JP2017502171A - 腐食防止剤としてのグリセリド環式カルボン酸無水物付加物の有機塩 - Google Patents
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Abstract
Description
例示の実施形態は、グリセリド環式カルボン酸無水物付加物の有機塩に基づく腐食防止剤、およびこれらの腐食防止剤を使用して腐食を防止する方法に関する。
例示の実施形態の一態様によれば、腐食防止組成物は、希釈剤、および構造(1):
式中、
nは0〜2であり;
Gは次の混合物を含むグリセリド残基であり:
R1およびR2は、水素、1〜18(または8〜18)個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝のアルキルまたはアルケニル基から独立して選択され、または、ここで、R1およびR2が結合している2個の炭素原子と一緒に、R1、R2および−(CH2)n−基は、少なくとも5個の炭素原子(または5〜18個の炭素原子)を有する環式構造を形成し;
Aは中和基であり;
一実施形態において、R1およびR2は、炭素鎖の2つの末端が環式構造を形成する8〜18個の炭素原子を有する直鎖または分枝のアルキルまたはアルケニル基から独立して選択されてもよい。
例示の実施形態の態様は、様々な有機および無機塩基を用いて塩形成された場合、従来の石油由来の腐食防止剤より優れた性能を示すことができる腐食防止化合物を提供する、再生可能な植物質または動物質トリグリセリドなどのグリセリドに由来する半エステル/半酸混合物に関する。また、半エステル−半酸有機塩、希釈剤、および場合によって1種またはそれを超える補助剤の混合物を組み込んだ腐食を防止する組成物が開示される。また、本組成物を用いて金属基材への腐食防止を提供する方法が開示される。
式中、Gは、
式中:「−*」は、構造(1)または構造(2)の残りにグリセリド残基を結合する酸素を示し、
各FAは、4〜24個の炭素原子を有する直鎖脂肪アシル残基であり、炭素鎖中に0〜3個二重結合を有していてもよく、
R1およびR2は、水素、1〜18(または8〜18)個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝のアルキルまたはアルケニル基から独立して選択され、またはここで、R1およびR2が結合している2個の炭素原子と一緒に、R1、R2および−(CH2)n−基は、少なくとも5個の炭素原子(または5〜18個の炭素原子)を有する環式構造を形成し;
A+は、中和塩基に由来するプロトン化された有機塩基または金属陽イオンなどの中和基である。
式中:Gは、
ここで:各FAは、4〜24個の炭素原子および炭素鎖中に0〜3個の二重結合を有する直鎖脂肪アシル残基であり;
A+は、中和塩基に由来するプロトン化された有機塩基または金属陽イオンなどの中和基である。
例示の半エステル−半酸の塩は、以下のような3つの逐次ステップを含む方法によって製造することができる:
本明細書の使用に適切なグリセリド混合物を調製する方法の例は、米国特許第4,263,216号明細書および第7,081,542号明細書に提供される。
第2のステップは、上記のグリセリド混合物と、一般構造:
式中、R1およびR2は、水素;1〜18個の炭素原子を有する直鎖または分枝アルキル基からそれぞれ独立して選択され、または、一緒に(例えばそれらが結合している炭素原子と一緒に)少なくとも5個の炭素原子を含む環を含む環式構造を形成する。これらの環式カルボン酸無水物類の特定の例には、コハク酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物(HHPA)、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物(MHHPA)、オクテニルコハク酸無水物(OSA)、オクタデセニルコハク酸無水物(ODSA)、およびその組み合わせが含まれる。
ステップ2において生成したグリセリド混合物と環式カルボン酸無水物の間の反応から得られた半酸/半エステル付加物は、有機または無機塩基を用いて中和されて構造(1)または(2)の混合物を生成する。このステップに有用な有機塩基は、元素の炭素、水素、窒素、酸素、硫黄、および/またはリンの組み合わせを含有し、塩基が半酸/半エステル付加物のカルボン酸残基を脱プロトン化するような十分な塩基度を有する化合物を含む。
上記のようなグリセリド環式カルボン酸無水物付加物の有機塩は、腐食防止組成物中の腐食防止剤として使用することができる。腐食防止組成物は、構造(1)または(2)による半エステル−半酸の有機塩の混合物を0.01〜30重量%含んでもよい。様々な実施形態において、腐食防止組成物は、構造(1)または(2)による有機塩の混合物を少なくとも0.25重量%または少なくとも1重量%、幾つかの実施形態において、最大25重量%、最大10重量%、または最大5重量%含む。
腐食防止組成物に使用するために適切な例示の液体希釈剤は、水、揮発性有機溶媒および潤滑粘度の油を含む。一般に、希釈剤は、担体溶媒としておよび/または乳剤の連続相として役立ち得る。
腐食防止組成物中に存在してもよい例示の補助剤は、天然および合成ワックス、脂肪酸、正および過塩基性清浄剤、例えば金属スルホナート、抗乳化剤、他の腐食防止化合物、殺生剤、界面活性剤などを含む。
一実施形態において、本組成物は、構造(1)または(2)による疎水性塩混合物を、結果として得られた組成物の約0.25〜25重量%、例えば組成物の少なくとも約1重量%、一実施形態において、最大10重量%で揮発性有機溶媒中に溶解することにより形成される。場合によって、1種またはそれを超える補助剤が組成物に組み込まれる。この実施形態において有用な例示の有機溶媒には、脂肪族および芳香族炭化水素;グリコール、例えばグリセリン、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオールおよびエチレングリコール;アルコール、例えば第一級アルコール(例えばメタノール、エタノール、プロパノールなど、およびその組み合わせ)、第二級アルコール(例えばイソプロパノール、イソブタノール、第二級ブタノールなど、およびその組み合わせ)、および第三級アルコール(例えばt−ブタノールなどおよびその組み合わせ)が含まれる。
組成物は、例えば、塗布、噴霧、圧延、浸漬塗工などによって、地金表面に直接塗布されて厚さ約1μm〜1mmの層を与えてもよい。層は、引っ掻かれた場合、蒸発および再堆積または他のメカニズムによって層は自然治癒する作用を備え得る。
例示のトリグリセリドとして、大豆油(SYBO)、なたね油(RPSO)、やし油(CNTO)(Cargill Industrial Oils and Lubricantsから入手)、牛脂油(Werner G. Smith Co, Cleveland OHから入手)、ならびに商品名S−113 WaxおよびS−130 Wax(S−113およびS−130)の下でCargill Industrial Oils and Lubricantsから市販されている大豆油の2種の部分水素化誘導体を入手した。S−113は、融点約113°F(約45℃)を有する部分水素化大豆油ストックワックスであり;S−130は、融点約130°F(約54℃)を有する部分水素化大豆油ストックワックスである。
