JP2000143612A - 低粘度で塩化物を含まない低過塩基性のアルキルアリ―ルスルホネ―ト、潤滑油用添加剤としてのその用途、およびその製造方法 - Google Patents

低粘度で塩化物を含まない低過塩基性のアルキルアリ―ルスルホネ―ト、潤滑油用添加剤としてのその用途、およびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低粘度で、塩化物を含まない、低塩基価のア
ルキルアリールスルホネート、およびその新規な製造方
法を提供する。 【解決手段】 スルホン酸を、高ＴＢＮの硫化カルシウ
ムアルキルフェネートを用いて塩化物の不在下でそして
カルボン酸を添加しないで、中和することにより製造さ
れた低過塩基性のアルキルフェニルスルホネート。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低過塩基性（ＬＯ
Ｂ）のアルキルアリールスルホネート、潤滑油用清浄分
散剤としてのその用途、およびその製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】本発明は、低粘度で低塩基価のスルホネ
ート類およびこれらスルホネート類の製造方法に関す
る。本発明はまた、これら低塩基価スルホネート類を含
む油を基剤とした組成物に関する。
【０００３】塩基性または中性スルホネートは、ガソリ
ン機関や、例えば車両または船用機関などディーゼル機
関のための潤滑油添加剤として使用することができる。
中性および低塩基価のスルホネートは主として、エンジ
ン表面を清浄に保つための清浄剤として機能する。高塩
基価のスルホネートは主に、使用中に油中に発生する酸
を中和するのに用いられる。これらのスルホネートは腐
食を防ぐのに有効である。
【０００４】油添加剤として使用される中性あるいは低
塩基価のスルホネートは通常、スルホン酸を適当な希釈
油中で塩基性カルシウム塩などの塩基性塩、例えば酸化
または水酸化カルシウムを用いて中和することにより製
造される。スルホネート生成物は、恐らくは多数種の混
合物である。さらに、分散した水酸化カルシウムも存在
する。この方法での生成物は、例えば塩基性塩をスルホ
ン酸の完全な中和に必要な量よりも化学量論的に過剰な
量で加えたり、あるいはその他の塩基性成分が存在する
と、多少なりとも塩基性を示すことがある。この場合の
生成物を過塩基性と言う。
【０００５】代表的なスルホン酸の中性金属塩は、極め
て粘性の高い物質であり、ＡＳＴＭＤ−２８９６で測定
するとＴＢＮは０を示す。低粘度の生成物を製造するこ
とが可能な方法が求められている。これは、生成物に塩
化物、ホルメートおよび水酸化物のイオンを混合するこ
とにより達成されている。このようなやり方の生成物は
真に中性ではなく、化学量論的にスルホン酸と反応する
のに必要な量よりも多く塩基を含んでいる点で、僅かに
過塩基性である。
【０００６】米国特許第４，７６４，２９５号明細書に
は、Ｃ15〜Ｃ40のアルキル基を有するスルホン酸から低
塩基価のスルホネートを製造する方法が開示されてお
り、その方法では、塩を含む塩化物とギ酸などのカルボ
ン酸が用いられる。生成物は比較的低粘度であるが、塩
化物を含んでいる。
【０００７】高塩基価のスルホネートは一般に、過剰の
塩基で中和（過塩基化）したのち炭酸化する方法によっ
て製造される。一般に、スルホン酸は適当な希釈剤中で
過剰の塩基性金属酸化物又は水酸化物により中和され
る。過剰の塩基性金属酸化物または水酸化物の幾らか
は、炭酸化により金属炭酸塩に変換される。その反応
は、一般に炭化水素および／またはトルエン／メタノー
ルなどの極性溶媒および希釈油の存在下で行われ、これ
ら溶媒の一部または全部は後に取り除かれる。得られた
生成物は、反応によって生成したカルシウムスルホネー
ト種によって立体構造的に安定したＣａＣＯ3とＣａ
（ＯＨ）2の微粒子からなる、希釈油中のコロイド状分
散物である。
【０００８】スルホネートは合成のスルホン酸から製造
され、そしてそのスルホン酸は、例えばＣ12〜Ｃ60+の
アルキル置換ベンゼンまたはキシレンまたはトルエンの
化合物およびそれらの混合物のスルホン化によって製造
されている。ある種の合成スルホン酸については、例え
ば水酸化カルシウムまたは石灰で中和して許容範囲の性
質を示すスルホネートを生成するのが困難であることが
判明しており、中和を試みた結果によると、例えば室温
で固体のゼラチン状生成物が生じている。このことは、
そのようなスルホン酸から「中性または低塩基価のスル
ホネート」を製造しようとするとき、特に問題となる。
合成スルホン酸に関連したこの問題を克服するための方
法が提案されている。分子量４８０〜５４０のスルホン
酸に対するその方法の一つはＧＢ第１５７５９５７号公
報に記載されていて、スルホン酸の中和に要する量より
も化学量論的に大過剰の量の水酸化カルシウムを、希釈
剤中のスルホン酸の一部に添加して反応混合物を生成さ
せ、次に、残りのスルホン酸を混合物に加えるが、この
添加物は、混合物中に残っている水酸化カルシウムと完
全に反応させるのに必要な量よりも少なくする。さら
に、水酸化カルシウムまたは石灰を添加した後、塩化物
イオンの原料を含む溶液を混合物に加える。塩化物イオ
ンは、生成物形成の際に流動化剤として作用すると考え
られ、合成スルホン酸などある種のスルホン酸から液体
で濾過できる生成物の生成を可能にするのに有益であ
る。塩化物促進剤の添加はゼラチン状生成物の形成を防
