JP2001064623A - 硫化した有機化合物からの硫化水素および/またはメルカプタンの放出を抑制するための方法 - Google Patents

硫化した有機化合物からの硫化水素および/またはメルカプタンの放出を抑制するための方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常は高比率のイオウを含有する硫化した有
機化合物からの硫化水素および/またはメルカプタンの
放出を抑制するための方法を提供する。 【解決手段】 該硫化した有機化合物を有機ヒドロペル
オキシドで処理することによって上記課題が解決され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、通常は高比率のイ
オウを含有する硫化した有機化合物からの硫化水素およ
び/またはメルカプタンの放出を抑制するための方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】高比率のイオウを含有し、いわゆる「イ
オウ担体」として使用されるイオウ含有有機化合物は、
例えば潤滑剤における(EP添加剤)として使用されたと
きに、特に、これらのイオウ含有潤滑剤が使用時に外力
および高温にかけられたときに、硫化水素および/また
はメルカプタンを放出する強い傾向を有することが知ら
れている。
【0003】これらのイオウ含有化合物に求められる多
くの要求事項の1つは、可能であるなら、硫化水素およ
び/またはメルカプタンの放出が起こらないことであ
る。この理由は、これら化合物が、その不快な臭気のゆ
えに迷惑であるだけでなく、健康に対して有害であると
考えられるためである。
【0004】従って、適当な添加剤をイオウ含有有機化
合物に加えることによって、または、この種の放出を抑
制しうる適当な化合物でイオウ含有有機化合物を処理す
ることによって、高比率のイオウを含むイオウ含有有機
化合物からの硫化水素および/またはメルカプタンの放
出を抑制する試みが少なからず行われていた。
【0005】例えば、米国特許No.4778609は、
イオウ含有潤滑剤からの硫化水素の放出を抑制しうる立
体障害イミンを記載している。この欠点は、使用される
イミンが(ホルム)アルデヒドの供給源であると考えら
れ、従って(ホルム)アルデヒドの放出が予想され、これ
が健康および環境の観点から欠点であると考えられるこ
とである。
【0006】米国特許No.4873006は、活性なイ
オウを含む有機化合物からの硫化水素の放出の抑制を意
図する方法であって、これらのイオウ含有化合物を、所
望によりアルカリまたはアルカリ土類金属含有化合物の
存在下に、長鎖の置換されたポリカルボン酸とヒドロキ
シアルキル(ポリ)アミンの反応生成物によって処理する
ことからなる方法を記載している。この方法の欠点は、
特にこれら種類の金属含有化合物を使用することである
(これら金属含有化合物は、現在では、環境的な理由か
ら望ましくないものと考えられている)。さらに、イオ
ウ含有化合物を処理するために使用するポリカルボン酸
とヒドロキシアミンの反応生成物は、調製および製造が
複雑であり、このことがこの方法を経済的に価値の低い
ものにしている。
【0007】さらに、ウルマン(Ullmann)の工業化学の
事典、第A26巻、第775頁、第5完全修正版、19
95年、VCH、Verlagsgesellschaft、ISBN、3-
527-20126-2、および、ホイベン-ベイル(Houb
en-Weyl)、有機化学の方法、第E11巻/第1部、第1
36頁以降、Georg Thieme Verlag Stuttgart、198
5年から、硫化水素およびメルカプタンが、過酸化水素
との反応によって酸化され、こうして無害になりうるこ
とが既知である。この方法の主な欠点は、これが二相反
応であり、高い技術コストを必要とし、この方法を経済
的に価値の低いものにしていることである。さらに、全
てのイオウ含有有機化合物を過酸化水素で酸化するのは
