部(!O,S当量)およびメタノ、
−ル960部(30当量)を混合する。混合物に二酸化炭素を4 cfhの速度
で60分通導すると、温度は90℃まで上昇したのち70℃まで徐々に下る。窒
素を通導し、温度を160 ”Cまで徐々に上昇さ°せて揮発物のストリッピン
グを行う。ストリッピング終了後、160℃で30分放置した後濾過すれば金属
比80のスルホン酸ナトリウムの油溶液を得る。この溶液の油含有量は22.2
4である。
実施例B−13
芳香族スルホン酸の市販品584部(0,75モル)、実施例3で得た硫化テト
ラプロペニルフェノール144部(0,37モル)、実施例B−1で使用したも
のと同様なポリブテニル無水コハク酸93部、キシレン500部および油549
部を混合した後、攪拌しつつ70 ’Cに加熱する。水酸化カリウム97部を加
え145℃まで加熱し、水とキシレンを共沸させ除去する。水酸化カリウム36
8部を1o分間要して追加し、約145−150℃に引続き加熱し、二酸化炭素
を1.5 cfhの速度で110分間通導する。次に窒素を通導しつつ160℃
まで考;1 L、揮発物をストリップする。ストリッピング終了後、反応液を濾
過すれば目的とする金属比的10のスルホン酸カリウムの油溶液を得る。これに
潤滑油を追加し、油含有量を39%にする。
実施例B−14
直鎖アルキル芳香族スルホン酸および分枝アルキル芳香族スルホン酸の市販混合
物705部(0,7sモル)、実施例1で製造したテトラプロペニルフェノール
98油133部を混合し、攪拌しつつ50℃に加温し、水酸化ナトリウム65部
を水100部に溶解した溶液を添加する。混合物を145 ’Cに加熱し、水と
キシレンとの共沸により除去する。反応液を一夜放冷した後、水酸化ナトリウム
279部を加え、145℃に加熱し、二酸化炭素を2 cfhの速度で1.5時
間通導する。水とキシレンとの共沸によシ除去する。水酸化ナトリウム179部
を攪拌しつつさらに追加し、145℃で二酸化炭素を再び2 cfhの速度で約
2時間通導する。油133部を20分後に加え、キシレンと水との共沸混合物を
留去し、残留物を170℃、5ωkHfでス) IJツブする。反応液を濾過し
て得た濾液はす) IJウム17、01%、硫黄1.27 %を含む目的物であ
る。
実施例B−15
一次分枝モノアルキル芳香族スルホン酸の市販品386部(0,75モル)、実
施例3で得た硫化テトラプロペニルフェノール58部(O,ISモル)、油92
6グラムおよびキシレン700グラムを混合し、70’Cに加温した後、水酸化
カリウム97部を15分を要して添加する。混合物を145℃に加熱し、水を除
去する。水酸化カリウム368部を10分を要して追加し、混合物を攪拌しつつ
145℃に加熱し、二酸化炭素を1、5 cfhの速度で2時間通導する。混合
物をストリップしながら150℃まで加熱し、最後に150 ’C150C15
O?でストリッピングを行う。残留物を濾過して得た濾液は目的物である。
前記の成分図および(B)を含む本発明のディーゼル潤滑剤はまた硫酸塩灰分を
約O,S以上、通常は約1%以上、含むことが特徴である。本発明のディーゼル
潤滑剤中に含まれる成分(Nおよび(B)の量が広範囲に変動することは当業者
が測定できる。しかし一般に、本発明のディーゼル潤滑剤は約1.0−10重量
%の成分(A)と、約0.05−5重量%さらに一般的には0.05−1重量%
の成分(B)を含む。
別の好ましい態様においては、本発明のディーゼル潤滑剤は、また(C)として
1個以上の酸性有機化合物の少くとも1種類の油溶性の中性または塩基性アルカ
リ土類金属塩を含む。この様な塩化合物は一般的に灰分含有清浄剤と呼ばれる。
酸性有機化合物は1種以上の硫黄酸、カルボン酸、リン酸、またはフェノール或
いはそれらの混合物でもよい。
カルシウム、マグネシウムおよびバリウムが、好マしいアルカリ土類金属である
。これらのアルカリ土類金属の2種以上のイオン混合物を含む塩が使用できる。
成分(qとして使用するこれらの塩は中性または塩基性である。中性塩は塩の陰
イオン中に存在する酸性基を丁度中和できる量のアルカリ土類金属を含み、塩基
性塩は過剰のアルカリ土類金属陽イオンを含む。
塩基性塩の製造に普通使用する方法は、酸の鉱油溶液を化学量論的に過剰な量の
金属中和剤と50℃以上に加熱する。中和剤は金属の酸化物、水酸化物、炭酸さ
らに中和に促進剤を使用し、大過剰の金属の反応を援助することもできる。これ
らの促進剤は公知であシ、例えば、フェノール、ナフトール、アルキルフェノー
ル、チオフェノール、硫化アルキルフェノールおよびホルムアルデヒドとフェノ
ール性物質との各種縮合物などのフェノール類、例えば、メfi/−ル、2−プ
ロパツール、オクチルアルコール、セロンルプヵルピトール、エチレングリコー
ル、ステアリルアルコール、おヨヒシクロヘキシルアルコールナトのアルコール
類;並ヒニアニリン、フェニレンジアミン、フェノチアジン、フェニル−β−ナ
フチルアミンおよびドデシルアミンなどのアミン類がある。塩基性塩を製造する
特に有効な方法は、酸と過剰の塩基性アルカリ土類金属をフェノール系促進剤お
よび小量の水の存在下に混合し、その混合物を60−200 ’(、に加熱し炭
酸化する方法である。
前記のように、成分(C)の塩の原料となる酸性有機化合物は硫黄酸、カルボン
酸、リン酸、またはフェノールの少くとも1種あるいはその混合物である。この