ぐが、しかしながら、最終生成物は塩化物を含むことに
なる。
【０００９】カルシウムスルホネートおよび他の金属ス
ルホネート中の塩化物の存在は、廃棄物処理や環境的観
点から問題である。そのようなスルホネートを含有する
組成物を例えば焼却によって分解させたとき、有害な塩
素化および多塩素化ビフェニルが生成しうる。従って、
塩化物含有スルホネートをベースとする組成物の廃棄物
処理は問題であり、それらの製造に際して塩化物の使用
に関連した有益な性質を失うことなく、塩化物を含まな
い低塩基価のスルホネート、特に高分子量のスルホン酸
から誘導したスルホネートを製造できることが有利であ
る。従って、高レベルの塩化物イオン、高粘度および沈
降といった上述の問題がない低塩基価のスルホネート、
およびそのようなスルホネートの製造方法が要求されて
いる。
【００１０】「低塩基価のスルホネート」と題した米国
特許第５，８０４，０９４号明細書には、高分子量のス
ルホン酸から誘導された、低粘度で塩化物を含まない低
塩基価のスルホネートが開示されている。その製造で
は、高分子量スルホン酸または高分子量スルホン酸の部
分中和された石鹸の中和は、カルボン酸とともに高塩基
価のスルホネートの使用によって完了する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、低粘度で低
塩基価のアルキルアリールスルホネート（例えば、アル
キルフェニルスルホネート）の新規な製造方法を提供す
るものである。また本発明は、低粘度で塩化物を含まな
い低塩基価のアルキルアリールスルホネートを提供する
ものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、スルホ
ン酸を高ＴＢＮのアルキルヒドロキシル芳香族炭化水素
の金属塩（例えば、炭酸化アルカリ土類金属アルキルフ
ェネート）で中和することからなる。スルホン酸をアル
キルヒドロキシル芳香族炭化水素に加えることが好まし
いが、アルキルヒドロキシル芳香族炭化水素をスルホン
酸に加えることも可能である。スルホン酸の中和の一部
または全部を石灰によって行なうこともできるが、最終
生成物の粘度を下げ、そして過塩基化の原料を与えるた
めにはフェネートを加えなければならない。石鹸中のフ
ェネートの存在が石鹸の粘度を下げる。フェネートは、
粘度低下におけるその基本的な役割に加えて、過塩基化
の原料としても役立つことができる。
【００１３】上記のアルカリ土類金属はカルシウムであ
ることが好ましく、そしてアルキル基は１０〜４０個の
炭素原子を有することが好ましい。中和工程は好ましく
は、塩化物を存在させないで、またカルボン酸を添加し
ないで実施すべきである。
【００１４】この方法によって製造された低過塩基性ア
ルキルフェニルスルホネートは、下記成分からなる潤滑
油配合物に使用することができる： （ａ）主要量の潤滑粘度の基油、（ｂ）０．５〜４０％
の本発明の低過塩基性アルキルフェニルスルホネート、
（ｃ）０〜２０％の少なくとも一種類の無灰分散剤、
（ｄ）０〜５％の少なくとも一種類のジチオリン酸亜
鉛、（ｅ）０〜１０％の少なくとも一種類の酸化防止
剤、（ｆ）０〜１％の少なくとも一種類の消泡剤（泡抑
制剤）、および（ｇ）０〜２０％の少なくとも一種類の
粘度指数向上剤。
【００１５】この方法によって製造された低過塩基性ア
ルキルフェニルスルホネートはまた、約１０〜９０重量
％の相溶性の有機液体希釈剤と約０．５〜９０重量％の
本発明の低過塩基性アルキルフェニルスルホネートから
なる濃縮物にも使用することができる。
【００１６】潤滑油組成物は、下記成分を一緒にブレン
ドすることにより製造することができる： （ａ）主要量の潤滑粘度の基油、（ｂ）０．５〜４０％
の本発明の低過塩基性アルキルフェニルスルホネート、
（ｃ）０〜２０％の少なくとも一種類の無灰分散剤、
（ｄ）０〜５％の少なくとも一種類のジチオリン酸亜
鉛、（ｅ）０〜１０％の少なくとも一種類の酸化防止
剤、（ｆ）０〜１％の少なくとも一種類の消泡剤、およ
び（ｇ）０〜２０％の少なくとも一種類の粘度指数向上
剤。
【００１７】
【発明の実施の形態】最も広い観点では、本発明は、新
規なルート（高ＴＢＮのアルキルヒドロキシル芳香族炭
化水素の金属塩を、塩化物の不在下で、かつカルボン酸
を添加することなく、スルホン酸で中和すること）によ
り製造された低過塩基性アルキルフェニルスルホネー
ト、潤滑油用の清浄分散剤、および添加剤濃縮物として
のその用途、および該スルホネートの製造方法を包含し
ている。
【００１８】代表的には、生成物の粘度は５０ｃＳｔで
あった。約１ガロンの高ＴＢＮのカルシウムアルキルフ
ェネートは約４ガロンのＬＯＢスルホネートを生成す
る。中和工程が迅速であるので、製造時間の総体的な節
約は結果としてコストの節約をもたらす。塩化物が存在
しないことも顧客にとっては好ましいことである。
【００１９】本発明について更に詳細に述べる前に、以
下の用語について定義する。 ［定義］本明細書で使用するとき、以下の用語は、別に
特に言及しない限りは以下の意味である。「アルカリ土
類金属」は、カルシウム、バリウム、マグネシウム、お
よびストロンチウムからなる群の金属を意味する。
【００２０】「塩基価」または「ＢＮ」は、試料１グラ
ムにおけるＫＯＨのミリグラムと等価な塩基の量を意味
する。よって、高いＢＮ価は生成物のアルカリ性がそれ
だけ強いこと、従って保有するアルカリ度が大きいこと
を反映している。試料のＢＮは、ＡＳＴＭ試験第Ｄ２８
