JP7004458B2 - 水分離を改善するための第四級アミン添加剤の使用 - Google Patents

水分離を改善するための第四級アミン添加剤の使用 Download PDF

Info

Publication number
JP7004458B2
JP7004458B2 JP2018523462A JP2018523462A JP7004458B2 JP 7004458 B2 JP7004458 B2 JP 7004458B2 JP 2018523462 A JP2018523462 A JP 2018523462A JP 2018523462 A JP2018523462 A JP 2018523462A JP 7004458 B2 JP7004458 B2 JP 7004458B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coating composition
hydrocarbyl
acid
weight
composition according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018523462A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018536090A5 (ja
JP2018536090A (ja
Inventor
アメリア ヘイドラー,
ベン ファーバー,
ジェニファー イー. クラーク,
ブリット エー. ミンチ,
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lubrizol Corp
Original Assignee
Lubrizol Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lubrizol Corp filed Critical Lubrizol Corp
Publication of JP2018536090A publication Critical patent/JP2018536090A/ja
Publication of JP2018536090A5 publication Critical patent/JP2018536090A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7004458B2 publication Critical patent/JP7004458B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08Anti-corrosive paints
    • C09D5/082Anti-corrosive paints characterised by the anti-corrosive pigment
    • C09D5/086Organic or non-macromolecular compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/14Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/15Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
    • C08K5/151Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having one oxygen atom in the ring
    • C08K5/1515Three-membered rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D135/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical, and containing at least another carboxyl radical in the molecule, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D135/02Homopolymers or copolymers of esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D163/00Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08Anti-corrosive paints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08Anti-corrosive paints
    • C09D5/082Anti-corrosive paints characterised by the anti-corrosive pigment
