JP2012530817A - エーテルピロリドンカルボン酸含有の水混合金属処理液 - Google Patents

Abstract

本発明の対象は、ベース油または基油、次式（１）で表されるエーテルピロリドンカルボン酸、

［式中、
Ｒ^１は、Ｃ_８−Ｃ_３０−アルキル、Ｃ_８−Ｃ_３０−アルケニル、Ｃ_６−Ｃ_３０−アリール、Ｃ_７−Ｃ_３０−アルキルアリールであり、
Ｍは、水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはアンモニウムであり、
Ｘは、Ｃ_２−Ｃ_６−アルキレン、または次式（２）で表されるポリ（オキシアルキレン）基である。

（式中、
ｌは、１〜５０の数であり、
ｍ、ｎは、ｌとは独立してかつ互いに独立して、０〜５０の数であり、
Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４は互いに独立して、水素、ＣＨ_３、またはＣＨ_２ＣＨ_３であり、
Ｙは、Ｃ_２−Ｃ_６−アルキレンである）］
またはそれの塩１０〜５０重量％、並びに、VE−水中の組成物の５重量％濃度エマルションがｐＨ７〜１１を示すような量のｐＨ調整剤／中和剤を含む、組成物である。

Description

本発明は、乳化作用および防食作用を示すエーテルピロリドンカルボン酸またはその塩を含有する水混合金属処理液、ならびに水混合金属処理液を製造するための濃厚物に関する。

水混合金属処理液は世界的に金属処理液として大量に調達されており、さらにそのうちでエマルションが大きな割合を占めている。これらのエマルションは、典型的には以下の組成を有する濃厚物から、水と混合することによって調製される。
a) ベース油または基油、たとえば鉱油、合成炭化水素、アルキル化芳香族化合物、脂肪酸エステル、天然油、および合成ポリマーエステル
b) 乳化剤
c) 防食剤
d) ｐＨ調整剤／中和剤、たとえば、アミンおよびアルカノールアミン
e) 安定剤、相溶化剤（Ｐｈａｓｅｎｖｅｒｍｉｔｔｌｅｒ）
f) 極圧添加剤（ＥＰ）
g) 耐摩耗添加剤（ＡＷ）
h) 消泡剤
i) 殺生物剤
j) 金属イオン、たとえば硬水に対する錯化剤
k) 非鉄金属阻害剤

濃厚物中には、基油以外に乳化剤および防食剤が量的に多く含まれている。非イオン系乳化剤の他には、とりわけ、一部防食作用も有するイオン系乳化剤が使用される。その際乳化剤に基本的に要求されていることの一つとは、エマルションの安定化の他には急速な”自発的”エマルション形成であり、これは、水相中に導入される際の濃厚物の急速な分散（Ｖｅｒｔｅｉｌｕｎｇ）（”ブルーミング”）によって示される。

一般に、濃厚物と水は、１：５〜１：１００の比率、好ましくは１：１０〜１：３０の比率で混合される。

経済的理由、および混合の煩雑さを減じる目的で、添加剤の数またはその量を減らすために複数の機能を有する添加剤が好ましくは使用される。添加剤の数が少ないほど、そしてそれらが互いに相溶性が良好であるほど、安定剤または相溶化剤を使用する必要性が低減される。殺生物剤、消泡剤、および硬水に対する錯化剤のような添加剤の使用を不必要とするか、または少なくとも低減する添加剤も望ましい。生態学的観点から今日では、容易に生分解可能である添加剤も要求されている。

非イオン系乳化剤は防食作用を有さない一方で、一般的な教科書（たとえば、Ｔｈｅｏ Ｍａｎｇ， Ｗ． Ｄｒｅｓｓｅｌ、”Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ ａｎｄ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ”， Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ， Ｗｅｉｎｈｅｉｍ， ２００８；Ｓ． ４００ｆｆ．（非特許文献１）、またはＪ． Ｐ． Ｂｙｅｒｓ， ”Ｍｅｔａｌｗｏｒｋｉｎｇ ｆｌｕｉｄｓ”， Ｔａｙｌｏｒ ａｎｄ Ｆｒａｎｃｉｓ、Ｂｏｃａ Ｒａｔｏｎ， ２００６；Ｓ． １３２ｆｆ．（非特許文献２）から、防食作用を有するアニオン系乳化剤、たとえば、７〜１１の優勢なｐＨ値においてアニオン性の形態で存在する脂肪酸およびナフテン酸、石油スルホネート、またはリン酸モノエステルおよびリン酸ジエステルが知られている。しかしながら、これらの教科書はまた、それらの物質群には多少とも強い硬水不安定性が共通していることを記述している。一般に金属処理液を製造するには飲用水が使用され、そして部分的には何ヵ月間にもわたるそれら液体の使用期間中にその使用水が蒸発し、そして加工された金属工作物が脱塩されることによって金属イオンの数が増えるため、それらの化合物の使用は、特に硬水地域において制限されている。

