JP2007063562A - 内分泌撹乱化学物質を実質的に含まない線状アルキルフェノール誘導清浄剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】低減した内分泌撹乱応答を示す潤滑油組成物であって、主要量の潤滑粘度の油、および下記の物質の反応生成物の未硫化アルカリもしくはアルカリ土類金属塩からなる清浄剤を含む潤滑油組成物:(1)炭素原子数が少なくとも10のオレフィンであって、オレフィンのうちの80モル%より多くが線状でC20−C30のn−アルファオレフィンであり、10モル%未満が炭素原子数20未満の線状オレフィンであり、そして5モル%未満が炭素原子数18以下の分枝鎖オレフィンであるオレフィン、及び(2)ヒドロキシ芳香族化合物。
【選択図】なし
Description
興味深いことには、非特許文献2によると、ヒト・エストロゲン受容体を用いると、アルキル炭素の数が炭素原子9個であったときにアルキルフェノールの受容体結合が最大になったことが判明している。非特許文献2では、分枝鎖ノニルフェノールが、異性体の混合物であるが(市販されていて、n−ノニルフェノールを全く含まない)、n−ノニルフェノールと殆ど同じぐらい活性であったことに特に言及している。
a)主要量の潤滑粘度の油、および
b)下記の物質の反応生成物の未硫化アルカリもしくはアルカリ土類金属塩からなる清浄剤:
(1)炭素原子数が少なくとも10のオレフィンであって、オレフィンのうちの80モル%より多くが線状でC20−C30のn−アルファオレフィンであり、10モル%未満が炭素原子数20未満の線状オレフィンであり、そして5モル%未満が炭素原子数18以下の分枝鎖オレフィンであるオレフィン、および
(2)ヒドロキシ芳香族化合物。
(1)炭素原子数が少なくとも10のオレフィンであって、オレフィンのうちの80モル%より多くが線状でC20−C30のn−アルファオレフィンであり、10モル%未満が炭素原子数20未満の線状オレフィンであり、そして5モル%未満が炭素原子数18以下の分枝鎖オレフィンであるオレフィン、および
(2)ヒドロキシ芳香族化合物。
本発明において、ある観点では清浄剤は硫化されている。また別の観点では清浄剤は未硫化である。内分泌撹乱化学物質の決定は、当該分野では知られている多数の分析法により決定することができる。好ましい分析法は、青春期発育分析法により定量化される方法のような哺乳類分析法である。青春期発育分析法では、腟口に至る日数の減少または性的成熟時の体重の減少により、内分泌撹乱の証拠を測定することができる。これらの内分泌撹乱分析法は、種々の清浄剤化合物について繰り返し行うことができ、またそのような評価分析結果のライブラリを形成するのに審査方法として使用することができる。ライブラリを定量化して内分泌撹乱効果の激しさを決定することができ、よって内分泌撹乱の低減した配合物を予測することができる。
カルボキシル化工程は任意に、前の中和工程で生じた反応媒体に単に二酸化炭素を吹き込むことにより行い、そして少なくとも2モル%のアルキルフェネートがアルキルサリチレートに変換されるまで(電位差定量によりサリチル酸として測定)続ける。生成したアルキルサリチレートの如何なる脱カルボキシルも避けるためには、加圧下で行わなければならない。好ましくは、150℃から240℃の間の温度で、大気圧より上で15×105Pa(15bars)までの範囲内の圧力で、1乃至8時間の間反応を行う。該カルボキシル化工程は主としてアルカリ土類フェネート塩に対して用いられる。
ろ過工程の目的は、粗沈降物、特には未反応金属塩基および/または結晶性炭酸カルシウムを取り除くことにあるが、それらは先行工程で生じる可能性があり、そして潤滑油循環路に設置されたフィルタの詰りを引き起こしうる。
本発明の潤滑油組成物に使用される潤滑油または基油は一般に、特定の用途、例えばエンジン油、ディーゼルエンジン油、船用エンジン油、ギヤ油、工業油、切削油等に向けて製造される。例えば、エンジン油として所望されるなら、基油は一般には、ガソリンエンジンや船用エンジンを含むディーゼルエンジンなどの内燃機関のクランクケースに使用するのに適した粘度の鉱油または合成油である。クランクケース用潤滑油の粘度は通常、0°Fで約1300cSt乃至210°F(99℃)で24cStであり、潤滑油は合成原料からでも天然原料からでも誘導することができる。