ような酸性有機化合物はアルカリ金属塩〔成分(B)〕の製造に関連して前記し
た。そして前記の酸性有機化合物は、いずれも公知の方法によシ成分子c)とし
て使用するアルカリ土類金属塩の製造に使用できる。本発明のディーゼル潤滑剤
中に含まれる成分(C)の量もまた広範囲に変動するが、当業者は使用量を容易
に決定することができる。成分(C)は補助的な清浄剤として作用する。
本発明のディーゼル潤滑剤中に含まれる成分(C)の量は0%から、約5チまた
はそれ以上にわたシ変動する。成分(qとして使用する中性および塩基性アルカ
リ土類金属塩の製造方法を以下に例示する。
実施例C−1
気相滲透工法による平均分子量450のアルキルフェニルスルホン酸の油溶液9
06部、鉱油564部、トルエン600部、酸化マグネシウム987部、および
水120部を混合し1.78−85℃に加温したのち、二酸化炭素を3 cfh
の速度で7時間通導する。反応液は攪拌を継続しつつ炭酸化を行う。炭酸化終了
後、反応液を165℃、20トールでストリップし、残留物を濾過する。濾液は
目的物の金属比は約3の過剰塩基性化スルホン酸マグネシウムの油溶液である。
実施例C−2
ポリイソブテニル無水コハク酸を塩素化ポリイソブチン(平均塩素含有量4.3
% 、平均炭素数82)と無水マレイン酸とを約200℃で反応させて製造す
る。
得られたポリインブテニル無水コノ・り酸は鹸化価が90である0この無水コノ
−り酸1246部をトルエン1000部と混合し、酸化ノζリウム76.6部を
25℃で添加する。混合物を115℃に加熱し、水125部を1時間を要して滴
下したのち、150℃に加熱し全量の酸化ノ(リウムを反応させる。ストリッピ
ングおよび濾過を行って得た濾液はノテリウム含有量4.71%である。
実施例C−3
金属比約15の塩基性スルホン酸カルシウムを、水酸化カルシウム、中性石油ス
ルホン酸ナトリウム、塩化カルシウム、メタノール、およびアルキルフェノール
の混合物を炭酸化することによシ製造した。
実施例C−4
鉱油323部、水48部、塩化カルシウム0.74部、石灰79部、およびメタ
ノール128部を混合し、50℃に加温した。この混合物に平均分子量500(
気相G送圧?1 )のアルキルフェニルスルホンe 1000 部を混合下に添
加する。この中に二酸化炭素を約5.4cfhの速度で25時間にわたシ約50
℃の温度で通導する。
炭酸化終了後鉱油102部を追加し、150−155℃で55mの減圧下に揮発
物をストリップする。残留物を濾過して得た濾液は、カルシウム含有量的3.7
チ、金属比約27の、過剰に塩基性化したスルホン酸カルシウムである。
゛本発明では、ディーゼル潤滑剤組成物にほかの添加剤を加えてもよい。これら
の添加剤は酸化防止剤、極圧添加剤、さび止め剤、流動点降下剤、色彩安定剤、
あわ止め剤などの従来使用されている添加剤であって、ディーゼル潤滑剤の処方
を行う当業者には公知である。
極圧添加剤、さび止め剤および酸化防止剤の例としては、塩素化ワックスなどの
塩素化脂肪族炭化水素;ベンジルジスルフィド、ビス(クロロベンジル)ジスル
フィド、ジブチルテトラスルフィド、オレイン酸の硫化メチルエステル、硫化ア
ルキルフェノール、硫化ジペンテン、硫化テルペンなどの有機硫化物および多硫
化物;硫化リンとテレピン油またはオレイン酸メチルとの反応生成物などのリン
硫化炭化水素;亜リン酸ジプチル、亜すン酸ジヘブチル、亜リン酸ジシクロヘキ
シル、亜リン酸ペンチルフェニル、亜リン酸トリデシル、亜リン酸ジステアリル
、亜リン酸ジメチルナフチル、亜リン酸オレイル、4−ペンチルフェニル、ポリ
プロピレン(分子量500)置換亜リン酸フェニル、ジイソブチル置換亜リン酸
フェニルなどの亜リン酸二炭化水素および亜リン酸三炭化水素を主成分とするリ
ン酸エステル類;亜鉛ジオクチルジチオカルノぐマート、ノj IJウムヘプチ
ルフェニルジチオカルパ“マートなどのチオカルバミン酸金属塩;並びに亜鉛ジ
シクロへキシルホスホロジチオアート、亜鉛、ヂオクチルホスホロジチオアート
、ノζリウムージ(ヘプチルフェニル)ホスホロジチオアート、カドミウム−ジ
ノニルホスホロジチオアート、三硫化リンをイソプロピルアルコールとn−ヘキ
シルアルコールとの等モル混合物と反応させて得たホスホロジチオン酸の亜鉛塩
などのホスホロジチオン酸の第■族金属塩が挙げられる。
前記極圧添加剤、さび止め/酸化防止剤の多くは摩耗防止剤・にもなる。亜鉛ジ
アルキルホスホロジチオアートは公知の例である。
流動点降下剤は特に有効な添加剤であシ、本発明の潤滑油には頻繁に使用する。
これらの流動点降下剤を油系組成物に使用し低温特性を改良することは公知であ
シ、例えばシー・ビー・スモルヒーアおよびアール・ケネディ・スミス著”潤滑
油“添加剤”、8頁(オハイオ州クリープランド、°レチウスーハイレス社、
1967年刊行)に記載されている。
流動点降下剤と例としては、ポリメタアクリレート;ポリアクリレート;ポリア
クリルアミド;ハロパラフィンワックスと芳香族化合物の縮合物;カルボン酸ビ
ニル重合体;並びにジアルキルフマレート、脂肪酸ビニルエステルおよびアルキ
ルビニルエーテルの三元!合体がある。本発明に用いる流動点降下剤、およびそ
の製法と使用法はアメリカ特許2,387,501 ;2,015.748 ;
2.655,479 ; 1,815.022 ;2.191,498 ;