    • C09D5/084Inorganic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/20Diluents or solvents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/63Additives non-macromolecular organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/24Emulsion properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Description

発明の背景
本開示の技術は、改善された水分離を有する金属加工油および/または作動液のための、第四級アンモニウム塩を含有する組成物に関する。特定の一実施形態では、技術は、腐食防止または防錆コーティング組成物およびそれらの使用方法に関する。そのようなコーティング組成物は、任意選択で希釈剤を含む防錆組成物、および第四級アンモニウム塩を含む。
大部分の防錆剤(RP)は、グループI製油所から生成されるスラックワックスをベースとする。天然ワックスは、防錆剤においてグループIスラックワックスの代替品を提供し、天然ワックスベースのRPは、他の特徴の中でも、改善された塩水噴霧からの保護を示し得る。しかしながら、天然ワックスベースのRPの適用は、水を分離するそれらの能力の低さによって限定される。良好な水分離は、溶媒ベースのRPが、先行する洗浄または機械加工プロセスから持ち越された水によって希釈されることを防ぐために、浸漬タンクに適用されるRPに必要な特徴である。
他の重要な性能を損なうことなく、金属加工油および作動液の水分離特性を改善するために使用することができる添加剤を見出すことが必要とされている。すでに記載したとおり、天然ワックスをベースとする新たな実験的配合物には、不十分な水分離特性という問題があるが、市販のRPは、水分離で同様の問題を有する。
発明の要旨
数種の第四級アミン構造を含む解乳化添加剤を、酸化石油ワックスベースの防錆剤および2種の天然由来ワックスベースのRPで試験した。第四級アミン添加剤は、3種すべてのRPにおいて、水分離時間を15分未満に改善することが示され、場合によっては、水分離を、10分未満に改善した。加えて、十分に低い濃度で使用した場合、それらの添加剤は、ASTM B117塩水噴霧によって測定した場合に、腐食保護などの重要な性能特性にマイナスの作用を有さなかった。
したがって一態様では、本開示の技術は、解乳化剤として第四級アンモニウム塩を用いることによって、防錆添加剤における水分離の問題を解決する。防錆剤、および第四級アンモニウム塩を含む、それらからなる、またはそれらから本質的になるコーティング組成物を提供する。
一実施形態では、第四級アンモニウム塩は、(a)四級化可能な化合物、および(b)四級化可能な化合物を四級化するために適した四級化剤の反応生成物を含むことができる。四級化可能な化合物は、(i)ヒドロカルビル置換アシル化剤、および(ii)四級化可能なアミノ基を有する窒素含有化合物の反応生成物であり得る。四級化剤は、窒素含有化合物の四級化可能なアミノ基を第四級窒素に変換するために適していなければならない。
一実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤は、ポリイソブテニルコハク酸無水物またはポリイソブテニルコハク酸であり得る。さらなる一実施形態では、ヒドロカルビル置換基は、約100~約5000の分子量を有するポリイソブチレンであり得る。
一実施形態では、窒素含有化合物は、前記ヒドロカルビル置換アシル化剤と反応することができる酸素または窒素原子を有し、さらに、少なくとも1個の四級化可能なアミノ基を有し得る。
別の実施形態では、窒素含有化合物は、前記ヒドロカルビル置換アシル化剤と反応してイミドを形成することができる窒素原子を有し、さらに、少なくとも1個の四級化可能なアミノ基を有し得る。
さらなる一実施形態では、窒素含有化合物は、前記ヒドロカルビル置換アシル化剤と反応してエステルまたはアミドを形成することができる酸素または窒素原子を有し、さらに、少なくとも1個の四級化可能なアミノ基を有し得る。
一実施形態では、前記ヒドロカルビル置換アシル化剤と反応することができる酸素または窒素原子を有する窒素含有化合物の四級化可能なアミノ基は、第一級、第二級または第三級アミノ基であり得る。
いっそうさらなる一実施形態では、窒素含有化合物は、下式の第三級アミノ基含有イミダゾール化合物:
Figure 0007004458000001
[式中、Rは、前記ヒドロカルビル置換アシル化剤と縮合することができ、3~8個の炭素原子を有するアミンまたはアルカノールである]
であり得る。
一実施形態では、窒素含有化合物は、下式のいずれかであり得る;
Figure 0007004458000002