機械撹拌器と冷却器が取り付けられたディーン・スターク・トラップとを備えた5リットル四つ口丸底フラスコに、乾燥窒素雰囲気下でC20-28の線状アルキルフェノール1392.6g(3.3モル)、続いてシェブロン(Chevron)RLOP100N油800gを充填した。C20-28の線状アルキルフェノールは、80質量%のC20-24のオレフィンと20質量%のC26-28のオレフィンとの混合物により、フェノールをアルキル化して誘導した。オレフィン混合物は、1質量%未満のC18以下のオレフィン、10質量%未満の分枝鎖オレフィン、5質量%未満の線状内部オレフィン、および90質量%より多い線状アルファオレフィンを含んでいた。この混合物を150℃におよそ14時間加熱し、次いでほぼ室温まで冷却し、そして水素化カルシウム(純度98%、アルドリッチ・ケミカル・カンパニー(Aldrich Chemical Company)製)77.2g(1.83モル)を、およそ5gずつ撹拌しながらおよそ40分かけて加えた。次に、反応を280℃まで2.5時間かけて緩やかに加熱した後、温度を230℃に下げてそこで15時間保持した。次に、反応の温度を280℃に上げてこの温度で7.5時間保持した後、再度230℃まで冷却してそこで16.5時間保持し、温度を280℃に上げて7.5時間保持し、約16時間かけて室温まで放冷し、その後150℃に加熱し、そしてセライト(Celite)512ろ過助剤を含む予備加熱した乾燥ブフナーロートで減圧によりろ過して、カルシウム2.36質量%を含む液体生成物を得た。
分子量が約390の線状アルキルフェノール1750g(すなわち4.49モル)を、反応器に充填する。線状アルキルフェノールは、およそ83質量%のn−アルファオレフィン含量を有し、その他の点では実施例1に記載したのと同様の性状を持つC20-28のアルファオレフィン留分を、スルホン酸触媒によりアルキル化反応に掛けることから誘導する。反応器は、断熱性ビグルー分別カラムが上部に配置された四つ口4Lガラス反応器である。撹拌器を毎分350回転に設定し、反応混合物を65℃に加熱し、そして石灰Ca(OH)2112.9g(すなわち1.53モル)、およびギ酸と酢酸の混合物(50/50質量比)18.9g(すなわちこの混合物0.36モル)をこの温度で添加する。その後、反応媒体を120℃に加熱し、この温度で反応器を窒素雰囲気下に置き、次いで更に165℃に加熱して窒素雰囲気を止めると、この温度で水の蒸留が始まる。温度を1時間で220℃まで上げ、圧力を徐々に大気圧より低くして5000Pa(50mbars)の絶対圧が得られるまで下げる。反応混合物を上記の条件で3時間維持する。反応混合物を180℃まで放冷し、次いで窒素雰囲気下で減圧を解除し、そして分析用に試料を採取する。
A)工程で得られた生成物を3.6Lオートクレーブに移し、それに100N油640gを加え、そして180℃に加熱する。この温度で反応器を二酸化炭素(CO2)により掃去し、掃去を10分間続ける。この工程で使用したCO2の量は20g程度である。温度を200℃に上げ、極小さな漏れを残してオートクレーブを密閉し、そしてCO2の導入を続けて3.5×105Pa(3.5bars)の圧力を200℃で6時間維持する。導入したCO2の量は50g程度である。次に、オートクレーブを165℃に冷却し、圧力を大気圧に回復させ、その後に反応器を窒素でパージする。回収した生成物の特徴は、ASTM D−2896によるTBN9、沈降物(容量%)9、サリチル酸値(mg/KOH/g)4にある。
分枝C12又は分枝ドデシルフェノールのカルシウム塩の混合物−を、主にプロピレン四量体から誘導した分枝鎖のC10−C15のオレフィンでフェノールをアルキル化して製造した。プロピレン四量体は次のような炭素分布を有する:
炭素数 質量%
────────────────
≦C10 1
C11 18
C12 59
C13 17
C14 4
≧C15 1
────────────────
蒸留した分枝C10-12アルキルフェノールのカルシウム塩
機械撹拌器と冷却器が取り付けられたディーン・スターク・トラップとを備えた5リットル四つ口丸底フラスコに、乾燥窒素雰囲気下で蒸留したC10-12の分枝アルキルフェノール607g(2.32モル)、続いてシェブロンRLOP100N油500gを充填した。この混合物を150℃におよそ14時間加熱した後、氷浴を用いておよそ20℃に冷却した。フラスコに、水素化カルシウム(純度98%、アルドリッチ・ケミカル・カンパニー製)42.1g(1.16モル)を、およそ10gずつ撹拌しながら加えた。次に、反応を1時間かけて270℃に加熱して270℃で6時間保持した後、200℃に冷却して200℃でおよそ64時間保持した。次に、反応を270℃に加熱して270℃で3時間保持した後、150℃まで冷却し、そしてセライトのろ過床を含む予備加熱した乾燥ブフナーロートで減圧によりろ過して、カルシウム3.82質量%を含む澄んだ蜂蜜色の生成物を得た。