2,6 s 6,746; 2,72 l、s 77 ;2.721.878
; 3,250,715 ;に記載されておシ、これらの適当な開示の参照によ
って、明細書中に取り込まれる。
あわ止め剤は安定なあわの生成を減少または防止するために使用する。代表的な
あわ止め剤にはシリコーン類および有機重合体がある。その他のあわ止め剤はヘ
ンリー・・ティー・カーナー著”あわ制御剤125−162頁(フィバ・データ
・コーポレーション社。
1976年刊)に記載されている。
本発明は次の実施例によりさらによく理解できるが、実施例は本発明の単なる例
であって、当業者には本実施例によシ他の態様は自明である。
重量部
実施例A−11の生成物 2
実施例B−2の生成物 0.5
潤 滑 油 97.5
潤滑剤■
実施例A−12の生成物 1,0
実施例B−2の生成物 0.4
実施例C−3の生成物 0.25
潤 滑 油 98.35
重量部
実施例B−2の生成物 、45 .33 − 一実施例C−3の生成物 −,1
2′ 一実施例B−13の生成物 −−、,25−水素添加インプレンースチレ
7.60 .60 .60 ・60共重合体
無水マレイン酸−スチレン共 、08 .08 .08 .08重合体とアルコ
ールおよびア
ミンの反応生成物
ポリブテニル無水コハク酸−1,971,971,971,97工チレンボリア
ミン反応生成物
硫化テトラプロペニルフェノ 1.18 1.18 1.12 1.11−ルの
塩基性カルシウム塩
イソブチルおよび第一級アミ 、39 .39 .39 .39ルホスホロジチ
オン酸混合物
の亜鉛塩
インオクチルホスホロジチオ 1.04 1.04 1.04 1.04ン酸混
合物の亜鉛塩
アルキル化アリールアミン 、08 .08 .06 .06石油スルホン酸の
塩基性 、50 .50 .49 −49マグネシウム塩
石油スルホン酸の塩基性 、27 .27 .25 .2fマグネシウム糞1
シリコーンあわ消し剤 10P 1011118 101)PI IOP鉱 油
残部
本発明のディーゼル潤滑剤はディーゼル機関の運転に使用できる。本発明のディ
ーゼル潤滑剤を使用すれば、好ましくない粘度上昇を起すことなくディーゼル機
関をより長期間運転することができる。さらに本発明の潤滑剤はキャタピラ−社
のI−G−2およびl−H−2試験に合格することができる。
本発明のディーゼル潤滑剤の特徴は、潤滑剤実施例nr−vに記載したディーゼ
ル潤滑剤を使用して1984年8月31日付のMack T−7:ディーゼル機
関油の粘度評価”とい5表題のMack )ラック技術サービス標準試験方法/
%5GT57を行えば実証できる。この試験法は実用上の経験と相関するように
設計されている。
この試験ではMack EM6−285機関を低速、高トルク、定常状態で運転
する。この機関は直接噴射、インライン、6気筒、4行程、ターボチャージ式の
装入空気冷却型圧縮点火機関であシ、キーストンリングを有する。
定格馬力は調節速度2300r11mにおいて283 fhpである。
試験運転は最初のならし運転期(主要な再組立後のみ行つ)、試験油フラッシン
グ、および回転数1200甲、トルクI O80ft/lbにおける150時間
の定常運転で構成される。油の交換および追加は行わないが、分析のため試験中
定期的に油受のドレン弁から油試料を407.宛8回採取する。ドレン管はパー
ジするため試料採取前にドレン弁から油16ozを抜取る。このパージ試料は試
料採取後機関へ帰す。4a7.0試料に替る補給油は機関に追加しない。
210″Fにおける動粘度を試験開始100時間後および150時間に測定し、
゛粘度傾斜”を計算する。
“粘度傾斜”は100時間と150時間との粘度差を50で割った値である。粘
度傾斜は試験の進行に伴う最後の粘度上昇を反映するため、その数値はできるだ
け小さく方がよい。
210″Fにおける動粘度は2種の方法によシ測定できる。いずれの方法でもキ
ャノン逆流形粘度計で装てんする前に200番の篩を通す。ASTM D−44
5による方法では、流れ時間が200秒またはそれ以上になるような粘度計を選
定する。Mack T −7規格の方法ではキャノン300形粘度計を全ての粘
度測定に使用する。後者の方法では流れ時間は完全に配合した15W−40デイ
ーゼル潤滑剤では5O−100秒が代表的である。
本発明のディーゼル潤滑剤3種についてMackT−7試験を実施した結果を次
表に示す。
MackT−7試験結果
■ ナトリウム 0.33 0.01
■ ナトリウム+ 0.33 0.02カルシウム
■ カリウム0.09 0.11
ここに開示した本発明の明細書および実施方法を考慮すれば、当業者には本発明
のほかの態様も明らかであろう。明細書と実施例とは単なる例のつもシであり、
次の特許請求の範囲において本発明の真の範囲と精神とが示される。
国際調査報告