欧州特許出願公開第０５０１３６８号明細書（特許文献１）は、卓越した防食剤および乳化剤である、一般に、ある量で硬水安定性がありかつそれほど発泡性でないアルケニルコハク酸セミアミドおよびアルケニルコハク酸イミドを記載している。しかし、特にそのセミアミドはある程度の加水分解不安定性を有するので、乳化剤の使用時間を短縮する。

欧州特許出願公開第１３５４９０５号明細書（特許文献２）およびそこに引用された文献では、金属処理液中に防食作用を有する乳化剤として使用可能であり、そして非常に良好な硬水安定性を有するエーテルカルボン酸が記載されている。しかし、その防食作用は、場合によりわずかにすぎない。残念なことに、それらの化合物には強い発泡傾向があるため、洗剤および洗浄剤中での使用が示されている。さらにその調製は高い水の消費量、および多量の塩化ナトリウムの発生を伴い、生態学的にも経済的にも不都合である。

欧州特許出願公開第０５０１３６８号明細書 欧州特許出願公開第１３５４９０５号明細書 米国特許第４３０４６９０号明細書 米国特許第４２９８７０８号明細書 米国特許第４２３５８１１号明細書

Ｔｈｅｏ Ｍａｎｇ， Ｗ． Ｄｒｅｓｓｅｌ、"Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ ａｎｄ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ"， Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ， Ｗｅｉｎｈｅｉｍ， ２００８；Ｓ． ４００ｆｆ． Ｊ． Ｐ． Ｂｙｅｒｓ， "Ｍｅｔａｌｗｏｒｋｉｎｇ ｆｌｕｉｄｓ"， Ｔａｙｌｏｒ ａｎｄ Ｆｒａｎｃｉｓ、Ｂｏｃａ Ｒａｔｏｎ， ２００６；Ｓ． １３２ｆｆ．

本発明の課題は、水混合金属処理液において使用するために、良好な腐食保護特性を有する、容易に入手可能な、硬水中で安定かつ弱発泡性の乳化剤を見出すことであった。

縮合反応においてエーテルアミン類およびイタコン酸類から入手できるエーテルピロリドンカルボン酸が、水混合金属処理液中での乳化剤として際だって適していることが今や見出された。というのも、エーテルピロリドンカルボン酸は非常に良好な硬水安定性であり、そして発泡傾向および腐食保護において公知のエーテルカルボン酸より勝っているからである。さらなる利点とは、エーテルピロリドンカルボン酸が非イオン系乳化剤、防食剤ならびにＥＰ／ＡＷ添加剤のような追加的な公知の添加剤のほとんどとの相容性が高く、したがって容易に調合されることである。

本発明の対象は、ベース油または基油と、次式（１）で表されるエーテルピロリドンカルボン酸、

［式中、
Ｒ^１は、Ｃ_８−Ｃ_３０アルキル、Ｃ_８−Ｃ_３０アルケニル、Ｃ_６−Ｃ_３０アリール、Ｃ_７−Ｃ_３０アルキルアリールであり、
Ｍは、水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはアンモニウムであり、
Ｘは、Ｃ_２−Ｃ_６アルキレン、または次式（２）で表されるポリ（オキシアルキレン）基である。

（式中、
ｌは、１〜５０の数であり、
ｍ、ｎは、ｌと独立してかつ互いに独立して、０〜５０の数であり、
Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４は互いに独立して、水素、ＣＨ_３、またはＣＨ_２ＣＨ_３であり、
Ｙは、Ｃ_２−Ｃ_６−アルキレンである）］
またはその塩１０〜５０重量％および脱塩水中の前記組成物の５重量％エマルションがｐＨ７〜１１を示すような量のｐＨ調整剤／中和剤を含む組成物である。

本発明の組成物は、本明細書中において濃厚物とも称される。同様に、金属処理剤と金属処理液の両概念は同義的に使用される。

本発明のさらなる対象は、本発明の組成物および水を１：５〜１：１００の重量比で含む含水金属処理剤である。本発明の金属処理剤は一般にエマルションの形態で存在する。

本発明のさらなる対象は、含水金属処理剤中における、０．１〜１０％の濃度での乳化剤および／または防食剤としての、上記の式（１）で表されるエーテルピロリドンカルボン酸の使用である。

本発明の組成物は、好ましくは１００重量％までのベース油または基油を含む。

上記の式（１）の置換基Ｍは、遊離酸の場合、水素であり、塩の場合、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンまたはアンモニウムイオンである。アンモニウムイオンの場合、好ましくは、以下の本文でｐＨ調整剤／中和剤として記載されるアミンのプロトン化に由来する化合物である。