９６番、あるいは任意の他の同様の手段により決定する
ことができる。
【００２１】「過塩基性清浄剤」は、少量の希釈剤（例
えば、潤滑油）と複合清浄剤とからなる組成物であっ
て、清浄剤の酸性部と反応するのに必要な量を基準とし
て、化学量論的に過剰の金属塩基によって余分なアルカ
リ度が付与されているものを意味する。「中性清浄剤」
は、ＢＮが３０までの清浄剤を意味する。「正常清浄
剤」は、酸性置換基を中和するのに必要な化学量論量の
金属塩基を含有する清浄剤を意味する。そのような清浄
剤は、実際には塩基性であって一般的には１５０までの
ＢＮを示すことができ、そしてエンジンの酸類を中和す
るのに有用である。
【００２２】「中程度の過塩基性清浄剤」は、ＢＮが約
１５０〜２２５の過塩基性清浄剤を意味する。中程度の
過塩基性清浄剤によってはこのレベルのＢＮに達するの
に炭酸化を要する。「高ＢＮの過塩基性清浄剤」は、Ｂ
Ｎが２２５〜３５０またはそれ以上の過塩基性清浄剤を
意味する。一般に、高ＢＮ過塩基性清浄剤組成物を得る
には二酸化炭素処理が必要である。これは金属塩基のコ
ロイド状分散物を形成すると思われている。特に断わら
ない限りは、百分率は全て重量パーセントである。
【００２３】［低過塩基性アルキルアリールスルホネー
トの製造方法］低粘度で塩化物を含まない低過塩基性の
アルキル−アリール−スルホネートは、スルホン酸を高
ＴＢＮのアルキルヒドロキシル芳香族炭化水素の金属塩
で、塩化物の不在下で中和することにより製造される。
【００２４】〈スルホン酸〉スルホン酸は、所望のアル
キレート（類）のスルホン化により合成する。二種類以
上のアルキレートを使用するならば、スルホン化は二種
類のアルキレートに別々に行うか、あるいは二種類のア
ルキレートの混合物に行う。酸素と二酸化硫黄ＳＯ2の
混合物を酸化バナジウムＶ2Ｏ5を含む触媒炉に通すこと
により生成した三酸化硫黄ＳＯ3を用いて、反応を行
う。
【００２５】このようにして生成したガスを、長さ２メ
ートル、直径１センチメートルのスルホン化反応器の頂
部において同時に流しているアルキレート流中に取り込
ませる。得られたスルホン酸は反応器の底部で回収す
る。スルホン化の条件は以下の通りである。 ・ＳＯ3／アルキレートのモル比は約１（０．８〜１．
２） ・スルホン化温度は５０℃〜６０℃ ・そしてＳＯ3を４容量％に希釈するのにベクトルガス
として窒素を使用
【００２６】変換レベルは約８８％であり、スルホン酸
として表される鉱物活性度は０．６〜１％の範囲にあ
る。本出願人による国際特許出願第ＰＣＴ／ＦＲ９４／
０１１４７号（１９９４年９月３０日に出願され、１９
９５年４月３日に第ＷＯ９５／０９８４０号として発行
された）公報に記載された方法を用いることにより、鉱
物活性度は、熱処理と１０％の１００Ｎによる希釈によ
って０．３０％まで低下する。本発明の態様に関して後
記に示す分析は、熱処理後に得られた生成物に対応して
いる。
【００２７】〈高ＴＢＮのアルキルヒドロキシル芳香族
炭化水素の金属塩〉高ＴＢＮのアルキルヒドロキシル芳
香族炭化水素の金属塩としては、広く各種のものを使用
することができる。例えば、金属はアルカリ金属でもあ
るいはアルカリ土類金属でもよいし、一分子当たり一以
上のヒドロキシル単位があってもよいし、また芳香族炭
化水素はベンゼン、トルエン、キシレンなどであってよ
い。好ましい金属はアルカリ土類金属であり、最も好ま
しいのはカルシウムである。アルキルヒドロキシル芳香
族炭化水素の金属塩は硫化カルシウムアルキルフェネー
トであることが好ましい。
【００２８】ある好ましい態様では、ＴＢＮが２５０の
炭酸化硫化カルシウムフェネートが用いられる。アルキ
ルフェネートが作られる元となるアルキルフェノールは
フェノールのプロピレン四量体である。別のフェネート
は炭酸化されていないＴＢＮが１１４のものである。
【００２９】〈中和工程〉スルホン酸の中和は石灰を用
いて、あるいはフェネートによって、あるいはまたその
両方によって達成することができる。スルホン酸を最初
に石灰で中和すると、その結果として非常に粘性の生成
物、往々にして石鹸と呼ばれるものが得られる。このカ
ルシウムスルホネートは、過剰の塩基性物質を含むこと
なく、恐らくは板状ミセルの形態で存在する。フェネー
トの添加は、恐らく板状ミセルの形状の破壊によって、
石鹸の粘度を大いに下げる。そして、円形ミセルの形成
を促進する。そのような円形ミセルは、ＬＯＢスルホネ
ートの従来の製造法では塩化物の存在によって促進され
ると思われている。酸の中和は１００〜１４０℃で行う
が、それより高い温度または低い温度も利用することが
できる。
【００３０】スルホン酸を中和するのにフェネートを使
用すると、フェネートが炭酸化されているならば中和
は、二酸化炭素の発生によって達成される。使用するフ
ェネートが多ければ多いほど、生成物が本質的に全てフ
ェネートとなる点に達するまでスルホネートの粘度は減
少する。フェネート自体の粘度は一般には２００〜３０
０ｃＳｔであって、石鹸の粘度よりは低いが得られるＬ
ＯＢスルホネートの粘度よりは高い。使用する石灰およ
びフェネートの量は要求されるＴＢＮや粘度に依存す
る。高ＴＢＮのフェネートを石鹸とブレンドすることは
スルホネートに高いＴＢＮを与える。ＴＢＮは、スルホ
ン酸の一部または全部を中和するのにフェネートを使用
することによって減らすことができる。中性の石鹸への
フェネートの添加は物理的な現象であると思われる。何
らかの化学反応である形跡はない。