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.潤滑粘度を有する主量の油およびディーゼル機関に使用する際潤滑剤の好ま しくない粘度上昇を最小にするに充分な副量の組成物からなるディーゼル潤滑剤 であつて、この組成物が (A)少くとも1種の置換コハク酸アシル化剤と少くとも1個の−NH−基を有 する少くとも1種のアミノ化合物との反応により製造され、このアシル化剤が置 換基およびコハク酸基からなり、置換基は少くとも約1200のMn値および少 くとも約1.5のMw/Mn比により特徴づけられたポリアルケンより誘導され 、このアシル化剤はその構造内において置換基1当量につき平均少くとも約1. 3のコハク酸基が存在することにより特徴づけられた少くとも1種のカルボン酸 誘導体組成物、および (B)金属比が少くとも約2である少くとも1種の酸性有機化合物の少くとも1 種の塩基性アルカリ金属塩、 よりなるディーゼル潤滑剤。 2.少くとも0.8%の硫酸塩灰分を含む請求の範囲第1項記載の潤滑剤。 3.少くとも約1%の硫酸塩灰分を含む請求の範囲第1項記載の潤滑剤。 4(A)の置換基が約1300より約5000のMn値により特徴づけられた請 求の範囲第1項記載の潤滑剤。 5.(A)の置換基が約1.5より約1.6のMw/Mn値により特徴づけられ た請求の範囲第1項記載の潤滑剤。 6.コハク酸基が式 ▲数式、化学式、表等があります▼ に対応し、ここでRおよびR′はそれぞれ独立に−OH、−Cl、−O−低級ア ルキルであり、またはRおよびR′は一緒になつて−O−であり、ただし、すべ てのコハク酸基が同一である必要はない請求の範囲第1項記載の潤滑剤。 7.炭素原子数2より約16の末端オレフインのホモ重合体および相互重合体で あるが、この相互重合体は必要に応じ炭素原子数約16以下の内部オレフインか ら誘導した重合単位を約40%まで含み得る群から選ばれた少くとも1種のポリ アルケンから置換基を誘導した請求の範囲第1項記載の潤滑剤。 8.Mn値が少くとも約1500である請求の範囲第7項記載の潤滑剤。 9.Mw/Mn値が少くとも約1.8である請求の範囲第7項記載の潤滑剤。 10.炭素原子数2より約16の末端オレフインのホモ重合体または相互重合体 であるが、この相互重合体は必要に応じて炭素原子数約16以下の内部オレフィ ンから誘導した重合単位を約25%まで含み得る群から選ばれた少くとも1種の ポリアルケンより置換基を誘導した請求の範囲第1項記載の潤滑剤。 11.ポリブテン、エチレン・プロピレン共重合体、ポリプロピレンおよびこれ らの2種以上の混合物からなる群から選ばれた重合体より置換基を誘導した請求 の範囲第1項記載の潤滑剤。 12.アシル化剤が、その構造内において置換基1当量について平均少くとも1 .4のコハク酸基の存在により特徴づけられた請求の範囲第1項記載の潤滑剤。 13.Mn値が約1500から約2800である請求の範囲第1項記載の潤滑剤 。 14.Mw/Mn値が約20より約3.4である請求の範囲第1項記載の潤滑剤 。 15.アシル化剤が、その構造内において置換基1当量に対して少くとも1.5 から約2.5のコハク酸基の存在により特徴づけられた請求の範囲第1項記載の 潤滑剤。 16.置換基がポリブテンから誘導され、その全単位の少くとも50%をイソブ テンから誘導した請求の範囲第11項記載の潤滑剤。 17.コハク酸基か式 ▲数式、化学式、表等があります▼ およびこれらの混合物に対応する請求の範囲第1項記載の潤滑剤。 18.塩基性アルカリ金属塩(B)が少くとも1種の硫黄酸、リン酸、カルボン 酸またはフェノール、或いはその混合物である請求の範囲第1項記載の潤滑剤。 19.アルカリ金属塩が有機スルホン酸の塩である請求の範囲第1項記載の潤滑 剤。 20.スルホン酸が式 R1(SO3H)rまたは(R2)xT(SO3H)yで表わされ、R1および R2はそれぞれアセチレン性不飽和結合のない脂肪族基であつて60までの炭素 原子を含み、Tは芳香族炭化水素環基であり、xは1から3の数であり、rおよ びyは1から4の数である請求の範囲第19項記載の潤滑剤。 21.スルホン酸がアルキルベンゼンスルホン酸である請求の範囲第20項記載 の潤滑剤。 22.塩基性スルホン酸塩(B)が、 (B−1)二酸化炭素、硫化水素、二酸化硫黄およびこれらの混合物からなる群 から選ばれた少くとも1種の酸性ガス状物質と、 (B−2)下記の混合物、 (B−2−a)過剰に塩基性化され易い少くとも1種の油溶性スルホン酸、また はその誘導体、(B−2−b)リチウム、ナトリウム、またはカリウムよりなる 群から選ばれた少くとも1種のアルカリ金属あるいは水酸化物、アルコキシド、 水素化物、またはアミドよりなる群から選ばれたそれらの金属の少くとも1種の 塩基性化合物、 (B−2−C)一価アルコールまたは二価アルコールより選ばれた少くとも1種 の低級脂肪族アルコール、あるいは少くとも1種のアルキルフエノールまたは硫 化アルキルフエノール、および (B−2−d)少くとも1種の油溶性カルボン酸またはその官能誘導体、 とを反応混合物の凝固温度と分解温度との間の温度で接触させる方法により得た 油溶性分散体である請求の範囲第19項記載の潤滑剤。 23.酸性ガス状物質(B−1)が二酸化炭素である請求の範囲第22項記載の 潤滑剤。 24.スルホン酸(B−2−a)が式 R1(SO3H)rまたは (R2)xT(SO3H)y で示され、R1およびR2はそれぞれアセチレン不飽和結合のない脂肪族基であ つて60までの炭素原子を含み、Tは芳香族炭化水素環基であり、Xは1から3 の数であり、rおよびyは1から4の数である請求の範囲第22項記載の潤滑剤 。 25.成分(B−2−d)の官能誘導体が無水物、エステル、アミド、イミド、 アミジンおよび金属塩からなる群から選ばれた請求の範囲第22項記載の潤滑剤 。 