残基Ｒ^１は好ましくは、線状または分岐状のＣ_８−Ｃ_３０アルキル鎖またはアルケニル鎖、たとえば、ｎ−オクチルまたはイソオクチル、ｎ−ノニルまたはイソノニル、ｎ−デシルまたはイソデシル、ウンデシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、エイコシル、またはより長鎖の残基である。同様に、Ｒ^１は、単核または多核であって、そして置換基、特にアルキル鎖を有することのできるＣ_６−Ｃ_３０−アリール残基であることができる。

本発明の好ましい一実施形態において、残基Ｒ^１−Ｏは、イソトリデカノールのような合成アルコール、または商品名Ｌｉａｌ（登録商標）またはＥｘｘａｌ（登録商標）で市場から入手可能なフィッシャー・トロプシュアルコールから誘導される。

さらなる好ましい一実施形態において、残基Ｒ^１−Ｏは、脂肪族アルコールまたは脂肪族アルコールの混合物由来である。適切な脂肪族アルコールは、たとえば、カプリルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、ココイルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、リシニルアルコール、リノレイルアルコール、ベヘニルアルコール、および獣脂アルコールである。特に好ましくは、残基Ｒ^１−Ｏがオレイルセチルアルコールに由来するものである。

さらなる好ましい一実施形態において、残基Ｒ^１−Ｏは、アルキルフェノール、たとえば、ブチルフェノール、ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、テトラデセニルフェノール、ヘキサデセニルフェノール、オクタデセニルフェノール、およびエイコサデセニルフェノール、Ｃ_２２−アルキルフェノール、Ｃ_２４−アルキルフェノール、Ｃ_２８−アルキルフェノールもしくはＣ_３０−アルキルフェノール、またはそれの混合物から誘導される。

ＸおよびＹは、好ましくは、式−（ＣＨＲ^１６）_k−（式中、Ｒ^１６は、Ｈ、ＣＨ_３またはＣＨ_２ＣＨ_３を表し、ｋは２〜６の数を示す）で表される基を示す。Ｒ^１６は好ましくは、Ｈを示す。ｋは好ましくは、２〜４の数を示す。特に好ましくは−（ＣＨＲ^１６）_k−は、式−ＣＨ_２−ＣＨ_２−、−ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_３）−、−（ＣＨ_２）_３−または−ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_２ＣＨ_３）−の基を示す。全ての単位−（ＣＨ_２Ｒ^１６）−中において、Ｒ^１６は、同じ意味を有するかまたは異なる意味を有することができる。

ｌは好ましくは、２〜１０の数を示す。

ｍは好ましくは、１〜１０の数を示す。さらなる好ましい一実施形態において、ｍは、０、１、２、または３を示す。

ｎは好ましくは、１〜１０の数を示す。さらなる好ましい一実施形態において、ｍは、０、１、２、または３を表し、ｎは０を示す。

エーテルピロリドンカルボン酸の製造は従来技術から知られており、例１〜３における記載されているのと同様に、イタコン酸を、たとえば、商品名Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ（登録商標）の名前で市場から入手可能な適当なエーテルアミンＲ^１−Ｏ−Ｘ−ＮＨ_２に付加し、またはアルコールもしくはアルコールアルコキシラートから直接アミノ化し、またはアクリルニトリルをアルコールもしくはアルコールアルコキシラートに付加し、その後に水素添加することによって行われる。

米国特許第４３０４６９０号明細書（特許文献３）、米国特許第４２９８７０８号明細書（特許文献４）、および米国特許第４２３５８１１号明細書（特許文献５）は、たとえば、エーテルピロリドンカルボン酸の製造、および洗剤におけるその使用、およびポリウレタンフォームを製造するため触媒としてのその使用について記載している。

エーテルピロリドンカルボン酸の他に、本発明の組成物は、鉱油、合成炭化水素、アルキル化芳香族化合物、天然油、脂肪酸エステル、合成エステルまたは合成炭化水素ポリマー、およびポリマーエステルからなる群から選択される、少なくとも一つの基油またはベース油を含む。

好ましくは８〜１０、および特に好ましくは８．５〜９．５である、所望されるｐＨ値を調節するために、本発明の組成物または含水金属処理剤は中和剤を含む。

適切な中和剤は、次式（３）で表されるアミンである。
ＮＲ^７Ｒ^８Ｒ^９ （３）

[式中、Ｒ^７、Ｒ^８およびＲ^９は互いに独立して、水素、または１〜１００個のＣ原子を有する炭化水素残基を示す。]