【００３１】［その他の添加剤成分］以下の添加剤成分
は、本発明の組成物においてＬＯＢアルキルアリールス
ルホネートと組み合わせて好ましく用いることができる
成分の例である。 （１）無灰分散剤：アルケニルスクシンイミド、他の有
機化合物で変性されたアルケニルスクシンイミド、ホウ
酸で変性されたアルケニルスクシンイミド、およびアル
ケニルコハク酸エステル。
【００３２】（２）酸化防止剤： １）フェノール型（フェノール系）酸化防止剤：４，
４’−メチレンビス（２，６−ジ−tert−ブチルフェノ
ール）、４，４’−ビス（２，６−ジ−tert−ブチルフ
ェノール）、４，４’−ビス（２−メチル−６−tert−
ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メ
チル−６−tert−ブチルフェノール）、４，４’−ブチ
リデンビス（３−メチル−６−tert−ブチルフェノー
ル）、４，４’−イソプロピリデンビス（２，６−ジ−
tert−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス
（４−メチル−６−ノニルフェノール）、２，２’−イ
ソブチリデンビス（４，６−ジメチルフェノール）、
２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−シクロヘキ
シルフェノール）、２，６−ジ−tert−ブチル−４−メ
チルフェノール、２，６−ジ−tert−ブチル−４−エチ
ルフェノール、２，４−ジメチル−６−tert−ブチルフ
ェノール、２，６−ジ−tert−α−ジメチルアミノ−ｐ
−クレゾール、２，６−ジ−tert−４−（Ｎ，Ｎ’−ジ
メチルアミノメチルフェノール）、４，４’−チオビス
（２−メチル−６−tert−ブチルフェノール）、２，
２’−チオビス（４−メチル−６−tert−ブチルフェノ
ール）、ビス（３−メチル−４−ヒドロキシ−５−tert
−ブチルベンジル）−スルフィド、およびビス（３，５
−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−スル
フィド。 ２）ジフェニルアミン型酸化防止剤：アルキル化ジフェ
ニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、およびア
ルキル化α−ナフチルアミン。 ３）その他のタイプ：金属ジチオカルバメート（例え
ば、亜鉛ジチオカルバメート）、およびメチレンビス
（ジブチルジチオカルバメート）。
【００３３】（３）錆止め剤（防錆剤） １）非イオン性ポリオキシエチレン界面活性剤：ポリオ
キシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレン高
級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェ
ニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエ
ーテル、ポリオキシエチレンオクチルステアリルエーテ
ル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシ
エチレンソルビトールモノステアレート、ポリオキシエ
チレンソルビトールモノオレート、およびポリエチレン
グリコールモノオレート。 ２）その他の化合物：ステアリン酸およびその他の脂肪
酸、ジカルボン酸、金属石鹸、脂肪酸アミン塩、重質ス
ルホン酸の金属塩、多価アルコールの部分カルボン酸エ
ステル、およびリン酸エステル。
【００３４】（４）抗乳化剤：アルキルフェノールと酸
化エチレンの付加物、ポリオキシエチレンアルキルエー
テル、およびポリオキシエチレンソルビタンエステル。 （５）極圧剤（ＥＰ剤）：ジアルキルジチオリン酸亜鉛
（Ｚｎ−ＤＴＰ、第一級アルキル型及び第二級アルキル
型）、硫化油、ジフェニルスルフィド、メチルトリクロ
ロステアレート、塩素化ナフタレン、ヨウ化ベンジル、
フルオロアルキルポリシロキサン、および鉛ナフテネー
ト。 （６）摩擦調整剤：脂肪アルコール、脂肪酸、アミン、
ホウ酸エステル、およびその他のエステル。
【００３５】（７）多機能添加剤：硫化オキシモリブデ
ンジチオカルバメート、硫化オキシモリブデン有機リン
ジチオエート、オキシモリブデンモノグリセリド、オキ
シモリブデンジエチレートアミド、アミン−モリブデン
複合化合物、および硫黄含有モリブデン複合化合物。 （８）粘度指数向上剤：ポリメタクリレート型ポリマ
ー、エチレン−プロピレン共重合体、スチレン−イソプ
レン共重合体、水和スチレン−イソプレン共重合体、ポ
リイソブチレン、および分散剤型粘度指数向上剤。 （９）流動点降下剤：ポリメチルメタクリレート。 （１０）消泡剤（泡抑制剤）：アルキルメタクリレート
ポリマー、およびジメチルシリコーンポリマー。
【００３６】［潤滑粘度の油］そのような組成物に用い
られる潤滑粘度の油は、鉱油であってもよいし、あるい
は乗用車、高負荷オンロード及びオフロード車、鉄道、
天然ガスおよび船舶を含めて、トランクピストンや低速
クロスヘッドなど、ガソリン機関やディーゼル機関等の
内燃機関のクランクケースでの使用に適した粘度の合成
油であってもよい。クランクケース潤滑油は通常は、お
よそ０#Ｆで１３００ｃＳｔ、そして２１０#Ｆ（９９
℃）で２４ｃＳｔの粘度を示す。潤滑油は合成または天
然の原料から誘導されたものであってもよい。本発明に
おいて基油として使用できる鉱油としては、パラフィン