26.B−2の各成分が下記の当量比:(B−2−b)/(B−2−a) 4 :1以上(B−2−c)/(B−2−a)約1:1と約80:1の間(B−2− d)/(B−2−a)約1:1と約1:20の間である請求の範囲第22項記載 の潤滑剤。 27.塩基性塩(B)の金属比が約6から約30である請求の範囲第22項記載 の潤滑剤。 28.成分(B−2−d)が少くとも1種の炭化水素置換コハク酸または官能誘 導体であり、反応温度が約25−200℃の範囲にある請求の範囲第22項記載 の潤滑剤。 29.成分(B−2−a)がアルキルベンゼンスルホン酸である請求の範囲第2 2項記載の潤滑剤。 30.成分(B−2−b)がナトリウムまたはナトリウム化合物である請求の範 囲第22項記載の潤滑剤。 31.成分(B−2−C)はメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノー ルおよびペンタノールの少くとも1種であり、成分(B−2−d)はポリプテニ ル基が主としてイソブテン単位からなり、その数平均分子量が約700と約10 ,000との間にある少くとも1種のポリプテニルコハク酸およびポリプテニル 無水コハク酸である請求の範囲第22項記載の潤滑剤。 32.(C)少くとも1種の酸性有機化合物の少くとも1種の油溶性アルカリ土 類金属塩をも含む請求の範囲第1項記載の潤滑剤。 33.アルカリ土類金属塩が少くとも1種の硫黄酸、カルボン酸、リン酸または フェノール、あるいはその混合物である請求の範囲第32項記載の潤滑剤。 34.(A)中のアミノ化合物が式 ▲数式、化学式、表等があります▼ に相当するアルキレンポリアミンであり、ここでUは炭素原子数2から約10の アルキレン基であり、各R3は独立に水素原子、低級アルキル基または低級ヒド ロキシアルキル基であるが、R3の少くとも1個は水素原子であり、nは1から 約10である請求の範囲第1項記載の潤滑剤。 35.成分(A)がカルボン酸誘導体を少くとも1種の後処理剤と反応させて得 た少くとも1種の後処理をしたカルボン酸誘導体組成物であり、この後処理剤が 酸化ホウ素、酸化ホウ素水和物、ハロゲン化ホウ素、ホウ素酸類、ホウ素酸エス テル、二硫化炭素、硫化水素、硫黄、塩化硫黄、アルケニルシアニド、カルボン 酸アシル化剤、アルデヒド、ケトン、ワレア、チオウレア、グアニジン、ジシア ンジアミド、リン酸ヒドロカルビル、亜リン酸ヒドロカルビル、チオリン酸ヒド ロカルビル、チオ亜リン酸ヒドロカルビル、硫化リン、酸化リン、リン酸、イソ シアン酸ヒドロカルビル、イソチオシアン酸ヒドロカルビル、エポキシド、エピ スルフイド、ホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒド放出化合物とフェノール との混合物、および硫黄とフェノール類との混合物からなる群から選ばれた請求 の範囲第1項記載の潤滑剤。 36.潤滑粘度を有する主量の油およびディーゼル機関に使用する際に潤滑剤の 好ましくない粘度上昇を最小にするに充分な副量の組成物からなるディーゼル潤 滑剤において、この組成物が、 (A)少くとも1種の置換コハク酸アシル化剤と少くとも1個の−NH−基を有 する少くとも1種のアミノ化合物との反応により製造され、このアジル化剤が置 換基およびコハク酸基からなり、置換基は少くとも約1200のMn値および少 くとも約1.5のMw/Mn比により特徴づけられたポリアルケンより誘導され 、このアルキル化剤は、その構造内において置換基1当量につき平均少くとも約 1.3のコハク酸基の存在により特徴づけられた少くとも1種のカルボン酸誘導 体組成物、および (B)金属比が少くとも約2である少くとも1種の酸性有機化合物の少くとも1 種の塩基性のナトリウムまたはカリウム塩、 よりなるディーゼル潤滑剤。 37.少くとも約0.8%の硫酸塩灰分を含む請求の範囲第36項記載の潤滑剤 。 38.少くとも1%の硫酸塩灰分を含む請求の範囲第36項記載の潤滑剤。 39.(A)の置換基が約1300より約5000のMn値により特徴づけられ た請求の範囲第36項記載の潤滑剤。 40.(A)の置換基が約1.5より約6.0のMw/Mn値により特徴づけら れた請求の範囲第36項記載の潤滑剤。 41.コハク酸基が式 ▲数式、化学式、表等があります▼ に対応し、ここでRおよびR′はおのおの独立に−OH,−Cl,−O−低級ア ルキルであるか、またはRおよびR′は一緒になつて−O−であるが、すべての コハク酸基が同一である必要はない請求の範囲第36項記載の潤滑剤。 42.炭素原子数2より約16の末端オレフインのホモ重合体および相互重合体 であるが、この相互重合体は必要に応じて炭素原子数約16以下の内部オレフイ ンから誘導した重合単位を約40%まで含み得る群から選ばれた少くとも1種の ポリアルケンから置換基を誘導した請求の範囲第36項記載の潤滑剤。 43.Mn値が少くとも約1500である請求の範囲第42項記載の潤滑剤。 44.Mw/Mn値が少くとも約1.8である請求の範囲第42項記載の潤滑剤 。 45.炭素原子数2より約16の末端オレフインのホモ重合体または相互重合体 であるが、該相互重合体は必要に応じ炭素原子数約16までの内部オレフインか ら誘導した重合単位を約25%まで含み得る群から選ばれた少くとも1種のポリ アルキレンから置換基を誘導した請求の範囲第36項記載の潤滑剤。 46.