以下の環式カルボン酸無水物を評価した:
SA=コハク酸無水物(ジヒドロ−2,5−フランジオン、CAS#108−30−5、Aldrich Chemical Companyから入手)。
HHPA=ヘキサヒドロフタル酸無水物(ヘキサヒドロ−1,3−イソベンゾフランジオン)、CAS#85−42−7、Dixie Chemical Companyから入手。
MHHPA=メチルヘキサヒドロフタル酸無水物(ヘキサヒドロメチル−1,3−イソベンゾフランジオン)、CAS#25550−51−0、Dixie Chemical Companyから入手。
OSA=オクテニルコハク酸無水物(ジヒドロ−3−(オクテン−1−イル)−2,5−フランジオン)、CAS#26680−54−6、Dixie Chemical Companyから入手。
ODSA=オクタデセニルコハク酸無水物、CAS#68784−12−3、Dixie Chemical Companyから入手。
エステル交換反応触媒(transesterficiation)として、PMC OrganometallixからFascat(登録商標)4102として入手可能であるブチルスズトリス(2−エチルヘキサノアート(BTEH)を使用した。
以下の有機塩基を評価した:2−(2−アミノエトキシ)エタノール;5−アミノ−1−ペンタノール;3−アミノ−1−プロパノール;2−(2−アミノエトキシ)エタノール(AEE);N,N−ジエチルエタノールアミン(DEEA);3−ジメチルアミノ−1−プロピルアミン(DMAPA);N,N−ジメチルエタノールアミン(DMEA);2−エチルヘキシルアミン(EHAM);イミダゾール;イソドデシルオキシプロピルアミン、CAS#68511−40−0、商品名PA−16の下でAir Products Inc.から入手;3−メトキシプロピルアミン;1−メチルイミダゾール;2−メチルイミダゾール;トリブチルアミン;トリエタノールアミン;トリイソプロパノールアミンおよびPrimene(登録商標)81−R−C10−C15tert−アルキル第一級アミンの混合物(CAS#68955−53−3)、Dow Chemical Co.から入手可能。
実施例1から8は、反応混合物においてトリグリセリド油とグリセリンの異なったモル比を使用する、様々な出発トリグリセリド油からの幾つかのグリセリド混合物の調製を示す。
機械式撹拌機、窒素入口、大豆油を満たしたバブラーを介する窒素出口、およびデジタル温度調節器に連結した加熱マントルを装備した2リットルの3首丸底フラスコ中で、大豆油(1424グラム、1.63モル)およびグリセリン(75グラム、0.814モル)を合わせた。以下の実施例の多くで、この設備構成を異なった大きさのフラスコとともに使用する。2相混合物を揺動しながら180℃に加熱した。次いで、BTEH(1.55グラム、0.0026モル)を、エステル交換反応を触媒するために加えた。混合物は、フラスコの蒸気空間を通して緩やかに継続的な窒素掃引をしながら180℃で8時間保持した。結果として得られる大豆油グリセリド混合物を、かすんだ黄色の油として本質的に定量的収率で回収した。この物質の計算した平均分子量は613.95g/モルである。
実施例1と同じ反応装置を使用し、大豆油(1355グラム、1.55モル)およびグリセリン(142.5グラム、1.55モル)を180℃に加熱し、次いで、BTEH(2.3グラム、0.0038モル)を触媒として加えた。混合物を窒素下に180℃で11時間加熱した。1分子当たり平均1.5の脂肪酸残基を含有する生成物のグリセリドを定量的収率で回収した。冷えると、生成物は部分的に凍結した黄色の油であった。この物質の計算平均分子量は483.5g/モルであり;OH基当たりの計算平均分子量は322.33である。
実施例1と同じ反応装置を使用して、大豆油(1240グラム、1.42モル)およびグリセリン(260グラム、2.82モル)を180℃に加熱し、次いで、BTEH(1.91グラム、0.0032モル)を触媒として加えた。混合物を窒素下に180℃で9時間加熱した。反応生成物には2層があった。層のIRスペクトルは、3340cm−1に幅の広いOHピークの強さを別にすれば本質的に同一であった。層は分離しなかった。2つの層の合計量は、本質的に定量的収率を表わした。冷やすと両層は実質的に凍結した。生成物は、後の誘導体を調製するためにそれを使用する前に、完全に再混合した。この物質の計算平均分子量は353.0g/モルであり;OH基当たりの計算平均分子量は、176.5である。
実施例1について装備した1リットルフラスコを使用して、溶融したCargill S−113 Wax(663グラム、0.75モル)およびグリセリン(34.6グラム、0.376モル)を180℃に加熱し、次いで、BTEH(1.50グラム、0.0025モル)を触媒として加えた。混合物を窒素下に180℃で合計8時間加熱した。生成物のグリセリド混合物を定量的に回収した。これは室温で硬質ワックスに凍結した。この物質の推定平均分子量は619.2g/モルである。
実施例1について装備した1リットルフラスコを使用し、溶融したCargill S−130 Wax(663グラム、0.75モル)およびグリセリン(34.5グラム、0.375モル)を180℃に加熱し、次いで、BTEH(1.45グラム、0.0024モル)触媒を加えた。混合物を窒素下に180℃で8時間加熱した。生成物のグリセリド混合物を定量的に回収した。これは室温で硬質ワックスに凍結した。この物質の推定平均分子量は621.6g/モルである。
実施例1について装備した1リットルフラスコを使用し、溶融した牛脂油(521グラム、0.61モル)およびグリセリン(28.0グラム、0.304モル)を180℃に加熱し、次いで、BTEH(0.62グラム、0.0010モル)触媒を加えた。混合物を窒素下に180℃で9時間加熱した。生成物のグリセリド混合物は、化学的に類似した植物系グリセリドと比較して不快臭を有していた。これは室温でワックスに凍結した。
実施例1について装備した1リットルフラスコを使用して、250.6mgKOH/gの鹸化価を有する溶融したCargill Ultimate 76やし油(652グラム、0.971モル)およびグリセリン(45.0グラム、0.489モル)を180℃に加熱し、次いで、BTEH(1.37グラム、0.0023モル)触媒を加えた。混合物を窒素下に180℃で8時間加熱した。溶融している間、生成物のグリセリド混合物はかすんでいたが、室温でワックスに凍結した。この物質の計算平均分子量は477.6g/モルである。
実施例1のように装備した2リットルフラスコを使用し、なたね油(1400グラム、1.56モル)およびグリセリン(96.0グラム、1.04モル)を180℃に加熱した。次いで、BTEH(2.81グラム、0.0046モル)触媒を加えた。混合物を窒素下に180℃で8時間加熱した。生成物のグリセリド混合物は、0.22mgKOH/gの酸価を有するかすんだ黄色の油であった。生成物は、静置すると部分的に凍結した。グリセリド当たりの推定平均分子量は575.0g/モルである。