系石油、ナフテン系石油、および通常潤滑油組成物に使
用されるその他の石油を挙げることができる。合成油と
しては、炭化水素合成油および合成エステルの両方を挙
げることができる。有用な合成炭化水素油としては、適
正な粘度を有するアルファオレフィンの液体ポリマーを
挙げることができる。特に有用なものは、１−デセン三
量体などＣ6〜Ｃ12のアルファオレフィンの水素化液体
オリゴマーである。同様に、適正な粘度のアルキルベン
ゼン、例えばジドデシルベンゼンも使用することができ
る。有用な合成エステルとしては、モノカルボン酸やポ
リカルボン酸と、モノヒドロキシアルカノールやポリオ
ールとのエステルを挙げることができる。代表的な例と
しては、ジドデシルアジペート、ペンタエリトリトール
テトラカプロエート、ジ−２−エチルヘキシルアジペー
ト、ジラウリルセバケートなどがある。モノ及びジカル
ボン酸とモノ及びジヒドロキシアルカノールとの混合物
から合成された複合エステルも使用することができる。
鉱油と合成油のブレンドも有用である。例えば、１０〜
２５％の水素化１−デセン三量体と７５〜９０％の１５
０ＳＵＳ（１００#Ｆ）鉱油のブレンドは、優れた潤滑
油ベースとなる。
【００３７】［潤滑油組成物］本発明の方法により製造
された添加剤は、潤滑油に清浄性および分散性を付与す
るのに有用である。このように使用するとき、ＬＯＢア
ルキルアリールスルホネートの量は全潤滑剤組成物の約
０．５〜４０％の範囲にあるが、好ましくは全潤滑剤組
成物の約１〜２５％の範囲である。そのような潤滑油組
成物は、乗用車、高負荷オンロード及びオフロード車、
鉄道、天然ガスおよび船舶を含めて、トランクピストン
や低速クロスヘッドなど、ガソリン機関やディーゼル機
関等の内燃機関のクランクケースにおいて有用である。
潤滑油組成物はまた、油圧作動用途においても有用であ
る。
【００３８】そのような潤滑油組成物には調合済潤滑油
が用いられるが、その調合済潤滑油はシングルグレード
であってもあるいはマルチグレードであってもよい。マ
ルチグレード潤滑油は、粘度指数（ＶＩ）向上剤を添加
することにより調製される。代表的なＶＩ向上剤は、ポ
リアルキルメタクリレート、エチレン−プロピレン共重
合体、スチレン−ジエン共重合体などである。粘度指数
（ＶＩ）改善特性とともに分散剤特性を示すいわゆる分
散剤型粘度指数向上剤もそのような配合物に使用するこ
とができる。
【００３９】ある態様では、潤滑油組成物は下記成分を
含有する： （ａ）主要量の潤滑粘度の油、（ｂ）０．５〜４０％の
本発明のＬＯＢアルキルアリールスルホネート、（ｃ）
０〜２０％の少なくとも一種類の無灰分散剤、（ｄ）０
〜５％の少なくとも一種類のジチオリン酸亜鉛、（ｅ）
０〜１０％の少なくとも一種類の酸化防止剤、（ｆ）０
〜１％の少なくとも一種類の消泡剤、および（ｇ）０〜
２０％の少なくとも一種類の粘度指数向上剤。
【００４０】［潤滑油組成物の製造方法］ある態様で
は、潤滑油組成物は下記成分の混合物をブレンドするこ
とにより製造される： （ａ）主要量の潤滑粘度の油、（ｂ）０．５〜４０％の
本発明のＬＯＢアルキルアリールスルホネート、（ｃ）
０〜２０％の少なくとも一種類の無灰分散剤、（ｄ）０
〜５％の少なくとも一種類のジチオリン酸亜鉛、（ｅ）
０〜１０％の少なくとも一種類の酸化防止剤、（ｆ）０
〜１％の少なくとも一種類の消泡剤、および（ｇ）０〜
２０％の少なくとも一種類の粘度指数向上剤。
【００４１】その方法によって製造された潤滑油組成物
は、成分が相互作用するために、初期混合物とは若干異
なった組成を有しているかもしれない。各成分はどのよ
うな順序でブレンドしてもよいし、また各成分の組合せ
としてブレンドすることもできる。
【００４２】［添加剤濃縮物］添加剤濃縮物もまた、本
発明の範囲に含まれる。本発明の濃縮物は、本発明のＬ
ＯＢアルキルアリールスルホネートからなり、少なくと
も一種類の前記添加剤を含む。一般に、濃縮物は輸送や
貯蔵の際の取り扱いを容易にするために十分な有機希釈
剤を含んでいる。
【００４３】濃縮物のうち１０〜９０％は有機希釈剤で
ある。濃縮物のうち０．５〜９０％は本発明のアルカリ
土類金属のアルキルアリールスルホネート混合物であ
る。濃縮物の残りは他の添加剤から構成される。
【００４４】使用できる好適な有機希釈剤としては例え
ば、溶媒で精製した１００Ｎ、すなわちＣｉｔ-Ｃｏｎ
１００Ｎ、および水素化処理した１００Ｎ、すなわちＲ
ＬＯＰ １００Ｎなどを挙げることができる。有機希釈
剤は、１００℃における粘度が約１〜２０ｃＳｔである
ことが好ましい。
【００４５】［添加剤パッケージの実施例］以下に、各
種の用途において使用することができる添加剤パッケー
ジの代表的な実施例を挙げる。これらの代表的な実施例
では、本発明のＬＯＢアルキルアリールスルホネートが
用いられる。下記の百分率は、プロセス油も希釈油も一
切含まず、活性成分の量に基づいている。これらの実施
例は本発明を説明するために提示されるのであって、本
発明を限定するものではない。
【００４６】 Ｉ）船舶用ディーゼルエンジン油 １）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ６５％ 第一級アルキルＺｎ−ＤＴＰ ５％ 潤滑粘度の油 ３０％ ２）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ６５％ アルケニルスクシンイミド無灰分散剤 ５％ 潤滑粘度の油 ３０％ ３）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ６０％ 第一級アルキルＺｎ−ＤＴＰ ５％ アルケニルスクシンイミド無灰分散剤 ５％ 潤滑粘度の油 ３０％