ポリブテン、エチレン・プロピレン共重合体、ポリプロピレンおよびこれ らの2種以上の混合物からなる群から選ばれた重合体より置換基を誘導してなる 請求の範囲第36項記載の潤滑剤。 47.該アシル化剤がその構造内において置換基1当量について平均少くとも1 .4のコハク酸基の存在により特徴づけられた請求の範囲第36項記載の潤滑剤 。 48.Mn値が約1500より約2800である請求の範囲第36項記載の潤滑 剤。 49.Mw/Mn値が約20より約34である請求の範囲第36項記載の潤滑剤 。 50.アシル化剤が、その構造内において置換基1当量に対して少くとも1.5 から約25のコハク酸基の存在により特徴づけられた請求の範囲第36項記載の 潤滑剤。 51.置換基がポリブテンより誘導され、その全単位の少くとも50%がイソブ テンよりなる請求の範囲第46項記載の潤滑剤。 52.コハク酸基が式 ▲数式、化学式、表等があります▼ およびこれらの混合物に対応する請求の範囲第36項記載の潤滑剤。 53.塩基性ナトリウム塩(B)が少くとも1種の硫黄酸、リン酸、カルボン酸 、またはフェノール、或いはこれらの混合物である請求の範囲第36項記載の潤 滑剤。 54.塩基性塩(B)が少くとも1種の有機スルホン酸のナトリウム塩またはカ リウム塩である請求の範囲第36項記載の潤滑剤。 55.スルホン酸が式 R1(SO3H)r、または(R2)xT(SO3H)yで表わされ、 R1およびR2はそれぞれアセチレン性不飽和結合のない脂肪族基であって60 までの炭素原子を含み、Tは芳香族炭化水素環基であり、xは1から3の数であ り、rおよびyは1から4の数である請求の範囲第54項記載の潤滑剤。 56.スルホン酸が少くとも8個の炭素原子を含むアルキル基で置換したベンゼ ンスルホン酸である請求の範囲第54項記載の潤滑剤。 57.塩基性塩(B)が、 (B−1)二酸化炭素、硫化水素、二酸化硫黄およびこれらの混合物からなる群 から選ばれた少くとも1種の酸性ガス状物質を、 (B−2)下記の混合物、 (B−2−a)過剰に塩基性化され易い少くとも1種の油溶性スルホン酸または その誘導体、(B−2−b)ナトリウムまたはカリウム、或いは水酸化物、アル コキシド、水素化物またはアミドよりなる群から選ばれた少くとも1種のこれら の塩基性化合物、 (B−2−c)一価アルコールまたは二価アルコールから選ばれた少くとも1種 の低級脂肪族アルコール、或いはアルキルフェノールまたは硫化アルキルフェノ ール、 (B−2−d)無水物、エステル、アミド、イミド、アミジンおよび金属塩から なる群から選ばれた少くとも1種の油溶性カルボン酸またはその官能誘導体、と 約25−200℃で分散体を形成するに十分な時間反応させる方法により製造し たスルホン酸の塩基性ナトリウム塩またはカリウム塩の油溶性分散体である請求 の範囲第36項記載の潤滑剤。 58.B−2の各成分が次の当量比 (B−2−b)/(B−2−a)4:1以上(B−2−c)/(B−2−a)約 1:1と約80:1の間(B−2−d)/(B−2−a)約1:1と約1:20 の間である請求の範囲第57項記載の潤滑剤。 59.酸性ガス状物質(B−1)が二酸化炭素である請求の範囲第57項記載の 潤滑剤。 60.スルホン酸(B−2−a)が式 R1(SO3H)rまたは(R2)xT(SO2H)yで示され、R1およびR 2はそれそれアセチレン不飽和結合のない脂肪族基であつて60までの炭素を含 み、Tは芳香族炭化水素環基であり、xは1から3の数であり、rおよびyは1 から4の数である請求の範囲第57項記載の潤滑剤。 61.スルホン酸がアルキルベンゼンスルホン酸である請求の範囲第60項記載 の潤滑剤。 62.アルコール(B−2−b)が一価アルコールである請求の範囲第57項記 載の潤滑剤。 63.アルコールがメタノール、エタノール、プロパノールおよびそれらの混合 物からなる群から選ばれた請求の範囲第62項記載の潤滑剤。 64.アルコールがメタノールである請求の範囲第63項記載の潤滑剤。 65.(B−2−C)がアルキルフェノールである請求の範囲第64項記載の潤 滑剤。 66.(B−2−c)が炭素原子数約6から約100のアルキル基を有する硫化 アルキルフェノールである請求の範囲第64項記載の潤滑剤。 67.(B−2−b)がカリウムまたはカリウムの塩基性化合物である請求の範 囲第66項記載の潤滑剤。 68.カルボン酸(B−2−d)がジカルボン酸またはその無水物である請求の 範囲第57項記載の潤滑剤。 69.ジカルボン酸およびその無水物が炭化水素置換コハク酸、炭化水素置換無 水コハク酸またはその混合物から選ばれた請求の範囲第68項記載の潤滑剤。 70.コハク酸またはその無水物の炭化水素置換基がエチレン、プロピレン、ブ テンまたはイソブテンから選ばれた単量体の重合により得られた請求の範囲第6 9項記載の潤滑剤。 71.コハク酸またはその無水物の炭化水素置換基が、主としてイソブテン単位 からなりMn値が約700から約10,000のポリプテニル基である請求の範 囲第70項記載の潤滑剤。 72.塩基性のスルホン酸ナトリウムまたはカリウム(B)の金属比が約6から 約30である請求の範囲第57項記載の潤滑剤。 73.(A)を約1から約10重量%含む請求の範囲第36項記載の潤滑剤。 74.分散体(B)を約0.05から約1重量%含む請求の範囲第57項記載の 潤滑剤。 75.