実施例9から26は、実施例1から8のグリセリド混合物を環式カルボン酸無水物とどのようにさらに反応させてグリセリド半酸/半エステル付加物を形成することができるか実証する。
大豆油(244グラム、0.279モル)、グリセリン(13.03グラム、0.141モル)およびBTEH(0.70グラム、0.0012モル)を使用してグリセリド混合物を調製し、これを実施例1のように装備した500mLフラスコ中で180℃に加熱した。混合物を窒素下に180℃で6時間保持した。
実施例1からのグリセリド混合物(326g、0.531モル)および溶融したHHPA(74.0g、0.480モル)を、風袋を計った500mLの3首丸底フラスコに直接秤量した。実施例1のようにフラスコを装備した。混合物を120℃に加熱し、反応の進行は、混合物の酸価の定期的な試料採取によって追跡した。7時間後、酸価は、134.7〜74.0mgKOH/gの初期(計算)値から減少し、HHPAの約90%の反応を示す。バッチをこの時点で冷却し、透明な黄色の油として大豆ジグリセリド−ヘキサヒドロフタラート半酸エステルを本質的に完全に回収した。
実施例1からグリセリド生成物(320.0g、0.521モル)およびMHHPA(80.0g、0.476モル)を、実施例1について装備した500mLフラスコ中で合わせた。混合物は130℃に6時間加熱した。生成物は酸価を2度滴定し、73.8および72.4mgKOH/gという結果は、MHHPAの約89〜92%の反応を示す。結果として得られた大豆ジグリセリドメチルヘキサヒドロフタラート半酸エステルは透明な黄色の油であった。
実施例2からの大豆グリセリド混合物(483.49の平均分子量)(297g、0.614モル)およびMHHPA(103g、0.613モル)を一緒に、実施例11と同じ装置で120℃で5.5時間反応させた。酸価92.1mgKOH/gで停止し、これはMHHPAの約93%の反応を示す。生成物は粘性があり透明な黄色の油であった。
実施例3のグリセリド混合物は、一様な試料を確実にするために秤量する前に完全に再混合した。グリセリド混合物(50.0g、0.142モル)およびODSA(50.0g、0.140モル)をガラス瓶中で合わせ、振盪によって混合した。瓶は80℃のオーブンに3日間入れ;3日低温料理後に取ったIRスペクトルは、なおもかなりの未反応の無水物を示し、混合物は2層で構成されていた。次いで、混合物を130〜135℃で磁気撹拌しながら約5時間ホットプレートで加熱した。この第2の料理後の酸価は79.8mgKOH/gで、ODSAの98%を超える反応を示した。生成物は、かすんで、粘性がある金〜オレンジ色の液体であった。最終生成物のIRスペクトルはほとんど無水物を示さなかった。
実施例4からの溶融したグリセリド(201g、0.325モル)およびコハク酸無水物(29.0g、0.290モル)を、実施例1のように装備した250mLフラスコ中で合わせた。スラリーは120℃に約3時間加熱し、その間にコハク酸の固体は消滅した。酸価は70.0mgKOH/gに落ち、コハク酸無水物の100%の反応を示す。溶融したとき、ジグリセリドスクシナート半酸エステルはわずかにかすんだ黄色の油であったが、約40℃未満で白色のワックスに凍結した。
実施例4からの溶融したグリセリド(245g、0.369モル)および溶融したHHPA(55g、0.357モル)を、実施例1のように装備した500mLフラスコ中で約80℃で合わせた。混合物を120℃に約4時間加熱した。最終酸価は71.6mgKOH/gで、HHPAの約93%の反応を示す。ジグリセリドヘキサヒドロフタラート半酸エステルは透明な黄色の油であり、約40℃未満でやわらかい白色のワックスに凍結した。
実施例4からの溶融したグリセリド(229g、0.370モル)および溶融したOSA(71.1g、0.335モル)を、実施例1に記載されているように装備した500mLフラスコ中で約45℃で合わせた。混合物を120℃に約3.5時間加熱した。最終酸価は68.3mgKOH/gで、OSAの約91%の反応を示した。生成物は、溶融している間は透明な黄色の油であった。これは冷えると半固体ペーストに凍った。
実施例5からのグリセリド混合物(241g、0.387モル)を溶融し、実施例1について装備した500mLフラスコ中で106℃に加熱した。MHHPA(59.4g、0.353モル)を一度で加え、加熱を止めて45℃にバッチを放冷した。次いで、バッチは120℃に加熱した。MHHPAを加えた約5時間後に、酸価は69.6mgKOH/gであり、それは、無水物の約94%の反応を示す。生成物のグリセリド半エステル/半酸付加物を定量的に回収した。生成物の凝固温度範囲は約36〜37℃であった。凍結した生成物は非常に軟らかくオフホワイト色のワックスであった。
大豆油(1894g、2.165モル)およびグリセリン(100.0g、1.086モル)を、実施例1について装備した3リットルフラスコ中で合わせ、180℃に加熱した。加熱を始めて約45分後、温度は180℃に達した。ジブチルスズジラウラート触媒(7.00g、0.011モル)を、加熱中に約160℃で混合物に加えた。180℃で約1時間後、分離したグリセリン相の目に見える兆候はなかった。180℃で加熱を合計6時間継続し、その後、窒素下に反応混合物を放冷し、室温で3日間放置し、その間、グリセリド混合物は部分的に凍結した。バッチは、緩やかな加温によって再溶融し、400gの部分は保持する試料として取り出した。
実施例7からの溶融したやし油グリセリド(168g、0.353モル)およびコハク酸無水物(32.0g、0.320モル)を250mLフラスコに直接秤量した。フラスコは実施例1のように装備した。混合物を約1時間かけて125℃に加熱し、その間、コハク酸無水物は実質的に溶解した。反応の進行は酸価の定期的な滴定によって、およびIRスペクトル中の無水物吸光帯域の消失によって追跡した。125℃で4.5時間後、酸価は94.5mgKOH/gに減少し、コハク酸無水物の94.7%の反応を示した。IRの無水物帯域もほとんど完全に消えた。反応混合物をこの時点で冷却し、わずかにかすんだ黄色の油の99.5%の物質を回収した。フラスコの底に沈降した少量のゼラチン状残渣があった。
実施例7からの溶融したやし油グリセリド(155g、0.326モル)および溶融したHHPA(32.0g、0.320モル)を250mLフラスコに直接秤量した。フラスコを実施例1のように装備した。混合物を約80分間かけて130℃に加熱し、その間、反応混合物は濁り状態から透明に変化した。130℃で5時間後、酸価は87.6mgKOH/gに減少し、無水物の93%の反応を示した。IRの無水物帯域はこの時点で非常に少量であった。物質回収の合計は99.6%であった。生成物は結晶ないし透明な黄色の油であった。
実施例7からの溶融した生成物(152g、0.320モル)およびMHHPA(48.0g、0.285モル)を、実施例1のように装備した250mLフラスコに加えた。混合物を約80分間かけて130℃に加熱し、冷却の前に5.5時間その温度で保持した。生成物は84.3mgKOH/g(MHHPAの95%の反応と計算)の最終酸価を有していた。IRスペクトルは残留無水物をほとんど示さなかった。生成物は室温で透明な黄色の油であった。