不可能である。これは、ある種のメルカプタン(例え
ば、α-オレフィンに基づくメルカプタン)は、この方法
で酸化することができないか、または極めて不完全にし
か酸化することができないためである。さらに、極めて
揮発性の高い望ましくない二次生成物が超酸化によって
生成し、これが有機イオウ担体の溶解性挙動に陰性作用
を有している。これに加えて、過酸化水素による処理
は、特に、これを数回繰返さなければならないときに
は、イオウ担体に対して品質劣化作用(例えば、色の濃
厚化)を有する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、可能
であるなら全ての種類の有機イオウ担体からの硫化水素
および/またはメルカプタンの放出を抑制するための単
純な方法であって、望ましくない二次反応が最少であ
り、(ホルム)アルデヒドの放出がなく、追加の金属化合
物を使用することなく行いうる方法を提供することであ
った。
【0009】ここに、高比率のイオウを含む有機イオウ
含有化合物を製造するための基礎物質としてどのような
原料(合成または天然)を使用したかにかかわらず、有機
ヒドロペルオキシドを使用することによって、これらイ
オウ含有化合物を安定化しうることを見い出した。
【0010】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、高比率
のイオウを含む硫化した有機化合物からの硫化水素およ
び/またはメルカプタンの放出を抑制するための方法で
あって、硫化した有機化合物を0.01〜10重量%の
有機ヒドロペルオキシドで処理することを特徴とする方
法を提供するものである。
【0011】
【発明の実施の形態】硫化した有機化合物を、全反応混
合物に対して0.05〜5重量%、特に0.1〜1.0重
量%の有機ヒドロペルオキシドで処理するのが好まし
い。
【0012】本発明の方法に使用することができる適当
な有機ヒドロペルオキシドは、例えば、t-ブチルヒド
ロペルオキシド、t-アミルヒドロペルオキシド、クメ
ンヒドロペルオキシドおよびジイソプロピルベンゼンモ
ノヒドロペルオキシドである。ここに挙げたものとは異
なる有機ヒドロペルオキシドも使用しうることが明らか
である。クメンヒドロペルオキシドを使用するのが好ま
しく、クメン中の10〜90重量%濃度の溶液の形態で
使用するのが好ましく、70〜80重量%溶液の形態で
使用するのがさらに好ましい。他のヒドロペルオキシド
も溶液中で使用してよいことが明らかである。あらゆる
不活性な有機溶媒がこの目的に適する。
【0013】有機ヒドロペルオキシド(これは、個々に
または互いとの混合物として使用することができる)に
よる硫化した有機化合物の処理は、通常は約0〜150
℃、好ましくは30〜120℃、特に50〜80℃の反
応温度で行う。ここで、使用するヒドロペルオキシドの
分解点が温度の上限を制限する。ヒドロペルオキシドに
よる硫化した有機化合物の処理時間は、特に、使用する
特定のヒドロペルオキシドに依存するが、約1〜120
分間、好ましくは5〜60分間、さらに好ましくは15
〜45分間である。
【0014】適当なヒドロペルオキシドは、特に、例示
の目的で上記したヒドロペルオキシドであり、処理しよ
うとする硫化した有機化合物中に溶解し、大きな技術コ
ストを伴わずに貯蔵および取扱うことができるヒドロペ
ルオキシドである。
【0015】ヒドロペルオキシドを溶液中で使用すべき
であるときには、所望により有機溶媒(例えば、クメン
ヒドロペルオキシドを使用するときにはクメン)を、反
応終了後に真空蒸留によって除去することができる。
【0016】従来技術から既知であり、硫化水素および
/またはメルカプタンの放出を抑制しうる他の化合物を
有機ヒドロペルオキシドに加えうることが明らかであ
る。例えば、過酸化水素、立体障害イミンまたは長鎖の
置換ポリカルボン酸とヒドロキシアルキル(ポリ)アミン
の反応生成物(所望により、アルカリまたはアルカリ土