(C)少くとも1種の酸性有機化合物の少くとも1種の油溶性の中性また は塩基性アルカリ土類金属塩をも含む請求の範囲第36項記載の潤滑剤。 76.酸性有機化合物が少くとも1種の硫黄酸、カルボン酸、リン酸、またはフ エノール、あるいはその混合物である請求の範囲第75項記載の潤滑剤。 77.硫黄酸が炭素原子数少くとも8のアルキル基を有するアルキル置換ベンゼ ンスルホン酸である請求の範囲第76項記載の潤滑剤。 78.アミノ化合物が式 ▲数式、化学式、表等があります▼ で示されるアルキレンポリアミンであり、ここでUは炭素原子数2から約10の アルキレン基であり、各R3は独立して水素原子、低級アルキル基または低級ヒ ドロキシアルキル基であるがR3の少くとも1個は水素原子であり、nは1から 約10である請求の範囲第36項記載の潤滑剤。 79.潤滑粘度を有する主量の油、およびディーゼル機関に使用する際に潤滑剤 の好ましくない粘度上昇を最小にするに充分な副量の組成物からなるディーゼル 潤滑剤において、この組成物が (A)少くとも1種の置換コハク酸アシル化剤と少くとも1個の−NH−基を有 する少くとも1種のアミノ化合物との反応により製造され、このアシル化剤が置 換基およびコハク酸基からなり、置換基は約1300から約5000のMn値お よび約1.5から約4のMw/Mn値により特徴づけられたポリアルケンより誘 導され、このアシル化剤は、その構造内において置換基1当量につき平均少くと も約1.3のコハク酸基の存在により特徴づけられた少くとも1種のカルボン酸 誘導体組成物、および (B)少くとも約4の金属比を有し、 (B−1)二酸化炭素と、 (B−2)下記成分の混合物、 (B−2−a)過剰の塩基性化され易い少くとも1種の油溶性アルキルベンゼン スルホン酸またはその誘導体、 (B−2−b)水酸化ナトリウム、 (B−2−C)一価アルコール、アルキルフェノール、または硫化アルキルフェ ノール、 (B−2−d)数平均分子貴700−5000のポリブテニル置換基を有するコ ハク酸およびその誘導体、とを、(B−2)の各成分を次の当量比(B−2−b )/(B−2−a)約6:1と30:1の間(B−2−c)/(B−2−a)約 2:1と50:1の間(B−2−d)/(B−2−a)約1:2と1:10の間 として、約25−200℃で分散体を形成するに十分な時間反応させて得られた 少くとも1種の塩基性スルホン酸ナトリウム分散体、 からなるデイーゼル潤滑剤。 80.少くとも約0.8%の硫酸塩灰分を含む請求の範囲第79項記載の潤滑剤 。 81.少くとも約1.0%の硫酸塩灰分を含む請求の範囲第79項記載の潤滑剤 。 82.(A)中のアミノ化合物が式 ▲数式、化学式、表等があります▼ で示されるアルキレンポリアミンであり、ここでUは炭素原子数2から約10の アルキレン基であり、各R3は独立して水素原子、低級アルキル基、または低級 ヒドロキシアルキル基であるがR3の少くとも1個は水素原子であり、nは1か ら約10である請求の範囲第79項記載の潤滑剤。 83.(A)中のアミノ化合物が少くとも約2から約8個のアミノ基を含むエチ レンポリアミン、プロピレンポリァミンまたはトリメチレンポリアミンあるいは それらの混合物である請求の範囲第79項記載の潤滑剤。 84.(A)中のポリアルケンのMn値が約1500から約2800である請求 の範囲第79項記載の潤滑剤。 85.(A)中のポリアルケンのMw/Mn値が約20から約34である請求の 範囲第79項記載の潤滑剤。 86.(A)中のアシル化剤が、その構造内において置換基1当量について少く とも約1.5から約25のコハク酸基の存在により特徴づけられた請求の範囲第 79項記載の潤滑剤。 87.炭素原子数2より約16の末端オレフインのホモ重合体または相互重合体 であるが、この相互重合体は必要に応じ炭素原子数約16までの内部オレフイン から誘導した重合単位と約40%まで含み得る群から選ばれた少くとも1種のポ リアルケンより、(A)中の置換基を誘導した請求の範囲第79項記載の潤滑剤 。 88.(A)中のポリアルケン置換基がポリブテンから誘導され、その全単位の 少くとも50多をイソブテンから誘導した請求の範囲第87項記載の潤滑剤。 89.(C)少くとも1種の酸性有機物の少くとも1種の中性または塩基性のア ルカリ土類金属をも含む請求の範囲第87項記載の潤滑剤。 90.酸性有機物が少くとも1種の硫黄酸、カルボン酸、リン酸またはフェノー ルあるいはそれらの混合物である請求の範囲第89項記載の潤滑剤。 91.酸性物質が炭素数が少くとも8個のアルキル基で置換したベンゼンスルホ ン酸である請求の範囲第89項記載の潤滑剤。 92.スルホン酸塩(B)の金属比が約6から約30である請求の範囲第79項 記載の潤滑剤。 93.