上記と同じ手順を使用して、溶融した実施例7の生成物(143g、0.299モル)およびオクテニルコハク酸無水物(57.0g、0.269モル)を一緒に130℃で約5時間加熱した。結果として得られたわずかにかすんだ黄色の油は、82.0mgKOH/gの酸価を有していた(OSAの91%の反応)。生成物の回収の合計は約99.8%であった。IRスペクトルは予想通りであった。
実施例8からの完全に混合した生成物(303g、0.527モル)およびコハク酸無水物(47.50g、0.475モル)を実施例1のように装備した500mLフラスコ中で合わせた。2相混合物を周囲温度から120℃に温め、合計5時間その温度で保持した。酸価は、コハク酸無水物の97.5%の反応と計算される78mgKOH/gであった。生成物のIRスペクトルから、未反応無水物は微量であることが確認された。生成物はかすんだ黄色の油であり、約2%の黒ずんだ金色の密なゼラチン状の残渣を含み、これは静置すると底部に沈降した。生成物の収率は99%を超えた。
実施例8の生成物を、目で見て均質になるまで混合した。この物質(282g、0.490モル)および溶融したHHPA(68.0g、0.441モル)を実施例1のように組んだ500mLフラスコ中で合わせた。結果として得られた液体混合物を約30分間かけて130℃に温め、次いで、130℃で約5時間保持し、その時に、酸価は74.4mgKOH/gに落ち、HHPAの94.7%の反応を示した。生成物のIRスペクトルは、無水物領域で識別可能なピークを示さなかった。冷却した生成物は、透明結晶、黄色の油であり、99%を超える収率で回収した。
実施例8からのよく混合した生成物(277g、0.482モル)およびMHHPA(73.0g、0.434モル)を、実施例1のように装備した500mLフラスコ中で合わせた。混合物を約1時間かけて130℃に加熱し、その間、混合物はかすんだ状態から透明に変わった。反応を4.5時間130℃で保持した。この時間の最後で、酸価は73.4mgKOH/gであり、MHHPAの94.5%の反応を示した。IRスペクトルによって、無水物が実質的に反応したことを確認した。生成物は結晶ないし透明な黄色の油としてほとんど定量的収率で回収された。
実施例25と同じ手順を使用して、実施例8の生成物(263g、0.457モル)をオクテニルコハク酸無水物(87.0g、0.410モル)と反応させて130℃で4時間後69.4mgKOH/gの酸価を有する透明な黄色の油(94.4%の反応)を与えた。IRによって、際立った未反応無水物がないことを確証した。生成物は結晶ないし透明な黄色の油であり、定量的に回収された。
実施例27から43は、実施例9から26のグリセリド環式カルボン酸無水物付加物を、例示の防錆塩を形成するために様々な塩基とどのように中和することができるか実証する。
実施例9の大豆ジグリセリド−スクシナート半酸エステルの様々な塩を、実施例9の生成物20グラム部分を、表1に示す指示量の塩基と単純に混合することによって調製した。各塩の物理的な外観も表に書き留める。これらの固体塩基の溶解を助けるために、試料HとJの混合中に穏やかに加熱した。
実施例10の生成物の様々な塩を、その物質の30グラム部分を、表2に示す指示量の塩基と単純に加熱せずに混合することによって調製した。各塩の物理的な外観を表に書き留める。カルシウム塩(28J)の外観は100秒ナフテン油で50重量%希釈した後である。これらの例は、アルカノールアミン塩(28C、28D、28E)の無機塩および幾つかが、幾つかの用途において他の有機塩より望ましくないことがある物理形態を有することを示唆する。
例示11の幾つかの塩は、その物質の35グラム部分を、表3に示す指示量の塩基と混合することによって生じた。各塩の物理的な外観を表に書き留める。カルシウム塩(29J)の外観は、100秒ナフテン油で50重量%希釈後である。
実施例11を繰り返し、71.9mgKOH/gの酸価を有するグリセリド半エステル/半酸を与えた。このバッチを、グリセリド半エステル/半酸の35g部分を表4に示す指示量のアミンと混合することによって追加のアミン塩を製造するために使用した。各塩の物理的な外観を表に書き留める。
実施例1および11のステップを合わせた大規模調製を、まず大豆油(1518g、1.735モル)およびグリセリン(80.0g、0.869モル)をBTEH(1.33グラム、0.0022モル)触媒の存在下で180℃で5時間反応させることによって達成した。次いで、バッチを室温に冷やし、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物(400.8g、2.383モル)を加えた。次いで、混合物を130℃に7時間加熱し、その間、酸価は70.0mgKOH/gに落ちた。生成物のIRスペクトルは無視できる無水物ピークを示した。合計1993g(酸価試料を除外して)の大豆グリセリド半エステル/半酸を透明な黄橙色の油として回収した。この物質は、グリセリド半エステル/半酸の35g部分を表5に示す指示量のアミンと混合することによって実施例29および30に類似の追加のアミン塩を製造するために使用した。
実施例12の生成物の幾つかの塩は、その物質の30g部分を、表6に示す指示量の塩基と単純に加熱せずに混合することによって調製した。各塩の物理的な外観も書き留める。実施例12の酸化カルシウム混合物を100秒ナフテン油で50重量%に希釈し激しく混合しながら約70℃に加熱することによってカルシウム塩(32J)を調製した。
実施例14、15、16および17からの生成物の溶融した20g部分を、表8に示す量の単純な加熱しない混合によって2−エチルヘキシルアミン(EHAM)を用いてそれぞれ中和した。
実施例18の生成物の幾つかの塩を、表9に示す指示量のアミンと生成物を室温混合することによって調製した。以下の各混合物は、実施例18の生成物中、酸1モル当たり0.95モルのアミンを与えると計算される。各塩の外観および臭気も注目される。
実施例19の生成物のアミン塩を、その生成物の20g部分を表10に示す指示量のアミンと単純に混合することによって調製した。各塩の初めの外観も注目される。
実施例20の生成物の11種のアミン塩を、その生成物の18g部分を表11に示す量のアミンと単純に混合することによって調製した。各結果の塩の外観は混合直後に書き留めた。最初は透明な油であった塩の幾つか(37D、37F、37G、37Hおよび37I)は、放置すると部分的に凍結した;唯一の例外はPrimene(登録商標)81−R塩であった。
実施例21の生成物の11種のアミン塩を、その生成物の18g部分を表12に示す量のアミンと単純に混合することによって調製した。各結果の塩の外観は混合直後に書き留めた。
実施例22の生成物の2−エチルヘキシルアミン塩を、18gの生成物を3.4gの2−エチルヘキシルアミンと単純に混合することによって調製した。生成物は透明で薄黄色の油であったが、冷やすと半固体泥状ワックスに凍結した。
実施例23、24、25および26からの生成物の溶融した35グラム部分を、それぞれ2−エチルヘキシルアミン(EHAM)を用いて表13による単純な加熱しない混合によって中和した。塩はすべて、最初は透明な油であった。