第一の好ましい実施形態において、Ｒ^７および／またはＲ^８および／またはＲ^９は、互いに独立して、脂肪族残基を示す。この脂肪族残基は、好ましくは１〜２４個、特に好ましくは２〜１８個、就中３〜６個のＣ原子を有する。該脂肪族残基は、線状、分岐状または環状であることができる。これは、さらに飽和されているかまたは不飽和であることができる。好ましくは、脂肪族残基は飽和されている。脂肪族残基は、たとえば、ヒドロキシ基、Ｃ_１−Ｃ_５−アルコキシ基、シアノ基、ニトリル基、ニトロ基、および／またはたとえばフェニル残基のようなＣ_５−Ｃ_２０−アリール基などの置換基を有することができる。このＣ_５−Ｃ_２０−アリール残基はそれらの側で、場合によっては、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル残基、Ｃ_１−Ｃ_２０−アルキル基、Ｃ_２−Ｃ_２０−アルケニル基、ヒドロキシル基、たとえばメトキシ基のようなＣ_１−Ｃ_５−アルコキシ基、アミド基、シアノ基、ニトリル基、および／またはニトロ基で置換されることができる。特に好ましい一実施形態では、Ｒ^７および／またはＲ^８および／またはＲ^９は、互いに独立して、水素、Ｃ_１−Ｃ_６−アルキル残基、Ｃ_２−Ｃ_６−アルケニル残基、またはＣ_３−Ｃ_６−シクロアルキル残基を示し、特に１個、２個もしくは３個のＣ原子を有するアルキル残基を示す。これらの残基は、３個まで置換基を有することができる。特に好ましい脂肪族残基Ｒ^１および／またはＲ^２は、水素、メチル、エチル、ヒドロキシエチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ヒドロキシプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、およびｔｅｒｔ．−ブチル、ヒドロキシブチル、ｎ−ヘキシル、シクロヘキシル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ドデシル、トリデシル、イソトリデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシルおよびメチルフェニルである。

さらなる好ましい一実施形態において、Ｒ^７およびＲ^８は、それらが結合している窒素原子と一緒に環を形成する。この環は好ましくは、４員又はそれ以上の、たとえば、４員、５員、６員またはそれ以上の環員を有する。その際、好ましいそれ以外の環員は、炭素原子、窒素原子、酸素原子および硫黄原子である。これらの環はそれらの側に、たとえばアルキル残基のような置換基を有することができる。適切な環構造は、たとえば、モルホリニル残基、ピロリジニル残基、ピペリジニル残基、イミダゾリル残基およびアゼパニル残基である。

さらなる好ましい一実施形態において、Ｒ^７、Ｒ^８および／またはＲ^９は互いに独立して、場合によっては置換されたC₆-C₁₂アリール基、または５〜１２員環を有する、場合によっては置換されたヘテロ芳香族基を示す。

さらなる好ましい一実施形態において、Ｒ^７、Ｒ^８および／またはＲ^９は互いに独立して、ヘテロ原子が割り込んだアルキル基を示す。特に好ましいヘテロ原子は、イオウ原子および窒素原子である。

したがって、Ｒ^７、Ｒ^８および／またはＲ^９は互いに独立して、好ましくは、次式（４）で表される残基を示す。
−（Ｒ^１０−Ｏ）_ａ−Ｒ^１１ （４）

[式中、
Ｒ^１０は、２〜６個、好ましくは２〜４個のＣ原子を有するアルキレン基、たとえば、エチレン、プロピレン、ブチレンまたはそれからの混合物を示し、
Ｒ^１１は、水素、１〜２４個のＣ原子を有する炭化水素残基、または式−Ｒ^１０−ＮＲ^１２Ｒ^１３で表される基を示し、
ａは、２〜５０、好ましくは３〜２５、特に好ましくは４〜１０の数を示し、そして
Ｒ^１２、Ｒ^１３は互いに独立して、水素、１〜２４個、好ましくは２〜１８個のＣ原子を有する脂肪族残基、５〜１２個の環員を有するアリール基もしくはヘテロアリール基、１〜５０個のポリ（オキシアルキレン）単位を有するポリ（オキシアルキレン）基（ここで、ポリオキシアルキレン単位は、２〜６個のＣ原子を有するアルキレンオキシド単位から誘導される）を示すか、あるいはＲ^１２およびＲ^１３は、これらに結合している窒素原子と一緒に、４員、５員、６員もしくはそれ以上の環員を有する環を形成する。]