[式中、各R1およびR2は個別に、C1~C6ヒドロカルビル基であり、Rは、C1~C6アルキル基であり、R3、R4、R5、およびR6のそれぞれは個別に、水素またはC1~C6ヒドロカルビル基である]。
一実施形態では、四級化剤は、1つより多い(a)の四級化可能な化合物をカップリングすることができる。さらなる一実施形態では、(a)の化合物の(b)の四級化剤に対する比は、約2:1~約1:1である。
一部の実施形態では、四級化剤は、ポリエポキシド、ポリハライド、エポキシハライド、芳香族ポリエステル、およびその混合物から選択され得る。一実施形態では、四級化剤は、ジエポキシドまたはアルキル(akyl)ジハライドから選択され得る。他の実施形態では、四級化剤は、1,4ブタンジオールジグリシジルエーテルまたはビスフェノールA-ジグリシジルエーテルから選択され得る。
実施形態では、四級化剤は、少なくとも1つのアルコール官能化エポキシド、C4~C14エポキシドまたはその混合物であり得る。特定の実施形態では、四級化剤は、グリシドールであり得る。さらなる実施形態では、四級化剤は、エポキシヘキサデカンであり得る。いっそうさらなる実施形態では、四級化剤は、ブチレンオキシドであり得る。
一部の実施形態では、四級化剤を、プロトン性溶媒の存在下で使用し得る。一部の実施形態では、プロトン性溶媒は、2-エチルヘキサノール、水、およびその混合物であり得る。
実施形態では、四級化剤を、酸の存在下で使用し得る。特定の実施形態では、酸は、アシル化剤の構造で存在し得る。
実施形態では、四級化剤は、ジアルキルスルフェート、アルキルハライド、ヒドロカルビル置換カーボネート、ヒドロカルビルエポキシド、カルボキシレート、アルキルエステルおよびその混合物から選択され得る。
コーティング組成物はまた、防錆剤および第四級アンモニウム塩の他に、少なくとも1つの他の添加剤を含有し得る。一実施形態では、少なくとも1つの他の添加剤は、少なくとも1つの非四級化ヒドロカルビル置換コハク酸であり得る。
本明細書に記載の技術の一態様は、金属表面に、開示のとおりの防錆組成物を適用することによって、金属表面に錆防止を与える方法を含む。
この技術の別の態様は、防錆組成物を含むコーティング組成物に水分離を提供するための、本明細書に開示のとおりの第四級アンモニウム塩の使用を含む。
本発明は、例えば、以下を提供する:
(項目1)
a.防錆組成物、および
b.第四級アンモニウム塩
を含む、それらからなる、またはそれらから本質的になるコーティング組成物であって、
前記第四級アンモニウム塩は、
i.四級化可能な化合物であって、
1.ヒドロカルビル置換基が約100~約5000の数平均分子量を有するヒドロカルビル置換アシル化剤と、
2.前記ヒドロカルビル置換アシル化剤と反応することができる酸素または窒素原子を有し、さらに、少なくとも1個の四級化可能なアミノ基を有する窒素含有化合物と
の反応生成物である化合物;および
ii.前記窒素含有化合物の前記四級化可能なアミノ基を第四級窒素に変換するのに適した四級化剤
の反応生成物を含む、コーティング組成物。
(項目2)
前記四級化可能なアミノ基が、第一級、第二級または第三級アミノ基である、項目1に記載のコーティング組成物。
(項目3)
前記ヒドロカルビル置換アシル化剤が、ポリイソブテニルコハク酸無水物またはポリイソブテニルコハク酸である、項目1または2に記載のコーティング組成物。
(項目4)
前記四級化可能な化合物が、
a.ヒドロカルビル置換基が約100~約5000の数平均分子量を有するヒドロカルビル置換アシル化剤、および
b.前記ヒドロカルビル置換アシル化剤と反応して、イミドを形成することができる窒素原子を有し、さらに、少なくとも1個の四級化可能なアミノ基を有する窒素含有化合物
の反応生成物を含む、項目1に記載のコーティング組成物。
(項目5)
前記四級化可能な化合物が、
a.ヒドロカルビル置換基が約100~約5000の数平均分子量を有するヒドロカルビル置換アシル化剤、および
b.前記ヒドロカルビル置換アシル化剤と反応して、エステルまたはアミドを形成することができる酸素または窒素原子を有し、さらに、少なくとも1個の四級化可能なアミノ基を有する窒素含有化合物
の反応生成物を含む、項目1に記載のコーティング組成物。
(項目6)
前記窒素含有化合物が、下式の第三級アミノ基含有イミダゾール化合物:
Figure 0007004458000003

[式中、Rは、前記ヒドロカルビル置換アシル化剤と縮合することができ、3~8個の炭素原子を有するアミンまたはアルカノールである]
である、項目1から5のいずれかに記載のコーティング組成物。
(項目7)
前記窒素含有化合物が、
Figure 0007004458000004

[式中、各R1およびR2は個別に、C1~C6ヒドロカルビル基であり、Rは、C1~C6アルキル基であり、R3、R4、R5、およびR6のそれぞれは個別に、水素またはC1~C6ヒドロカルビル基である]
である、項目1から5のいずれかに記載のコーティング組成物。
(項目8)