実施例11の繰り返しの調製は、72.4mgKOH/gの酸価を有するグリセリド半エステル/半酸を与えた。この物質の5つの15.0グラム部分を、表14に従って異なった量の2−エチルヘキシルアミン(EHAM)と合わせて、0.8(80%)〜1.2(120%)の間の塩基と酸の比を有する系列を与えた。5つの物質はすべて透明な黄色の油であった。これらの例は、最終中和生成物からのアミン臭を、わずかに過剰の遊離酸とアミンを使用することによって極小化するか、またはなくすことができることを実証する。
金属基材に塗布するために、腐食防止剤化合物を、希釈剤、例えば揮発性有機溶媒、石油または植物油中で可溶化させるか、または水中で乳化する。これらの化合物(および比較用の既存の腐食防止剤)の腐食防止剤特性は、下記のような、幾つかの確立した方法を使用して評価することができる。
促進耐候試験は、Q−Lab Corporation, Westlake, Ohioから入手されるQCT凝縮試験機を使用して、ASTM D4585−07の制御された凝縮を使用するコーティングの耐水性を試験する標準方法に従って実施した。QCT箱は、試験表面に継続的で制御された温度、温水凝縮を施す。試験では、標準表面仕上げした薄い金属パネルを46℃の雰囲気中、加熱した水のプール上で垂直から30°の角度で保持する。金属パネルとして、鋼鉄試験パネル「Q−パネル」をQ−Lab Corporationから入手した。2つの型のパネルを用い、両方とも、ASTM A1008/1010に準拠した標準の低炭素冷延鋼板から作られていた。型QD−36パネルは細かく仕上げをした金属に代表的な滑らかで研磨された光輝仕上げであるが、型R−36パネルは一般的なシートメタル用途に代表的なよりざらざらの不鮮明なマット仕上げである。測定するとおよそ7.6×15.2cmのこれらのパネルを、試験する腐食防止組成物の様々な溶液または乳剤に浸漬することにより被覆した。被覆パネルを室温で一晩(またはより長く)、浸して乾かした。次いで、塗布したコーティングの腐食防止特性を、QCT箱の試験台にパネルを置き、パネルを定期的に、目に見える錆の存在を検査することによって評価した。パネル縁は調査プロセス中にこすられる傾向があり、そのため縁に沿って腐食防止剤コーティングの除去および早すぎる発錆を引き起こすおそれがあるので、パネルの縁に接し、縁から内側1/8”未満(約3mm)に広がる錆のしみは無視する。
有機溶媒を使用して塗布される腐食防止剤化合物に望ましい付随的な特性は、溶液が水を置換する能力および水を分離する能力である。多くの金属加工液、とりわけいわゆる合成および半合成型および可溶性の油は、かなりの量の水を含んでいる。腐食防止剤化合物の有機溶媒溶液は、保護されるべき金属部品から水性金属加工液の残渣を置換することができなければならない。そうでなければ、その部分に残存する水系残渣は、最終的に局部腐食を引き起こし得る。さらに、このようにして置換された水相は、腐食防止剤溶液に乳化されないことが望ましい。すなわち、置換された水相は、有機腐食防止剤溶液からきれいに分離しなければならない。
以下の実施例において、錆しみが決定的な領域(パネルの曝露表面、縁から≧0.3cm)で認められるまで、鋼鉄試験パネルをQCT試験台に置き、水で飽和した雰囲気に46℃で曝露した。破損までの時間(日)を書き留めた。鋼鉄試験パネルは2つの型:滑らかで研磨された表面を有する型QD−36パネル、およびざらざらのマット表面を有する型R−36であった。各実施例で使用するパネル型を書き留める。
実施例A:研磨鋼鉄上に水性乳剤で塗布する腐食防止組成物
表15は、研磨したQD−36鋼鉄パネル上に担体溶媒として水を用いて塗布した幾つかの例の腐食防止化合物の性能結果を示す。試験パネルを、指定した試験物質の新たに揺動した水性乳剤に浸漬し、周囲温度で乾燥した。表は、また、Lubrizol Corp.から入手可能なAqualox(登録商標)2268S防錆化合物の比較できる結果を示す。Aqualox(登録商標)2268Sは、このようにして水性乳剤として塗布するように設計されている。
表16は、ざらざらに仕上げたR−36鋼鉄パネル上の幾つかの例の腐食防止剤化合物についての性能結果を示す。試験物質をやはり水性乳剤として塗布し、次いで乾燥した。Aqualox(登録商標)2268Sを、やはり従来の乳剤型腐食防止剤の比較例として使用した。
表17は、担体溶媒として水を含む乳剤性基剤パッケージの一部として塗布した腐食防止剤としての、実施例27において例証した化合物の2つを使用する結果を示す。乳剤性基剤パッケージは、25重量%の試験物質、5重量%のジエチレングリコールモノブチルエーテルおよび70重量%の200SUSナフテン油からなっていた。次いで、乳剤性基剤パッケージを水で希釈して、試験前に風乾した型QD−36試験パネルを被覆するために使用する乳剤を形成した。実施例Cの最後の2行は、Aqualox(登録商標)2290 AS(Lubrizol Corp.から入手可能な腐食防止剤化合物)についての比較結果を示す。Aqualox 2290ASは、このようにして乳剤性基剤パッケージの一部として塗布するように設計されている。
以下の実施例において、腐食防止剤化合物を、試験パネルへの塗布用の揮発性有機溶媒または不揮発性油中に溶解する。先に記載した水性乳剤で塗布する腐食防止剤と同様に、被覆試験パネルをQCT台で試験する前に風乾する。
表18は、担体溶媒としてミネラルスピリットを使用して、研磨したQD−36鋼鉄試験パネルに塗布した3種の腐食防止組成物を比較する。Ca塩グリセリド半酸エステルおよびアミン塩グリセリド半酸エステルを例示の化合物として使用した。Lubrizol Corporationから市販のスルホン酸カルシウム系腐食防止剤化合物Alox(登録商標)165を比較のために使用した。Alox(登録商標)165は、このようにして揮発性有機溶媒を使用して塗布するように設計されており、この溶液中の物質の5重量%は代表的な推奨使用レベルである。
QD−36型試験パネルおよび担体溶媒としてのミネラルスピリットを、やはり腐食防止剤化合物の試験に使用した。被覆パネルはすべて一様で光沢のある外観を有していた。
滑らかなQD−36パネルを基材として使用し、試験物質を、担体溶媒としてIsopar Mを使用して異なった濃度で塗布した。Isopar MはExxon Mobil Chemical Companyから市販の、引火点が92℃のイソパラフィン系溶媒である。結果は表20に示す。
研磨したQD−36パネルおよび塗布溶媒としてIsopar Mを使用した。実施例27の生成物の試料(グリセリドとしてSYBO−GLY 2:1、および無水物封鎖基としてSAを使用)を、異なる濃度の溶媒と合わせた。表21に示す試験はすべて、それぞれの試験物質の濃度閾値を超えている。幾つかの試料については、複製した試験パネルを試験した。結果は、濃度閾値より塗布水準を上げても、使用した試験条件下でQD−36パネルなどの研磨表面で、保護時間において有意な改善を与えないことを示唆する。