さらに好ましくは、Ｒ^７、Ｒ^８および／またはＲ^９は互いに独立して、次式（５）で表される残基を示す。
−［Ｒ^１４−Ｎ（Ｒ^１５）］_ｂ−（Ｒ^１５） （５）

[式中、
Ｒ^１４は、２〜６個、好ましくは２〜４個のＣ原子を有するアルキレン基、たとえば、エチレン、プロピレン、またはそれからの混合物を示し、
各Ｒ^１５は、互いに独立して、水素、２４個までのＣ原子、たとえば、２〜２０個のＣ原子を有するアルキル残基またはヒドロキシアルキル残基、ポリオキシアルキレン残基−（Ｒ^１０−Ｏ）_ｐ−Ｒ^１１、またはポリイミノアルキレン残基−［Ｒ^１４−Ｎ（Ｒ^１５）］_ｑ−（Ｒ^１５）（式中、Ｒ^１０、Ｒ^１１、Ｒ^１４およびＲ^１５は上述の意味を有し、ｑおよびｐは互いに独立して１〜５０を示す）を示し、そして
ｂは、１〜２０、好ましくは２〜１０の数、たとえば、３、４、５または６を示す。］上記の式（５）で表される残基は、好ましくは１〜５０個、特に２〜２０個の窒素原子を含む。

特に好ましくは、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミンのような水溶性アルキルアミン、および水溶性である限り、より長い鎖長のモノアルキルアミン、ジアルキルアミンおよびトリアルキルアミンである。アルキル鎖は、本明細書においては分岐状であることができる。同様に、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミンのようなオリゴアミン、それの高級同族体、ならびにそれからの混合物が適している。このグループでさらなる適したアミン類は、これらのオリゴアミンのアルキル化、特にメチル化されたもの、たとえばＮ，Ｎ−ジメチルジエチレンアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピルアミン、および同様の構造原理のより長い鎖長のおよび／または高級アルキル化アミンである。本発明により特に適ししているのは、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジグリコールアミン、トリグリコールアミンのようなアルカノールアミン、および高級同族体、メチルジエタノールアミン、エチルジエタノールアミン、プロピルジエタノールアミン、ブチルジエタノールアミン、およびより長い鎖長のアルキルジエタノールアミンであり、その際、そのアルキル残基は環状および／または分岐状であることができる。さらなる適したアルカノールアミンは、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、ジプロピルエタノールアミン、ジブチルエタノールアミンのようなジアルキルエタノールアミン、およびより長い鎖長のジアルキルエタノールアミンであり、その際、そのアルキル残基は分岐状または環状であることができる。さらに本発明の趣旨においては、アミノプロパノール、アミノブタノール、アミノペンタノール、および高級同族体、ならびに相当するモノメチルプロパノールアミンおよびジメチルプロパノールアミン、およびより長い鎖長のモノアルキルアミノアルコールおよびジアルキルアミノアルコールを使用することもできる。とりわけ、２−アミノ−２−メチルプロパノール（ＡＭＰ）、２−アミノプロパンジオール、２−アミノ−２−エチルプロパンジオール、２−アミノブタンジオール、および他の２−アミノアルカノール類、アミノアルキルアミンアルコール類、トリス（ヒドロキシルメチル）アミノメタンのような特殊アミンが適しており、さらにはメチルグリコールアミン、メチルジグリコールアミン、および高級同族体、ジ（メチルグリコール）アミン、ジ（メチルジグリコール）アミン、およびそれらの高級同族体、ならびに対応するトリアミン、およびポリアルキレングリコールアミン（たとえば、Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ（登録商標））のような末端閉鎖型の代表物も適している。慣用的にそして本発明の趣旨において、所望されるｐＨ値に調節するために上述のアミンの混合物が使用される。

さらなる適した中和剤は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の酸化物および水酸化物、たとえば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、および酸化カルシウムなどである。

それらの中和剤は、７〜１１のｐＨ値に調節するに必要な量で使用される。このために必要な量は好ましくは、中和剤に応じて、本発明の組成物中、１〜３０％、好ましくは５〜１５％であり、含水金属処理液中、０．０１〜６％、好ましくは０．１〜１．５％（重量パーセント）である。

本発明の組成物は、基油、エーテルピロリドンカルボン酸またはそれの塩、およびｐＨ調整剤／中和剤の他に、さらに乳化剤、好ましくは非イオン系乳化剤を含むことができる。適した乳化剤は、たとえば、脂肪族アルコールエトキシラート、脂肪酸エトキシラート、脂肪酸アミドエトキシラートである。それに適した脂肪酸は、カプリル酸、ラウリル酸、ミリスチル酸、ココイル酸、パルミチル酸、ステアリル酸、オレイル酸、リシニル酸、リノレイル酸、ベヘニル酸、およびリシノール酸、ならびにそれの混合物であって、それらから適した脂肪族アルコールおよび脂肪族アミドを調製することができる。エトキシ化度は、一般に、官能基（ＯＨ、ＣＯＯＨ、ＮＨ）１個当たり、エチレンオキシド１〜１０、好ましくは２〜６モルのエチレンオキシドである。同様に適しているのが、ヒマシ油のエトキシラート、およびそれのエステルである。