分枝ペンタデシルフェノールのカルシウム塩−を、主にプロピレン五量体から誘導した分枝鎖でC14−C18のオレフィンでフェノールをアルキル化して製造した。機械撹拌器と冷却器が取り付けられたディーン・スターク・トラップとを備えた2リットル丸底フラスコに、乾燥窒素雰囲気下でC15分枝アルキルフェノール705g(2.32モル)、続いてシェブロンRLOP100N油500gを充填した。この混合物を氷浴を用いておよそ13℃に冷却した後、水素化カルシウム(純度98%、アルドリッチ・ケミカル・カンパニー製)48.8g(1.16モル)を、およそ10gずつ撹拌しながら加えた。次に、反応を50分かけて100℃に加熱した後、140分かけて200℃に加熱して200℃でおよそ18時間保持し、次いで1時間かけて280℃に加熱して280℃で8.5時間保持し、次に230℃に冷却して230℃でおよそ14時間保持した。次に、反応を150℃まで冷却し、そしてセライトのろ過床を含む乾燥した熱い(150℃)600mLブフナーロートで、110から120℃の間に維持しながら減圧によりろ過して、カルシウム3.51質量%を含む生成物を得た。
混合分枝C12及び線状C20-28のアルキルフェノールのカルシウム塩
熱したビグルー分別カラムと機械撹拌器が取り付けられた4リットル四つ口ガラス反応器に、C12の分枝アルキルフェノール(比較例Aと同様にして製造した)875g(3.24モル)、およびC20-28の線状アルキルフェノール(実施例1に記載した)875gを充填した。撹拌を開始して反応を65℃に加熱し、その時点で消石灰(Ca(OH)2)158g(2.135モル)を添加し、続いてギ酸と酢酸の50/50(質量比)混合物19gを添加した。次に、反応を120℃に加熱し、その時点で反応器を窒素雰囲気下に置き、次いで165℃に加熱して窒素を止めた。水の蒸留が始まったが、反応温度を240℃に上げ、圧力を徐々に下げて絶対圧50mbarにした。反応混合物を240℃、圧力50mbarで5時間保持した。次に、反応を180℃まで放冷し、そして減圧に代えて窒素を入れた。66mLの水と57mLの有機相とからなる二相の留出物を得た。
メス子CD(商品名、スプレイグ・ダウリー(Sprague-Dawley)社製)ラットにおける、経口栄養で投与して、実施例1および比較例A−Dに暴露させた後の青春期発育の評価。
この評価は、「メス青春期分析法」と呼ばれる毒物学審査の改良版である。この分析法では、20日間の試験物質投与過程で、エストロゲン及び抗エストロゲン活性、並びに視床下部−下垂体−生殖腺/甲状腺軸の摂動を検出する。性的成熟のタイミング(腟口の日齢)の変化、器官重量の変化、および最初の発情期の日齢によって影響を検出する。この分析法は、内分泌指標に敏感に反応するように設計されているが、ある特定の内分泌介在機構を取りだすことができないという見方からは一面的な方法であるということもできる。
─────────────────────────────────────
化合物 投与量 腟口に至る日数 性的成熟時の体重
(mg/kg/日)
─────────────────────────────────────
実施例1 0 31.8±2.04 112.8±10.09
60 33.6±2.72 124.6*±15.36
250 32.8±1.52 119.0±9.13
1000 33.4±1.65 123.6*±12.42
─────────────────────────────────────
比較例A 0 34.5±1.60 105.9±11.16
の化合物 60 28.3**±1.05 104.4±11.12
(試験1) 250 27.9**±0.74 96.0*±10.24
1000 27.6**±0.65 74.6**±8.61
─────────────────────────────────────
比較例A 0 33.2±2.55 110.9
の化合物 5 33.3±2.37 108.2
(試験2) 20 32.7±2.06 109.5
60 29.1**±2.29 89.29*
─────────────────────────────────────
比較例B 0 31.8±2.04 112.8±10.09
の化合物 60 31.1±2.71 107.1±16.91
250 27.0**±1.00 84.2**±8.25