この例において、ざらざらのR−36パネルを試験基材として使用した。腐食防止剤はミネラルスピリット中の溶液として塗布し、一晩乾燥した。結果を表22に示す。結果は、大豆油グリセリドに由来する腐食防止剤が、対応する水素化大豆油グリセリドより有意に長い破損までの時間を与えることを示唆する。この例はまた、約1重量%の実施例29I生成物が、これらの条件下で型R−36パネルに対して5重量%のAlox(登録商標)165腐食防止剤とほぼ同じくらいよい成績であることを示唆する。さらに、この例の実施例29I生成物についての結果を、研磨QD−36パネルに対する類似の結果と比較すると、ざらざらのR−36パネルに対して同じ保護時間を達成するためにはより高い塗布水準が必要であることは注目されてもよい。また、閾値濃度を超えたときの保護時間の横ばい状態(研磨パネルで見られたような)は、ざらざらのR−36パネルでは観察されない。
この例において、研磨QD−36試験パネルをミネラルスピリット中の様々な例の1重量%の腐食防止剤溶液で被覆した。結果は表23に示す。4日未満であると認めていた破損時間は1.3日を超える(破損は週末にかけて生じた)。
R−36パネルを試験基材として使用した。試験物質はすべてミネラルスピリット中の0.75重量%溶液としてパネルに塗布し、試験前に3日間乾燥した。すべての事例において、中和塩基は2−エチルヘキシルアミンである。表25は、得られた結果を示す。
グリセリドとしての実施例29I生成物SYBO−GLY 2:1、無水物封鎖基としてのMHHPA、および中和塩基としての2−エチルヘキシルアミン(EHAM)を腐食防止剤として、異なった有機溶媒および異なった濃度を使用し型QD−36研磨パネルに塗布した。結果を、比較に使用したAlox(登録商標)165腐食防止剤とともに表26に示す。結果は、実施例29I生成物が、ミネラルスピリット中の等しいかそれより低い使用レベルで滑らかなQD−36パネル上の既存の腐食防止剤Alox(登録商標)165より性能が有意に優れることを示唆する。この実施例は、試験パネルに腐食防止剤を塗布するために不揮発性油を使用する場合、実施例29I生成物の性能が悪影響を受けることをさらに示唆する。保護時間の大きな飛躍が、0.75%〜2%のミネラルスピリットを用いて塗布する実施例29I生成物で観察された。これは、研磨QD−36パネルに対する濃度閾値効果の別の例である。
この例において、QD−36パネルを使用し、試験物質の塗布溶媒としてIsopar Mを使用した。結果を表27に示す。この例は、無水物反応体としてのオクタデセニルコハク酸無水物(ODSA)が、Alox(登録商標)165腐食防止剤より劣る成績の生成物をもたらすことを示唆する(より低い濃度を使用したが)。いかなる特定の理論によっても束縛されないが、他の無水物と比較して、カルボキシラート官能基のすぐ近くのかさばったオクタデセニル部分は、鋼鉄基材の表面と効果的に結合するカルボキシラートの能力を妨害して、そのために保護力の少ない膜にすると仮定される。
この例において、QD−36パネルへの腐食防止剤の塗布のためにミネラルスピリットを担体溶媒として使用した。結果を表28に示す。この実施例は良好な腐食防止剤を部分水素化大豆油(この事例ではCargill S−113 Wax)から製造することができるが、しかし、部分水素化大豆油は、大豆油自体を超える有意な性能の利点は与えないように見えることを示唆する。
実施例41A〜Eをミネラルスピリット中に1重量%でそれぞれ溶解し、これらの溶液を、QD−36パネルを被覆するために使用し、乾燥後QCTで3日間試験した。3日の試験の最後に、パネルは目視で比較した。5枚のパネルはすべて、その時点で過去の破損であり、パネルのすべてが錆で部分的に覆われていた。最良から最悪のこれらのパネルの格付け順序は、C>B〜D>A〜Eであった。パネル41B、41Cおよび41Dに錆被覆率の差異はほとんどなかった。この例は、グリセリド環式カルボン酸無水物付加物の、有機アミンによる10%を下回る中和または10%を超える中和が著しくは防錆性能に影響しないことを示唆する。したがって、わずかに下回る中和(すなわち酸の過剰)は、遊離アミンによる臭気が極小化されるので実際的である。
この例について、実施例化合物29I(グリセリドとしてのSYBO−GLY 2:1、無水物封鎖基としてのMHHPA、および中和剤としての2−エチルヘキシルアミン(EHAM))を、揮発性を変えた一連の炭化水素溶媒中、ならびに不揮発性パラフィン油中に10重量%溶解した。これらの溶液はざらざらのR−36パネルを被覆するために使用した。表29に示すExxsol(商標)溶媒は、Exxon Mobil Chemical Companyから入手可能な市販の脱芳香族化した脂肪族溶媒である。これらの溶媒の沸点範囲および蒸発速度(酢酸ブチルに対して)は、ExxonMobilの文献から得られた。表29に示す結果は、溶媒の揮発性が上がるにつれて保護時間が上がることを示唆する。不揮発性パラフィン油を使用する保護時間は比較的短かった。これらの結果は、残存する溶媒または油が腐食防止膜に有害な影響を及ぼし得ることを示唆する。
この例において、ミネラルスピリットをR−36パネルに試験物質を塗布する担体溶媒として使用した。結果を表30に示す。この例は、構造上類似した疎水性アミンを比較する場合ですら、保護時間が中和アミンの選択肢によって影響を受けることを示す。
この実施例においては、R−36パネルに塗布する試験物質の0.75重量%溶液の担体溶媒として、やはりミネラルスピリットを使用した。結果を表31に示す。このやし油ジグリセリドについて、結果は、HHPAがMHHPAより無水物封鎖基として成績がよいこと、および、3種の第一級アミンが第二級ジブチルアミンより中和塩基として性能が優れることを示唆する。
実施例R:SYBO−Gly−HHPA 2:1:3 適用する様々なアミン塩、乳剤および溶媒
実施例35からの様々なアミン塩を、乳剤で塗布する腐食防止剤として水中の5重量%でおよびまた溶媒で塗布する腐食防止剤としてExxsol(登録商標)D−40液中の0.75重量%での両方で使用した。結果を表32に示す。試験を示していない場合は、水性乳剤が満足すべき安定性を有していなかったか、または、物質がExxsol(登録商標)D−40中に完全には可溶性でなかったかのいずれかである。しかし、表32は、適切な乳剤安定性および溶媒溶解性の両方を示すアミン塩の幾つかの事例を示す。したがって、これらの塩は、乳剤で塗布する腐食防止剤として、または溶媒で塗布する腐食防止剤としてのいずれかで使用することができる。Aqualox(登録商標)2268SおよびAlox(登録商標)165腐食防止剤を、それぞれ10重量%および5重量%で、比較の乳剤型および溶媒型生成物として使用した。試験物質35A、C、IおよびJは、低い使用水準にもかかわらず、両方の塗布方法を使用するこれらの商品より、試験で同等かより長い保護時間を与えた。この実施例は、また腐食防止剤化合物の溶解特性ならびに保護時間に対するアミン中和剤の影響を例証する。