【００４７】 ４）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ６５％ フェノール型酸化防止剤 １０％ 潤滑粘度の油 ２５％ ５）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ５５％ アルキル化ジフェニルアミン型酸化防止剤 １５％ 潤滑粘度の油 ３０％ ６）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ６５％ フェノール型酸化防止剤 ５％ アルキル化ジフェニルアミン型酸化防止剤 ５％ 潤滑粘度の油 ２５％
【００４８】 ７）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ６０％ 第一級アルキルＺｎ−ＤＴＰ ５％ フェノール型酸化防止剤 ５％ 潤滑粘度の油 ３０％ ８）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ６０％ アルケニルスクシンイミド無灰分散剤 ５％ アルキル化ジフェニルアミン型酸化防止剤 １０％ 潤滑粘度の油 ２５％ ９）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ５５％ 他の添加剤 ２５％ 第一級アルキルＺｎ−ＤＴＰ アルケニルコハク酸エステル無灰分散剤 フェノール型酸化防止剤 アルキル化ジフェニルアミン型酸化防止剤 潤滑粘度の油 ３０％
【００４９】 II）自動車用エンジン油 １）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ２５％ アルケニルスクシンイミド無灰分散剤 ３５％ 第一級アルキルＺｎ−ＤＴＰ １０％ 潤滑粘度の油 ３０％ ２）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ２０％ アルケニルスクシンイミド無灰分散剤 ４０％ 第二級アルキルＺｎ−ＤＴＰ ５％ ジチオカルバメート型酸化防止剤 ５％ 潤滑粘度の油 ３０％ ３）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ２０％ アルケニルスクシンイミド無灰分散剤 ３５％ 第二級アルキルＺｎ−ＤＴＰ ５％ フェノール型酸化防止剤 ５％ 潤滑粘度の油 ３５％
【００５０】 ４）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ２０％ アルケニルスクシンイミド無灰分散剤 ３０％ 第二級アルキルＺｎ−ＤＴＰ ５％ ジチオカルバメート型摩耗防止剤 ５％ 潤滑粘度の油 ４０％ ５）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ２０％ スクシンイミド無灰分散剤 ３０％ 第二級アルキルＺｎ−ＤＴＰ ５％ モリブデン含有摩耗防止剤 ５％ 潤滑粘度の油 ４０％
【００５１】 ６）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ２０％ アルケニルスクシンイミド無灰分散剤 ３０％ 他の添加剤 １０％ 第一級アルキルＺｎ−ＤＴＰ 第二級アルキルＺｎ−ＤＴＰ アルキル化ジフェニルアミン型酸化防止剤 ジチオカルバメート型摩耗防止剤 潤滑粘度の油 ４０％ ７）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ６０％ 他の添加剤 １０％ フェノール型酸化防止剤 アルキル化ジフェニルアミン型酸化防止剤 ジチオカルバメート型摩耗防止剤 抗乳化剤 ホウ素含有摩擦緩和剤 潤滑粘度の油 ３０％
【００５２】 III）作動油 １）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ２０％ 第一級アルキルＺｎ−ＤＴＰ ５０％ 他の添加剤 ２５％ フェノール型酸化防止剤 リン含有極圧剤 トリアゾール型腐食防止剤 抗乳化剤 非イオン性錆防止剤 潤滑粘度の油 ５％
【００５３】 ２）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート １０％ 第一級アルキルＺｎ−ＤＴＰ ４０％ 他の添加剤 ４７％ フェノール型酸化防止剤 硫黄含有極圧剤 トリアゾール型腐食防止剤 抗乳化剤 非イオン性錆防止剤 潤滑粘度の油 ３％
【００５４】 ３）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート １０％ リン含有極圧剤 ４０％ フェノール型酸化防止剤 １５％ 他の添加剤 ２５％ ジフェニルアミン型酸化防止剤 硫黄含有極圧剤 トリアゾール型腐食防止剤 抗乳化剤 非イオン性錆防止剤 潤滑粘度の油 １０％
【００５５】 ４）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ２０％ リン含有極圧剤 ３０％ 他の添加剤 ４５％ ジフェニルアミン型酸化防止剤 硫黄含有極圧剤 トリアゾール型腐食防止剤 抗乳化剤 非イオン性錆防止剤 潤滑粘度の油 ５％