典型的には、本発明の組成物中に非イオン系乳化剤１〜５０％、好ましくは５〜２５％、特に好ましくは１０〜２０％、および含水金属処理剤中に非イオン系乳化剤０．０１〜１０％、好ましくは０．０５〜２．５％、特に好ましくは０．１〜２％（総重量に基づく重量パーセント）を含有する。

本発明によれば、導入部で言及したアニオン系乳化剤、たとえば、石油スルホネート、脂肪酸、アルケニルコハク酸セミアミド、アルケニルコハク酸セミイミド、ならびに本発明の組成物の、または含水金属処理剤中のエーテルカルボン酸を含むこともできるが、ただし、一般に、不利な特性が本質的な影響を及ぼさない量でだけ含むことができる。したがってこれらの添加剤はまた、相乗的な方法で腐食保護に貢献することもできる。これらのアニオン系乳化剤は、存在する中和剤によってアニオンの形態に変換される塩として、またはそれの遊離酸の形態で添加することができる。

本発明のさらなる一実施形態において、本発明の組成物または含水金属処理剤は、さらなる防食剤、特に水溶性防食剤を含むことができる。適した防食剤は、たとえば、ベンゼンスルホン酸アミドカプロン酸、トルエンスルホン酸アミドカプロン酸、ベンゼンスルホン酸（Ｎ−メチル）アミドカプロン酸、トルエンスルホン酸（Ｎ−メチル）アミドカプロン酸（全て下記式（６））、アルカノイルアミドカルボン酸、特にイソノナノイルアミドカプロン酸（下記式（７））、およびトリアジン−２，４，６−トリス（アミノヘキサン酸）（下記式（８））、あるいは下記式（６）〜（８）で表される化合物のアルカリ塩、アルカリ土類塩およびアミン塩である。

ａ） トルエンスルホンアミドカプロン酸またはベンゼンスルホンアミドカプロン酸（式（６））

［式中、Ｒ^５、Ｒ^６＝ＨまたはＣＨ_３である。］

ｂ） イソノナノイルアミドカプロン酸（式（７））

ｃ） トリアジン−トリスアミノヘキサン酸（式（８））

さらなる公知の、かつ適した防食剤は、線状または分岐状のカルボン酸、たとえば、オクタン酸、２−エチルヘキサン酸、ｎ−ノナン酸、ｎ−デカン酸、ｎ−イソデカン酸、および別のカルボン酸、ジカルボン酸、たとえばコハク酸、アジピン酸、マレイン酸、クエン酸、ならびに鎖が分岐状または環状であることもできる、より長い鎖長のジカルボン酸、たとえば、デカンジ酸、ウンデカンジ酸またはドデカンジ酸、およびポリカルボン酸である。同様に適した防食剤は、アルカンスルホン酸アミド、アルカンスルホンアミドカルボン酸およびフタル酸セミアミドである。さらには、上記に挙げた化合物の塩を使用することもできる。本発明により同様に使用できる広く普及した防食剤は、ホウ酸およびその塩である。

さらなる適した防食剤は、カルボン酸アミド、特にカルボン酸アルカノールアミドである。特にこの場合重要なのは、脂肪酸のアルカノールアミド、たとえば、トール油脂肪酸モノエタノールアミド、トール油脂肪酸ジエタノールアミド、ヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド、ならびにオレイン酸、リノレン酸、ステアリン酸、ならびにその他の公知の脂肪酸の、モノエタノールアミドおよびジエタノールアミドである。その際、これらのアルカノールアミドは、油脂および油、たとえば、トール油、ナタネ油、魚油、オリーブ油、一般的な植物油、ヒマワリ油、またはヒマシ油から直接製造することができる。

これらの防食剤は、本発明による組成物の構成成分であることができるが、含水金属処理剤を調製する際に水相に混合することもできる。本発明の組成物中の防食剤の濃度は、好ましくは１〜２０％、好ましくは１〜１０％、特に好ましくは２〜５％であることができる。水相中では、０．１〜１０％、好ましくは０．１〜５％、特に好ましくは０．５〜２％添加される。含水金属処理剤中では、典型的に０．０１〜４％、好ましくは０．０１〜１％、特に好ましくは０．０１〜０．５％（総重量に基づく重量パーセント）である。

さらに本発明の組成物および含水金属処理剤は、可溶化剤、ＥＰ／ＡＷ添加剤、たとえば、クロロパラフィン、リン酸モノエステル、リン酸ジエステルおよびリン酸トリエステル、脂肪酸エステル、ポリマーエステル、ならびに硫化油、脂肪およびオレフィン、殺生物剤、消泡剤、非鉄金属阻害剤、ならびに錯化剤を含有できる。好ましい実施形態において、添加剤の低い発泡傾向および良好な硬水安定性のために、消泡剤または錯化剤は必要ではない。本発明の組成物中におけるこれらの添加剤の濃度は、一般に、５％未満、好ましくは０．１〜２．５％、特に０．１〜１％である。含水金属処理剤中においては、添加剤の使用濃度は、濃厚物について述べられた量の１〜２０％に相当する（総重量に基づく重量パーセント）。