実施例35に示す物質の溶液および乳剤の特性を表33に記す。Exxsol D−40(商標)液中の0.75重量%および水中の5重量%の乳剤での各物質の外観も書き留める。乳剤の頂部のクリームの量(容積%)を、2500rpmで10分間乳剤の一部を遠心分離機にかけた後に測定した。水分離試験は、0.75重量%のExxsol D−40(商標)溶液のそれぞれで実施した。溶液の40mL部分は、50mLメスシリンダー中の10mLの水道水と合わせ、6回逆さにした。10mLの水層が分離する時間量を、水層および溶媒層の外観と一緒に書き留めた。結果は、有機溶媒中、および水性乳剤としての両方の溶解特性が、アミン中和剤の選択肢によって影響を受けることを示唆する。
特定の実施形態において、例えば、以下が提供される:
(項目1)
腐食防止組成物であって、希釈剤、および構造(1):
の一般構造を有する半エステル−半酸の有機塩の混合物を該組成物の0.01〜30重量%の合計濃度で含む腐食防止組成物
[式中:
nは0〜2であり;
Gは次の混合物を含むグリセリド残基であり:
各FAは、4〜24個の炭素原子、およびその炭素鎖中に0〜3個の二重結合を有する直鎖脂肪アシル残基であり;
R 1 およびR 2 は、水素、1〜18個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝のアルキルまたはアルケニル基から独立して選択され、または、ここで、R 1 およびR 2 が結合している2個の炭素原子と一緒に、R 1 、R 2 および−(CH 2 ) n −基は、少なくとも5個の炭素原子を有する環式構造を形成し;
Aは中和基である。]。
(項目2)
nが0である、項目1に記載の組成物。
(項目3)
構造(1)の一般構造を有する半エステル−半酸の有機塩の前記混合物が、前記組成物の少なくとも1重量%の合計濃度である、項目1に記載の組成物。
(項目4)
構造(1)の一般構造を有する半エステル−半酸の有機塩の前記混合物が、前記組成物の最大10重量%の合計濃度である、項目1に記載の組成物。
(項目5)
前記希釈剤が、水、揮発性有機溶媒、油およびその組み合わせから選択される、項目1に記載の組成物。
(項目6)
前記揮発性有機溶媒が、脂肪族および芳香族炭化水素、アルコール、グリコール、トルエン、テルペノイド、テルペン、エステル、エーテル、アセタール、極性非プロトン性溶媒、ケトン、ならびにその誘導体および組み合わせから選択される、項目5に記載の組成物。
(項目7)
前記組成物が乳剤の形態をしている、項目1に記載の組成物。
(項目8)
前記希釈剤が少なくとも50重量%の合計濃度で前記組成物中に存在する、項目1に記載の組成物。
(項目9)
前記脂肪アシル残基の少なくとも幾つかが植物油に由来する、項目1に記載の組成物。
(項目10)
前記植物油が、アーモンド油、キャノーラ油、カカオ脂、ココア油、やし油、トウモロコシ油、綿実油、フラックスシード油、アマニ油、ニーム油、オリーブ油、パーム油、パーム核油、落花生油、なたね油、米ぬか油、サフラワー油、ゴマ油、大豆油、ヒマワリ油、桐油およびその組み合わせからなる群から選択される、項目9に記載の組成物。
(項目11)
前記脂肪アシル残基の少なくとも幾つかが水素化されていない植物油に由来する、項目9に記載の組成物。
(項目12)
前記植物油が20重量%未満の飽和脂肪酸を有する、項目9に記載の組成物。
(項目13)
前記脂肪アシル残基が平均14個を超える炭素原子を有する、項目1に記載の組成物。
(項目14)
前記中和基が、プロトン化された有機塩基、金属陽イオン、およびアンモニウムイオンの少なくとも1つを含む、項目1に記載の組成物。
(項目15)
前記中和基が、プロトン化されたアミン、アルキルアミン、アルカノールアミン、イミダゾール、アルキルイミダゾール、およびその組み合わせからなる群から選択されるプロトン化された有機塩基を含む、項目14に記載の組成物。
(項目16)
前記プロトン化された有機塩基がプロトン化されたアミンを含む、項目15に記載の組成物。
(項目17)
前記プロトン化された有機塩基が、2−(2−アミノエトキシ)エタノール;5−アミノ−1−ペンタノール;3−アミノ−1−プロパノール;2−(2−アミノエトキシ)エタノール;N,N−ジエチルエタノールアミン;3−ジメチルアミノ−1−プロピルアミン;N,N−ジメチルエタノールアミン;モノエタノールアミン;2−エチルヘキシルアミン;イミダゾール;3−イソドデシルオキシ−1−プロピルアミン;3−メトキシプロピルアミン;1−メチルイミダゾール;2−メチルイミダゾール;トリブチルアミン;トリエタノールアミン;トリイソプロパノールアミン;C 10 〜C 15 tert−アルキル第一級アミンの混合物;およびその組み合わせからなる群から選択される、項目15に記載の組成物。
(項目18)
前記混合物中のグリセリド残基G当たりのFA基の平均数が、少なくとも1または少なくとも1.2、または少なくとも1.4、または少なくとも1.5である、項目1に記載の組成物。
(項目19)
前記混合物中の有機塩の少なくとも80mol.%が、1個以下のグリセリド残基を含むモノマーである、項目1に記載の組成物。
(項目20)
前記混合物中の有機塩の平均分子量が1250g/モル未満である、項目1に記載の組成物。
(項目21)
R 1 およびR 2 が前記構造の残りと結合している2個の炭素原子と一緒に、これらの基および−(CH 2 ) n −基が、少なくとも5個の炭素原子を有する環式構造を形成する、項目1に記載の組成物。
(項目22)
構造(1)の一般構造を有する半エステル−半酸の有機塩の混合物が、グリセリド混合物の環式カルボン酸無水物との反応生成物であり、その後中和塩基で中和される、項目1に記載の組成物。
(項目23)
前記グリセリド混合物が一般構造:
のトリグリセリドをエステル交換反応触媒の存在下でグリセリンと反応させることにより形成される、項目22に記載の組成物。
(項目24)
天然および合成ワックス、脂肪酸、金属スルホナートなどの正および過塩基性清浄剤、抗乳化剤、他の腐食防止化合物、殺生剤、界面活性剤ならびにその組み合わせから選択される少なくとも1種の補助剤をさらに含む、項目1に記載の組成物。
(項目25)
腐食環境に接する金属表面の腐食を防止する方法であって、
項目1に記載の腐食防止組成物と該表面を接触させる工程
を含む方法。
(項目26)
腐食防止組成物を形成する方法であって、
一般構造:
のトリグリセリドを、エステル交換反応触媒の存在下でグリセリンと反応させてグリセリド混合物を形成する工程であって、ここで、各FAは、4〜24個の炭素原子、およびその炭素鎖中に0〜3個の二重結合を有する直鎖脂肪アシル残基である、工程と;
該グリセリド混合物を環式カルボン酸無水物と反応させる工程と;
中和塩基を用いて、該グリセリド混合物の該環式カルボン酸無水物との反応生成物を中和する工程と;
該中和された反応生成物を希釈剤と合わせて、該腐食防止組成物を形成する工程とを含み、ここで、該中和された反応生成物は、該組成物の0.01〜30重量%の合計濃度である、方法。
(項目27)
前記環式カルボン酸無水物が構造(3):
[式中、R 1 およびR 2 は、水素、1〜18個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝のアルキルまたはアルケニル基から独立して選択され、またはここで、R 1 およびR 2 は一緒に少なくとも5個の炭素原子を有する環式構造を有する。]の構造の一般構造を有する、項目26に記載の方法。