1000 26.1**±0.74 77.1**±7.43
─────────────────────────────────────
比較例C 0 33.2±2.55 110.9±14.71
の化合物 60 29.6**±2.77 89.7**±14.65
250 26.5**±0.52 75.2**±6.64
1000 27.9**±2.07 77.4**±10.34
─────────────────────────────────────
比較例D 0 36.5±1.60 113.9±7.82
の化合物 30 33.9**±2.22 104.5*±13.85
150 28.2**±0.41 68.2**±7.99
1000 28.5**±0.92 68.8**±3.96
─────────────────────────────────────
*:p≦0.05(95%信頼限界)を意味する
**:p≦0.01(99%信頼限界)を意味する
第1表のデータは、分析法の感度が、性的成熟で測定したときに上記化合物間で内分泌機能を撹乱する能力を識別できることを明らかにしている。さらに、上記の表には列挙していないが、上記化合物のうちの幾つかは、甲状腺ホルモン測定値(T4、TSH)で統計的に大きな(p≦0.05又は0.01)変化を生じ、よって分析法の能力が甲状腺並びに生殖内分泌学の摂動を検出できることを明らかにしている。
Claims (15)
- 下記の成分を含む潤滑油組成物:
a)主要量の潤滑粘度の油、および
b)下記の物質の反応生成物の未硫化アルカリもしくはアルカリ土類金属塩からなる清浄剤:
(1)炭素原子数が少なくとも10のオレフィンであって、そのオレフィンのうちの80モル%より多くが線状でC20−C30のn−アルファオレフィンであり、10モル%未満が炭素原子数20未満の線状オレフィンであり、そして5モル%未満が炭素原子数18以下の分枝鎖オレフィンであるオレフィン、および
(2)ヒドロキシ芳香族化合物。 - アルファオレフィンがエチレンのオリゴマー化により誘導されたものである請求項1に記載の組成物。
- アルファオレフィンがアルファオレフィンの混合物である請求項2に記載の組成物。
- アルファオレフィンがC20及びC24のアルファオレフィンを主要量で含む請求項3に記載の組成物。
- アルファオレフィン混合物が、約60乃至約90質量%のC20及びC24のアルファオレフィン、および40乃至10質量%のC26及びC28のアルファオレフィンを含む請求項3に記載の組成物。
- アルカリもしくはアルカリ土類金属塩が、アルカリ酸化物またはアルカリ水酸化物から選ばれた金属塩基から誘導されたものである請求項1に記載の組成物。
- アルカリもしくはアルカリ土類金属塩が、アルカリ土類酸化物またはアルカリ土類水酸化物から選ばれた金属塩基から誘導されたものである請求項1に記載の組成物。
- 金属塩基が、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、石灰およびドロマイトからなる群より選ばれる請求項7に記載の組成物。
- ヒドロキシ芳香族化合物が、フェノール、カテコール、レソルシノール、ヒドロキノンおよびピロガロールからなる群より選ばれる請求項1に記載の組成物。
- ヒドロキシ芳香族化合物がフェノールである請求項9に記載の組成物。
- ヒドロキシ芳香族化合物が、カテコール、レソルシノールおよびヒドロキノンからなる群より選ばれる請求項1に記載の組成物。
- 清浄剤の塩基価BNが、標準ASTM−D−2896に従って測定したときに3乃至60である請求項1に記載の組成物。
- さらに、第二の清浄剤を含む請求項1に記載の潤滑油組成物。
- 主要量の潤滑粘度の油および未硫化フェネート清浄剤を含む潤滑油組成物であって、該フェネート清浄剤が基本的に、炭素原子数が少なくとも10のオレフィンであって、該オレフィンのうちの80モル%より多くが線状でC20−C30のn−アルファオレフィンであり、10モル%未満が炭素原子数20未満の線状オレフィンであり、そして5モル%未満が炭素原子数18以下の分枝鎖オレフィンであるオレフィンから誘導された線状アルキルフェノールのカルシウム塩からなる潤滑油組成物。
- 線状C20−C30n−アルファオレフィンが、約60乃至約90質量%のC20及びC24のアルファオレフィン、および40乃至10質量%のC26及びC28のアルファオレフィンを含む請求項14に記載の組成物。
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