【００５６】 IV）変速機作動液 １）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ３５％ 第一級アルキルＺｎ−ＤＴＰ ２０％ ポリオール型摩擦調整剤 ２０％ 硫黄含有極圧剤 ５％ 潤滑粘度の油 ２０％ ２）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ４０％ 第一級アルキルＺｎ−ＤＴＰ １５％ アミド型摩擦調整剤 １５％ 硫黄含有極圧剤 ５％ 潤滑粘度の油 ２５％
【００５７】 ３）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ３０％ 第一級アルキルＺｎ−ＤＴＰ ２０％ 他の添加剤 ３０％ アルケニルスクシンイミド無灰分散剤 アミド型摩擦調整剤 エステル型摩擦調整剤 リン・硫黄含有極圧剤 潤滑粘度の油 ２０％ ４）ＬＯＢアルキルアリールスルホネート ３５％ 第一級アルキルＺｎ−ＤＴＰ １５％ 他の添加剤 ２５％ ポリオール型摩擦調整剤 アミド型摩擦調整剤 リン・硫黄含有極圧剤 潤滑粘度の油 ２５％
【００５８】
【実施例】本発明についてさらに、以下の実施例により
説明する。これらの実施例は特に有利な方法の態様を示
すものである。なお、実施例は本発明を説明するための
ものであって、それによって本発明が限定されるもので
はない。
【００５９】［実施例で用いた試験］ 〈１００℃の粘度（ｃＳｔ）：〉測定対象の生成物試料
を、全カルシウム含量が２．３５重量％の溶液が得られ
るまで１００Ｎ油で希釈した後、１００℃の温度で粘度
を測定した。粘度は、ＡＳＴＭ試験法Ｄ−４４５に従っ
て測定した。
【００６０】〈表皮形成：〉この試験は、試験対象の物
質３０グラムを２００ｍＬの開口瓶に入れて室温で行っ
た。表皮の形成が少なくとも３日後にのみ生じたなら
ば、その物質は水に敏感ではなく、「良好」とみなし
た。表皮の形成が１０時間または１日後に生じたなら
ば、その物質は水に敏感過ぎることを意味する「不十
分」とみなした。
【００６１】［使用したスルホン酸］以下の実施例で
は、２種類のスルホン酸を使用した。 ・アルキル基が２０〜２４個の炭素原子を含む直鎖モノ
アルキレートからスルホン酸Ｉを生成させた。アルキレ
ートの分子量は４１０であり、その９０％がモノアルキ
レートであって、約１０％がジアルキレート（ベンゼン
当たり２個のオレフィン）であった。
【００６２】・スルホン酸Ｉで使用したアルキレート８
５％とＢＡＢ残液（ＭＷが３３０の分枝鎖アルキルベン
ゼン残液）１５％とからなるアルキレート混合物から、
スルホン酸IIを生成させた。これは、プロピレン四量体
の製造からの残液生成物であった。従って、ＡＳ５８４
にスルホン化された混合アルキレート（ＡＩ５８４）の
平均ＭＷは約３９０−４００であった。
【００６３】両スルホン酸へのスルホン化反応は、酸素
と二酸化硫黄ＳＯ2の混合物を酸化バナジウムＶ2Ｏ5を
含む触媒炉に通すことにより生成した三酸化硫黄ＳＯ3
を用いて行った。
【００６４】［使用したフェネート］フェネートＩは、
ＴＢＮが２５０の炭酸化硫化カルシウムフェネートであ
る。フェネートが作られる元となるアルキルフェノール
はフェノールのプロピレン四量体である。フェネートII
は、上記と同じアルキルフェノールから作られた炭酸化
されていない硫化フェネートである。このフェネートの
ＴＢＮは１１４である。
【００６５】［比較例Ａ］スルホン酸IIを１８５℃でギ
酸、酢酸、２−エチルヘキシルアルコール、水、塩化カ
ルシウム、石灰および潤滑油を用いて処理する常套手段
により、ＢＮが１７である市販のＬＯＢスルホネートを
製造した。次に、生成物から水分を蒸留した。得られた
ＬＯＢスルホネートは１００℃の粘度が４０ｃＳｔであ
った。大気中では薄い表皮が生じた。
【００６６】［比較例Ｂ］塩化カルシウムを用いなかっ
たこと以外は比較例Ａに示した手段およびスルホン酸に
より、ＢＮが１５であるＬＯＢスルホネートを製造し
た。得られたＬＯＢスルホネートは１００℃の粘度が５
２１ｃＳｔであった。この比較例から、従来の方法では
粘度を調整するのに塩化物を使用しないでは所望の粘度
が得られないことが明らかである。
【００６７】［実施例１］この実施例では、３１．４グ
ラムの１００Ｎ油を１７．１グラムのフェネートＩと混
合した。この混合物を１２０℃に加熱した。混合物に、
５０グラムのスルホン酸Ｉを混合しながら１０分間かけ
て加えた。更に１５分間の反応後、生成物はＴＢＮが２
２．５であり、１００℃の粘度が６４ｃＳｔであり、そ
して大気中で薄い表皮が生じた。
【００６８】［実施例２］この実施例では、１．５グラ
ムの石灰を２９．７グラムの１００Ｎ油に加え、１２０
℃に加熱した。この混合物に、２０．７グラムのスルホ
ン酸IIを加えた。石灰は、この酸を中和するのに必要な
量の１０％過剰であった。１０分間混合した後、１７．
１グラムのフェネートＩを混合物に加えた。次に、更に
３１．０グラムのスルホン酸IIを混合しながら１０分間
かけて加えた。更に１５分後に生成物を分析した。ＴＢ
Ｎは１９．４であり、粘度は３８ｃＳｔであり、そして
大気中で薄い表皮が生じた。この実施例では、約４０パ
ーセントのスルホン酸が石灰で中和され、残りの６０パ
ーセントはフェネートで中和された。
【００６９】［実施例３］この実施例では、５０グラム
のスルホン酸Ｉを、３９．４グラムの１００Ｎ油、３．
４グラムの石灰および７．２グラムのフェネートＩに使
用して、概算ＴＢＮが１９で、１００℃の粘度が１０７
ｃＳｔで、そして大気中で薄い表皮が生じた生成物を得
た。石灰は、１００％の酸を中和するのに使用された。
【００７０】［実施例４］この実施例では、５グラムの