本発明の組成物からの含水金属処理剤の製造は、好ましくは加熱せずに、２０〜６０℃の温度で適した撹拌装置または混合装置によって行われる。その際、濃厚物の水相に対する比率は、１：２０〜１：１００、好ましくは１：１０〜１：３０である。

添加剤の混合による濃厚物の製造は、任意のいかなる順序で行うこともできるが、好ましくは、鉱油、合成炭化水素、天然油、脂肪酸エステル、合成エステルまたは合成炭化水素ポリマーからなる群から選択される基油が供給され、引き続いて中和剤が添加され、それからゲル相または高い粘度が生じないよう適した順序で添加剤が計量添加される。中和剤は、全部または一部が水酸化物または酸化物である場合、これらは一般に最後になって初めて添加される。本発明のエーテルピロリドンカルボン酸は、どの順でも混合工程に加えることができるが、好ましくは、基油およびアミンベースの中和剤の後に加えられる。混合の最後に、混濁を取り除くために適した可溶化剤を添加する必要がある場合がある。

例１〜３： Ｎ−置換５−オキソ−ピロリジン−３−カルボン酸を製造するための一般的な指示

標準撹拌装置中に、１当量のアミンを仕込み、そして撹拌下で５０℃に加熱する。次に１当量のイタコン酸を少量ずつ加え、その反応混合物をゆっくりと１８０℃に加熱する。反応が進行する間に、１当量の反応水が留去される。得られた生成物は、酸価（ＳＺ）およびアミド−窒素（ＡＮ）によって特徴づける。

例１
１−［２−（２−ドデシルオキシ−１−メチル−エトキシ）−１−メチル−エチル］−５−オキソピロリジン−３−カルボン酸

２−（２−ドデシルオキシ−１−メチル-エトキシ）−１−メチル−エチルアミン３０２ｇおよびイタコン酸１３０ｇから、ＳＺ＝１３６ｍｇＫＯＨ／ｇおよびＡＮ＝３．１％を有する１−［２−（２−ドデシルオキシ−１−メチル−エトキシ）−１−メチル−エチル］−５−オキソピロリジン−３−カルボン酸（下記式（９））４１０ｇが得られた。

例２
５−オキソ−１−［３−（２，５，８−トリメチル−デシルオキシ）−プロピル］−ピロリジン−３−カルボン酸

３−（２，５，８−トリメチル−デシルオキシ）−プロピルアミン２５７ｇおよびイタコン酸１３０ｇから、ＳＺ＝１５１ｍｇＫＯＨ／ｇおよびＡＮ＝３．８％を有する５−オキソ−１−［３−（２，５，８−トリメチル−デシルオキシ）−プロピル］−ピロリジン−３−カルボン酸（下記式（１０）３６５ｇが得られた。

例３
５−オキソ−［２−（パラ−ノニルフェノキシ−（トリデシル−オキシプロピル））−１−メチル−エチル−］ピロリジン−３−カルボン酸

パラ−ノニルフェノキシ−（トリデシル−オキシプロピル）−アミン２５５ｇおよびイタコン酸３２．５ｇから、ＳＺ＝４７．１ｍｇＫＯＨ／ｇおよびＡＮ＝１．２％を有する５−オキソ−［パラ−ノニルフェノキシ−（トリデシル−オキシプロピル）−］ピロリジン−３−カルボン酸（下記式（１１））２７５ｇが得られた。

例４〜１０：水混合可能濃厚物の組成および含水金属処理剤（エマルション）使用技術的データ

例４〜１０の本発明の含水金属処理剤の組成：

清澄化させるために、濃厚物に可溶化剤を混合しなければならなかった。すなわち、１００％濃厚物に、３％トール油脂肪酸およびＥＯ／ＯＨ（Ｇｅｎａｐｏｌ Ｏ ０２０）２モルでエトキシ化された３％オレイルアルコールを加えた。比較しやすくするために、濃厚物は理想的な物理特性に最適化しなかった。

結果を表１に示す。例４〜７は、従来技術を示している。

例４〜１０は、本発明の組成物からの含水金属処理剤が発泡挙動において従来技術に匹敵することを示している（例４の低い発泡高さは、消泡作用を及ぼす石灰石けんの分離析出に起因する）。エマルション品質（乳濁＜乳白色＜透明）は、同一の使用濃度において同等である（例１０）か、または明らかにより良好であり（例８および９）、硬水中で悪影響を受けない。腐食保護は、使用濃度が低い場合でさえも付与され、そして例４および５に比べて非常に向上されている。