類金属含有化合物の存在下にある)を挙げることができ
る。
【0017】例えば潤滑剤中のEP添加剤として使用さ
れる通常は10重量%以上の高比率のイオウを含むあら
ゆるイオウ含有有機化合物を、本発明の方法を用いて処
理することができる。これら種類のイオウ含有有機化合
物は、不飽和有機化合物の硫化によって既知のように製
造され、これにより、鎖中に数個のイオウ原子を含むポ
リスルフィド化合物が得られる。
【0018】適当な不飽和有機化合物は、1またはそれ
以上の二重結合を有する化合物である。これら不飽和有
機化合物は、2〜50個の炭素原子を含む分岐もしくは
未分岐の脂肪族、脂環式もしくは芳香族炭化水素であっ
てよい。このような不飽和有機化合物の例は、イソブチ
レン、プロピレンおよびその対応するダイマー、トリマ
ーもしくはテトラマー、ポリイソブチレン、1-オクテ
ン、1-デセン、1-ドデセン、C20〜C24ポリ-α-オレ
フィン、シクロヘキセン、ジシクロペンタジエンおよび
オクタデセノールである。
【0019】さらに、天然の原料も不飽和有機化合物と
して適している(例えば、動物または植物の脂および
油)。これらは、飽和および不飽和脂肪酸のモノ、ジお
よびトリグリセリドを含有する。不飽和のワックスエス
テルもこれに包含される。これら種類の原料の例は、ヒ
マワリ油、ナタネ油、大豆油、ピーナツ油、ヒマシ油、
ラード油、獣脂および魚油である。ここに列挙した脂お
よび油を、対応するエステルの形態で使用しうることが
明らかである。
【0020】不飽和有機化合物の硫化は既知であり、通
常は、常圧または高圧下に高温で、触媒を用いるかまた
は用いずに、イオウおよび/または硫化水素を用いて行
う。使用した有機化合物の硫化の後に、窒素を反応混合
物中に吹込んで揮発性の高い化合物を除去し、これに続
いて、薄層蒸発器における処理または蒸留の形態での所
望による真空処理を行う。通常、これは約50〜150
℃の温度および約5〜500mバールの圧力で行う。
【0021】しかし、硫化した有機生成物について記載
した後処理は、硫化水素および/またはメルカプタンの
放出がもはやありえない硫化した生成物を製造するため
には不十分であるのが普通である。
【0022】しかし、本発明の方法を用いて、例えば高
い外的条件(温度および圧力)下にEP添加剤として潤滑
剤において使用したときに、硫化水素またはメルカプタ
ンの放出を実質的に示すことのない、高比率のイオウを
含む硫化した有機化合物が得られる。
【0023】
【実施例】以下に記載するいわゆる硫化水素試験が、硫
化水素および/またはメルカプタンの望ましくない放出
を調べるのに適する。この試験は次のように行う。試験
する物質(15g)を100mlの広口ビンに秤量して入
れる。酢酸鉛紙の小片を水で湿らせ(これは試験の感度
を高める)、ビン上のガラス糸と蓋の間に固定すること
ができるように折り目をつける。この小片の約2/3
が、試験する物質上のビンの内側の空間に自由に垂れ下
がるようにしなければならない。酢酸鉛紙は、物質と接
触してはならない。このビンをしっかりと封止し、10
0℃の乾燥キャビネット中に30分間放置する。冷却後
に、酢酸鉛紙の変色を評価する(この紙は、H2Sによっ
て黒色に、そしてメルカプタンによって褐色に着色す
る)。評価には、以下の視覚的な尺度を用いる: 点数1:変色なし 点数2:わずかな褐色の着色 点数3:褐色の着色 点数4:黒色の着色
【0024】実施例1 デセン-1に基づくイオウ担体
(イオウ含量 約20%) 初めに、イオウおよび硫化水素を用いてデセン-1から
調製した粗製のイオウ担体から、約120℃および20
mバールの薄層蒸発器において、揮発性の高い構成成分
を除去した。H2S試験は4であった。50℃まで冷却
した後、1.0重量%のクメンヒドロペルオキシド溶液
(クメン中で80%濃度)を加え、混合物をさらに1時間
撹拌した。H2S試験は1であった。
【0025】実施例2 デセン-1に基づくイオウ担体
(イオウ含量 約28%) 初めに、イオウおよび硫化水素を用いてデセン-1から