(項目28)
前記環式カルボン酸無水物が、コハク酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、オクテニルコハク酸無水物、オクタデセニルコハク酸無水物およびその混合物からなる群から選択される、項目27に記載の方法。
(項目29)
トリグリセリド:グリセリンのモル比が2.5:1〜1:1である、項目26に記載の方法。
(項目30)
構造(1):
[式中、
nは0〜2であり;
Gは次の混合物を含むグリセリド残基であり:
各FAは、4〜24個の炭素原子、およびその炭素鎖中に0〜3個の二重結合を有する直鎖脂肪アシル残基であり;
R 1 およびR 2 は、水素、1〜18個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝のアルキルまたはアルケニル基から独立して選択され、または、ここで、R 1 およびR 2 が結合している2個の炭素原子と一緒に、R 1 、R 2 および−(CH 2 ) n −基は、少なくとも5個の炭素原子を有する環式構造を形成し;
Aは中和基である。]の一般構造を有する半エステル−半酸の有機塩の混合物。
Claims (30)
- 腐食防止組成物であって、希釈剤、および構造(1):
[式中:
nは0〜2であり;
Gは次の混合物を含むグリセリド残基であり:
R1およびR2は、水素、1〜18個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝のアルキルまたはアルケニル基から独立して選択され、または、ここで、R1およびR2が結合している2個の炭素原子と一緒に、R1、R2および−(CH2)n−基は、少なくとも5個の炭素原子を有する環式構造を形成し;
Aは中和基である。]。 - nが0である、請求項1に記載の組成物。
- 構造(1)の一般構造を有する半エステル−半酸の有機塩の前記混合物が、前記組成物の少なくとも1重量%の合計濃度である、請求項1に記載の組成物。
- 構造(1)の一般構造を有する半エステル−半酸の有機塩の前記混合物が、前記組成物の最大10重量%の合計濃度である、請求項1に記載の組成物。
- 前記希釈剤が、水、揮発性有機溶媒、油およびその組み合わせから選択される、請求項1に記載の組成物。
- 前記揮発性有機溶媒が、脂肪族および芳香族炭化水素、アルコール、グリコール、トルエン、テルペノイド、テルペン、エステル、エーテル、アセタール、極性非プロトン性溶媒、ケトン、ならびにその誘導体および組み合わせから選択される、請求項5に記載の組成物。
- 前記組成物が乳剤の形態をしている、請求項1に記載の組成物。
- 前記希釈剤が少なくとも50重量%の合計濃度で前記組成物中に存在する、請求項1に記載の組成物。
- 前記脂肪アシル残基の少なくとも幾つかが植物油に由来する、請求項1に記載の組成物。
- 前記植物油が、アーモンド油、キャノーラ油、カカオ脂、ココア油、やし油、トウモロコシ油、綿実油、フラックスシード油、アマニ油、ニーム油、オリーブ油、パーム油、パーム核油、落花生油、なたね油、米ぬか油、サフラワー油、ゴマ油、大豆油、ヒマワリ油、桐油およびその組み合わせからなる群から選択される、請求項9に記載の組成物。
- 前記脂肪アシル残基の少なくとも幾つかが水素化されていない植物油に由来する、請求項9に記載の組成物。
- 前記植物油が20重量%未満の飽和脂肪酸を有する、請求項9に記載の組成物。
- 前記脂肪アシル残基が平均14個を超える炭素原子を有する、請求項1に記載の組成物。
- 前記中和基が、プロトン化された有機塩基、金属陽イオン、およびアンモニウムイオンの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記中和基が、プロトン化されたアミン、アルキルアミン、アルカノールアミン、イミダゾール、アルキルイミダゾール、およびその組み合わせからなる群から選択されるプロトン化された有機塩基を含む、請求項14に記載の組成物。
- 前記プロトン化された有機塩基がプロトン化されたアミンを含む、請求項15に記載の組成物。
- 前記プロトン化された有機塩基が、2−(2−アミノエトキシ)エタノール;5−アミノ−1−ペンタノール;3−アミノ−1−プロパノール;2−(2−アミノエトキシ)エタノール;N,N−ジエチルエタノールアミン;3−ジメチルアミノ−1−プロピルアミン;N,N−ジメチルエタノールアミン;モノエタノールアミン;2−エチルヘキシルアミン;イミダゾール;3−イソドデシルオキシ−1−プロピルアミン;3−メトキシプロピルアミン;1−メチルイミダゾール;2−メチルイミダゾール;トリブチルアミン;トリエタノールアミン;トリイソプロパノールアミン;C10〜C15tert−アルキル第一級アミンの混合物;およびその組み合わせからなる群から選択される、請求項15に記載の組成物。
- 前記混合物中のグリセリド残基G当たりのFA基の平均数が、少なくとも1または少なくとも1.2、または少なくとも1.4、または少なくとも1.5である、請求項1に記載の組成物。
- 前記混合物中の有機塩の少なくとも80mol.%が、1個以下のグリセリド残基を含むモノマーである、請求項1に記載の組成物。
- 前記混合物中の有機塩の平均分子量が1250g/モル未満である、請求項1に記載の組成物。
- R1およびR2が前記構造の残りと結合している2個の炭素原子と一緒に、これらの基および−(CH2)n−基が、少なくとも5個の炭素原子を有する環式構造を形成する、請求項1に記載の組成物。
- 構造(1)の一般構造を有する半エステル−半酸の有機塩の混合物が、グリセリド混合物の環式カルボン酸無水物との反応生成物であり、その後中和塩基で中和される、請求項1に記載の組成物。
- 天然および合成ワックス、脂肪酸、金属スルホナートなどの正および過塩基性清浄剤、抗乳化剤、他の腐食防止化合物、殺生剤、界面活性剤ならびにその組み合わせから選択される少なくとも1種の補助剤をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
- 腐食環境に接する金属表面の腐食を防止する方法であって、
請求項1に記載の腐食防止組成物と該表面を接触させる工程
を含む方法。 - 腐食防止組成物を形成する方法であって、
一般構造:
該グリセリド混合物を環式カルボン酸無水物と反応させる工程と;
中和塩基を用いて、該グリセリド混合物の該環式カルボン酸無水物との反応生成物を中和する工程と;
該中和された反応生成物を希釈剤と合わせて、該腐食防止組成物を形成する工程とを含み、ここで、該中和された反応生成物は、該組成物の0.01〜30重量%の合計濃度である、方法。 - 前記環式カルボン酸無水物が、コハク酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、オクテニルコハク酸無水物、オクタデセニルコハク酸無水物およびその混合物からなる群から選択される、請求項27に記載の方法。
- トリグリセリド:グリセリンのモル比が2.5:1〜1:1である、請求項26に記載の方法。
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