したがって、本発明の組成物からの含水金属処理剤は、従来技術からの全ての例に比べて優れたエマルション品質、使用範囲、およびより長い寿命を有するものである。

Ｏｌｅｔｈ−５＝ポリオキシエチレン（５）−オレイルエーテル
ＤＥＡ＝ジエタノールアミン

Claims (12)

1. ベース油または基油、次式（１）で表されるエーテルピロリドンカルボン酸、
   

   

   ［式中、
   Ｒ^１は、Ｃ_８−Ｃ_３０−アルキル、Ｃ_８−Ｃ_３０−アルケニル、Ｃ_６−Ｃ_３０−アリール、Ｃ_７−Ｃ_３０−アルキルアリールであり、
   Ｍは、水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはアンモニウムであり、
   Ｘは、Ｃ_２−Ｃ_６−アルキレン、または次式（２）で表されるポリ（オキシアルキレン）基である。
   

   

   （式中、
   ｌは、１〜５０の数であり、
   ｍ、ｎは、ｌとは独立してかつ互いに独立して、０〜５０の数であり、
   Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４は互いに独立して、水素、ＣＨ_３、またはＣＨ_２ＣＨ_３であり、
   Ｙは、Ｃ_２−Ｃ_６−アルキレンである）］
   またはそれの塩１０〜５０重量％、並びに、VE−水中の組成物の５重量％濃度エマルションがｐＨ７〜１１を示すような量のｐＨ調整剤／中和剤を含む、組成物。
2. Ｒ^１がＣ_８−Ｃ_２２−アルキル基またはアルケニル基である、請求項１に記載の組成物。
3. ＸおよびＹが互いに独立して、−（ＣＨＲ^１６）_k−（式中、ｋ＝２、３または４であり、そしてＲ^１６＝Ｈ、ＣＨ_３または−ＣＨ_２ＣＨ_３である）から選択される、請求項１および／または２に記載の組成物。
4. ｌが２〜１０の数である、請求項１および／または２に記載の組成物。
5. ｍおよびｎが互いに独立して、１〜１０の数である、請求項１、２および／または４に記載の組成物。
6. 前記中和剤が、
   ａ） 次式（３）で表されるアミン
   ＮＲ^７Ｒ^８Ｒ^９ （３）
   （式中、Ｒ^７、Ｒ^８およびＲ^９は互いに独立して、H、または１〜１００個の炭素原子を有する炭化水素残基を示す。）、
   ｂ） アルカリ金属またはアルカリ土類金属の酸化物および水酸化物、
   からなる群から選択される、請求項１〜５のいずれか一つに記載の組成物。
7. 前記組成物に基づいて１〜５０重量％の非イオン系乳化剤が含まれる、請求項１〜６のいずれか一つに記載の組成物。
8. 前記組成物に基づいて１〜２０重量％の防食剤が含まれる、請求項１〜７のいずれか一つに記載の組成物。
9. 前記組成物に対して０．１〜５重量％の極圧（ＥＰ）添加剤および／または耐摩耗（ＡＷ）添加剤が含まれる、請求項１〜８のいずれか一つに記載の組成物。
10. 前記ベース油または基油が１００重量％まで含まれる、請求項１〜９のいずれか一つに記載の組成物。
11. 請求項１〜１０のいずれか一つに記載の組成物を水と１：５〜１：１００の重量比で混合することによって得られる含水金属処理液。
12. 次式（１）で表されるエーテルピロリドンカルボン酸、
    

    

    ［式中、
    Ｒ^１は、Ｃ_８−Ｃ_３０−アルキル、Ｃ_８−Ｃ_３０−アルケニル、Ｃ_６−Ｃ_３０−アリール、Ｃ_７−Ｃ_３０−アルキルアリールであり、
    Ｍは、水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはアンモニウムであり、
    Ｘは、Ｃ_２−Ｃ_６−アルキレン、または次式（２）で表されるポリ（オキシアルキレン）基である。
    

    

    （式中、
    ｌは、１〜５０の数であり、
    ｍ、ｎは、ｌとは独立してかつ互いに独立して、０〜５０の数であり、
    Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４は互いに独立して、水素、ＣＨ_３、またはＣＨ_２ＣＨ_３であり、
    Ｙは、Ｃ_２−Ｃ_６−アルキレンである）］
    またはそれの塩０．１〜１０重量％の、含水金属処理液中における防食剤としての使用であって、該含水金属処理液は、ベース油または基油および中和剤を、該含水金属処理液のｐＨが７〜１１であるように含有する、上記の使用。