潤滑粘度を有する副量の油、およびテイーゼル機関に使用する潤滑剤の好 ましくない粘度上昇を最小にするに充分な小量の組成物からなるディーゼル潤滑 油において、該組成物が (A)少くとも1種の置換コハク酸アシル化剤と少くとも1個の−NH−基を有 する少くとも1種のアミノ化合物との反応により製造され、このアシル化剤が置 換基およびコハク酸基からなり、置換基は約1300から約5000のMn値お よび約1.5から約4のMn/MW比により特徴づけられたポリアルケンより誘 導され、このアシル化剤は、その構造内において置換基1当量につき少くとも約 1.3のコハク酸基の存在により特徴づけられた少くとも1種のカルボン酸誘導 体組成物、および (B)少くとも約4の金属比を有し、 (B−1)二酸化炭素と、 (B−2)下記成分の混合物、 (B−2−a)過剰に塩基性化され易い少くとも1種の油溶性アルキルベンゼン スルホン酸またはその誘導体、 (B−2−b)水酸化カリウム; (B−2−c)アルキルフェノールまたは硫化アルキルフェノール; (B−2−d)数平均分子量700−5000のポリプテニル置換基を有するコ ハク酸およびその誘導体、とを、(B−2)の各成分を次の当量比(B−2−b )/(B−2−a)約6:1と約30:1の間(B−2−c)/(B−2−a) 約2:1と約50:1の間(B−2−d)/(B−2−a)約1:2と約1:1 0の間約25−200℃で分散体を形成するに十分な時間反応させて得られた少 くとも1種の塩基性スルホン酸カリウム分散体、 からなるディーゼル潤滑剤。 94.(B−2−c)が硫化アルキルフェノールである請求の範囲第93項記載 の潤滑剤。 95.ディーゼル機関の運転中、この機関を請求の範囲第1項記載のデイーゼル 潤滑剤により潤滑することからなるディーゼル機関の運転方法。 96.ディーゼル機関の運転中、この機関を請求の範囲第22項記載のデイーゼ ル潤滑剤により潤滑することからなるディーゼル機関の運転方法。 97.ディーゼル機関の運転中、この機関を請求の範囲第32項記載のテイーゼ ル潤滑剤により潤滑することからなるディーゼル機関の運転方法。 98.ディーゼル機関の運転中、この機関を請求の範囲第36項記載のディーゼ ル潤滑剤により潤滑することからなるディーゼル機関の運転方法。 99.ディーゼル機関の運転中、この機関を請求の範囲第57項記載のディーゼ ル潤滑剤により潤滑することからなるディーゼル機関の運転方法。 100.ディーゼル機関の運転中、この機関を請求の範囲第75項記載のディー ゼル潤滑剤により潤滑することからなるディーゼル機関の運転方法。 101.ディーゼル機関の運転中、この機関を請求の範囲第79項記載のテイー ゼル潤滑剤により潤滑することからなるディーゼル機関の運転方法。 102.ディーゼル機関の運転中、この機関を請求の範囲第89項記載のデイー ゼル潤滑剤により潤滑することからなるデイーゼル機関の運転方法。 103.ディーゼル機関の運転中、この機関を請求の範囲第93項記載のディー ゼル潤滑剤により潤滑することからなるディーゼル機関の運転方法。 104.(B−1)に二酸化炭素、硫化水素、二酸化硫黄およびこれらの混合物 からなる群から選ばれた1種の酸性ガス状物質、と (B−2)下記の混合物、 (B−2−a)過剰に塩基化され易い少くとも1種の油溶性スルホン酸またはそ の誘導体 (B−2−b)少くとも1種のアルカリ、あるいは水酸化物、アルコキシド、水 素化物、またはアミドよりなる群から選ばれたこれらの少くとも1種の塩基性化 合物、 (B−2−c)少くとも1種のアルキルフェノールまたは硫化アルキルフエノー ル、および必要に応じ(B−2−d)少くとも1種の油溶性カルボン酸またはそ の官能誘導体、 とを反応混合物の凝固温度と分解温度との間の温度で接触させることを特徴とす る金属比が少くとも約2である油溶性の塩基性アルカリ金属スルホン酸塩の製造 方法。 105.酸性ガス状物質(B−1)が二酸化炭素である請求の範囲第104項記 載の方法。 106.混合物(B−2)が少くとも数種のカルボン酸(B−2−d)を含む請 求の範囲第104項記載の方法。 107.スルホン酸(B−2−a)が式R1(SO3H)rまたは(R2)xT (SO3H)yで示され、R1およびR2はそれぞれアセチレン不飽和結合のな い脂肪族基であつて60までの炭素原子を含み、Tは芳香族炭化水素環基であり 、xは1から3の数であり、rとyは1から4の数である請求の範囲第104項 記載の方法。 108.成分(B−2−d)の官能誘導体が無水物、エステル、アミド、イミド 、アミジンおよび金属塩からなる群から選ばれた請求の範囲第104項記載の方 法。 109.(B−2)の成分が下記の当量比(B−2−b)/(B−2−a)少く とも4:1(B−2−c)/(B−2−a)1:20と80:1(B−2−d) /(B−2−a)1:1と1:20の間である請求の範囲第106項記載の方法 。 110.(B−2−c)がアルキルフエノールまたは硫化アルキルフェノールで ある請求の範囲第104項記載の方法。 111.塩基性塩(B)の金属比が約6から約30である請求の範囲第104項 記載の方法。 112.(B−2−b)がカリウムまたはその少くとも1種の塩基性化合物であ る請求の範囲第109項記載の方法。 113.成分(B−2−d)が少くとも1種の炭化水素置換コハク酸またはその 官能誘導体であり、反応温度が約25−200℃の範囲にある請求の範囲第10 4項記載の方法。 114.成分(B−2−a)がアルキルベンゼンスルホン酸である請求の範囲第 104項記載の方法。 115.成分(B−2)が少くとも1種の炭化水素希釈剤をも含む請求の範囲第 104項記載の方法。 116.希釈剤が揮発性有機溶媒である請求の範囲第115項記載の方法。 117.成分(B−2−c)がアルキルフェノールまたは硫化アルキルフェノー ルであり、その温度が水・溶媒共沸温度またはそれを越える請求の範囲第116 項記載の方法。
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