フェネートＩを実施例３の生成物にブレンドして、概算
ＴＢＮが２９で、１００℃の粘度が７４ｃＳｔの生成物
を得た。
【００７１】［実施例５］この実施例では、５０．８グ
ラムのスルホン酸IIを、３５グラムの１００Ｎ油、３．
５グラムの石灰および１０グラムのフェネートIIに使用
して、概算ＴＢＮが１３で、１００℃の粘度が６３ｃＳ
ｔで、そして大気中で薄い表皮が生じた生成物を得た。
石灰は、１００％の酸を中和するのに使用された。
【００７２】［実施例６］この実施例では、５１．７グ
ラムのスルホン酸IIを、３７．６グラムの１００Ｎ油、
３．５グラムの石灰および７．２グラムのフェネートＩ
に使用して、概算ＴＢＮが１７で、１００℃の粘度が６
７ｃＳｔの生成物を得た。石灰は、１００％の酸を中和
するのに使用された。
【００７３】これまでに本発明を特定の態様に関して述
べたが、本出願発明は、添付した請求項の真意および範
囲から逸脱することなしに当該分野の熟練者によってな
されうる各種の変更や置換を包含するものである。
【００７４】
【発明の効果】本発明の、スルホン酸を高ＴＢＮのアル
キルヒドロキシル芳香族炭化水素の金属塩を用いて塩化
物の不在下でそしてカルボン酸を添加しないで中和する
ことからなる新規な製造方法によれば、低粘度で塩化物
を含まない低塩基価のアルキルアリールスルホネートを
得ることができる。また、得られたスルホネートは、潤
滑油用添加剤として潤滑油に清浄性および分散性を付与
するのに有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１０Ｎ 30:02 30:04 30:12 40:25 70:00

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下記からなる群より選ばれる方法からな
    る、低過塩基性アルキルアリールスルホネートの製造方
    法： （ａ）スルホン酸を高ＴＢＮのアルキルヒドロキシル芳
    香族炭化水素の金属塩で中和することからなる方法； （ｂ）スルホン酸を石灰で部分中和し、その後スルホン
    酸を高ＴＢＮのアルキルヒドロキシル芳香族炭化水素の
    金属塩で続けて中和することからなる方法；および （ｃ）スルホン酸を石灰で中和し、その後中和したスル
    ホン酸を高ＴＢＮのアルキルヒドロキシル芳香族炭化水
    素の金属塩で処理することからなる方法。
  2. 【請求項２】 スルホン酸を高ＴＢＮのアルキルヒドロ
    キシル芳香族炭化水素の金属塩で中和する前に、スルホ
    ン酸の一部を石灰で中和する請求項１に記載の製造方
    法。
  3. 【請求項３】 高ＴＢＮのアルキルヒドロキシル芳香族
    炭化水素の金属塩が硫化炭酸化アルカリ土類金属アルキ
    ルフェネートであり、そして低過塩基性アルキルアリー
    ルスルホネートが低過塩基性アルキルフェニルスルホネ
    ートである請求項１に記載の製造方法。
  4. 【請求項４】 アルカリ土類金属がカルシウムである請
    求項３に記載の製造方法。
  5. 【請求項５】 カルシウムアルキルフェネートのアルキ
    ル基が１０〜４０個の炭素原子を有する請求項４に記載
    の製造方法。
  6. 【請求項６】 中和を塩化物の不在下で行う請求項１に
    記載の製造方法。
  7. 【請求項７】 中和をカルボン酸を添加しないで行う請
    求項６に記載の製造方法。
  8. 【請求項８】 請求項３に記載の方法により製造された
    低過塩基性アルキルフェニルスルホネート。
  9. 【請求項９】 下記成分からなる潤滑油配合物： （ａ）主要量の潤滑粘度の基油、 （ｂ）０．５〜４０％の請求項８に記載の低過塩基性ア
    ルキルフェニルスルホネート、 （ｃ）０〜２０％の少なくとも一種類の無灰分散剤、 （ｄ）０〜５％の少なくとも一種類のジチオリン酸亜
    鉛、 （ｅ）０〜１０％の少なくとも一種類の酸化防止剤、 （ｆ）０〜１％の少なくとも一種類の消泡剤、および （ｇ）０〜２０％の少なくとも一種類の粘度指数向上
    剤。
  10. 【請求項１０】 約１０〜９０重量％の相溶性の有機液
    体希釈剤、および約０．５〜９０重量％の請求項８に記
    載の低過塩基性アルキルフェニルスルホネートからなる
    濃縮物。
  11. 【請求項１１】 下記成分を一緒にブレンドすることか
    らなる潤滑油組成物の製造方法： （ａ）主要量の潤滑粘度の基油、 （ｂ）０．５〜４０％の請求項８に記載の低過塩基性ア
    ルキルフェニルスルホネート、 （ｃ）０〜２０％の少なくとも一種類の無灰分散剤、 （ｄ）０〜５％の少なくとも一種類のジチオリン酸亜
    鉛、 （ｅ）０〜１０％の少なくとも一種類の酸化防止剤、 （ｆ）０〜１％の少なくとも一種類の消泡剤、および （ｇ）０〜２０％の少なくとも一種類の粘度指数向上
    剤。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の方法により製造さ
    れた潤滑油組成物。
JP11314938A 1998-11-05 1999-11-05 低粘度で塩化物を含まない低過塩基性のアルキルアリ―ルスルホネ―ト、潤滑油用添加剤としてのその用途、およびその製造方法 Withdrawn JP2000143612A (ja)

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