調製した粗製のイオウ担体から、約120℃および20
mバールの薄層蒸発器において、揮発性の高い構成成分
を除去した。H2S試験は4であった。60℃まで冷却
した後、0.25重量%のクメンヒドロペルオキシド溶
液(クメン中で80%濃度)を加え、混合物をさらに1/
2時間撹拌した。H2S試験は1であった。
【0026】実施例3 ナタネ油およびナタネ油メチル
エステルに基づくイオウ担体(イオウ含量 約10%) 初めに、イオウおよび硫化水素を用いてナタネ油および
ナタネ油メチルエステルから調製した粗製のイオウ担体
を、100℃および20mバールで2時間蒸留した。H
2S試験は4であった。50℃まで冷却した後、1.0重
量%のクメンヒドロペルオキシド溶液(クメン中で80
%濃度)を加え、混合物をさらに1時間撹拌した。H2
試験は1であった。
【0027】実施例4 ナタネ油およびナタネ油メチル
エステルおよびデセン-1に基づくイオウ担体(イオウ含
量 約15%) 初めに、イオウおよび硫化水素を用いてナタネ油および
ナタネ油メチルエステルおよびデセン-1から調製した
粗製のイオウ担体を、100℃および20mバールで2
時間蒸留した。H2S試験は4であった。50℃まで冷
却した後、0.5重量%のクメンヒドロペルオキシド溶
液(クメン中で80%濃度)を加え、混合物をさらに1時
間撹拌した。H2S試験は1であった。
【0028】実施例5 ヒマワリ油およびナタネ油メチ
ルエステルに基づくイオウ担体(イオウ含量 約15%) イオウおよび硫化水素を用いてヒマワリ油およびナタネ
油メチルエステルから調製した粗製のイオウ担体を、蒸
留段階を行うことなく、0.5重量%のクメンヒドロペ
ルオキシド溶液(クメン中で80%濃度)で処理し、混合
物をさらに1/2時間撹拌した。H2S試験は1であっ
た。
【0029】以上において、例示の目的で本発明を詳し
く説明したが、この説明が該目的のためだけのものであ
り、当業者なら、請求の範囲によって限定されることを
除いて本発明の思想および範囲から逸脱することなく、
これに修飾を加えうることを理解すべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルフレート・パウリ ドイツ連邦共和国68799ライリンゲン、イ ム・オープストガルテン9番 (72)発明者 ヨアヒム・ヘクマン ドイツ連邦共和国67117リムブルガーホフ、 ジークレシュトラーセ7ベー番 (72)発明者 ミヒャエル・ヴューア ドイツ連邦共和国69493ヒルシュベルク、 ヘッデシャイマー・シュトラーセ47番 (72)発明者 アヒム・フェセンベッカー ドイツ連邦共和国68753ヴァクホイゼル− キルラッハ、オーベレ・バッハシュトラー セ46番 (72)発明者 クルト・シリング ドイツ連邦共和国68723シュヴェツィンゲ ン、オストプロイセンリング5アー番

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高イオウ含量を有する硫化した有機化合
    物からの硫化水素および/またはメルカプタンの放出を
    抑制するための方法であって、該硫化した有機化合物
    を、全反応混合物に対して0.01〜10重量%の有機
    ヒドロペルオキシドで処理することからなる方法。
  2. 【請求項2】 有機ヒドロペルオキシドが、t-ブチル
    ヒドロペルオキシド、t-アミルヒドロペルオキシド、
    クメンヒドロペルオキシドおよび/またはジイソプロピ
    ルベンゼンモノヒドロペルオキシドからなる群から選択
    される請求項1に記載の方法。
JP2000225436A 1999-07-29 2000-07-26 硫化した有機化合物からの硫化水素および/またはメルカプタンの放出を抑制するための方法 Withdrawn JP2001064623A (ja)

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