前記四級化剤が、1つより多い(a)の四級化可能な化合物をカップリングすることができる、項目1から7のいずれかに記載のコーティング組成物。
(項目9)
a)の化合物のb)の四級化剤に対する比が約2:1~約1:1である、項目8に記載のコーティング組成物。
(項目10)
前記四級化剤が、ポリエポキシド、ポリハライド、エポキシハライド、芳香族ポリエステル、およびその混合物から選択される、項目8または9に記載のコーティング組成物。
(項目11)
前記四級化剤が、ジエポキシドまたはアルキルジハライドから選択される、項目8から10のいずれかに記載のコーティング組成物。
(項目12)
前記四級化剤が、1,4ブタンジオールジグリシジルエーテルまたはビスフェノールA-ジグリシジルエーテルから選択される、項目8から11のいずれかに記載のコーティング組成物。
(項目13)
前記四級化剤が、少なくとも1つのアルコール官能化エポキシド、C4~C14エポキシド、またはその混合物を含む、項目1から7のいずれかに記載のコーティング組成物。
(項目14)
前記四級化剤がグリシドールである、項目13に記載のコーティング組成物。
(項目15)
前記四級化剤がエポキシヘキサデカンである、項目13に記載のコーティング組成物。
(項目16)
前記四級化剤がブチレンオキシドを含む、項目13に記載のコーティング組成物。
(項目17)
前記四級化剤がプロトン性溶媒の存在下で使用される、項目13から16のいずれかに記載のコーティング組成物。
(項目18)
前記プロトン性溶媒が、2-エチルヘキサノール、水、およびその混合物を含む、項目17に記載のコーティング組成物。
(項目19)
前記四級化剤が酸の存在下で使用される、項目13から18のいずれかに記載のコーティング組成物。
(項目20)
前記酸がアシル化剤の構造で存在する、項目13から18のいずれかに記載のコーティング組成物。
(項目21)
前記四級化剤が、ジアルキルスルフェート、アルキルハライド、ヒドロカルビル置換カーボネート、ヒドロカルビルエポキシド、カルボキシレート、アルキルエステルおよびその混合物から選択される、項目1から7のいずれかに記載のコーティング組成物。
(項目22)
少なくとも1つの他の添加剤をさらに含む、項目1から21のいずれかに記載のコーティング組成物。
(項目23)
前記少なくとも1つの他の添加剤が、少なくとも1つの非四級化ヒドロカルビル置換コハク酸を含む、項目22に記載のコーティング組成物。
(項目24)
前記ヒドロカルビル置換基が、約100~約5000の分子量を有するポリイソブチレンである、項目23に記載のコーティング組成物。
(項目25)
希釈剤で希釈されている、項目1から24のいずれかに記載のコーティング組成物。
(項目26)
金属表面に錆防止を与える方法であって、前記金属表面に、項目1から25のいずれかに記載の防錆組成物を適用することを含む、方法。
(項目27)
防錆組成物を含むコーティング組成物に水分離を与えるための、項目1から25のいずれかに記載の第四級アンモニウム塩の使用。
発明の詳細な説明
様々な好ましい特徴および実施形態を、非限定的説明によって以下に記載することとする。
本開示の技術の態様は、金属表面、特に、鉄の表面を保護するためのコーティング組成物に関する。一実施形態では、コーティング組成物は、金属加工油であり得る。金属加工油には、例えば、金属表面に対する錆保護用途のための防錆コーティング組成物が含まれる。金属加工油にはまた、金属加工流体などのストレートオイル金属加工用途(straight oil metal working application)が含まれ得る。コーティング組成物は、防錆組成物および第四級アンモニウム塩を含み得る、それらから本質的になり得る、またはそれらからなり得る。
第四級アンモニウム塩
第四級アンモニウム塩の生産は一般に、1つまたは複数の第四級アンモニウム塩を含む化合物の混合物をもたらし、この混合物は、その第四級アンモニウム塩を生産するために使用されたプロセスステップから離れて定義することが難しいことがある。さらに、第四級アンモニウム塩を生産するプロセスは、第四級アンモニウム塩生成物の特性に影響を及ぼし得る最終第四級アンモニウム塩生成物に特徴的な特有構造の付与に多大な影響を及ぼし得る。したがって、一実施形態では、本技術の第四級アンモニウム塩は、(a)四級化可能な化合物、および(b)四級化剤の反応生成物と記載されることがある。本明細書で使用される場合、第四級アンモニウム塩という言及は、本明細書に記載のとおりの1つまたは複数の第四級アンモニウム塩を含む混合化合物に対する言及、さらには、第四級アンモニウム塩自体に対する言及を含む。
第四級アンモニウム塩を調製するために使用される(a)の四級化可能な化合物は、それ自体、(i)ヒドロカルビル置換アシル化剤、および(ii)窒素含有化合物の反応生成物であってよい。より詳細には、(a)(i)のヒドロカルビル置換アシル化剤は、約100~約5000、または300~約3000、または500~2500、および一実施形態では、約300~約750、または約1300~約3000の数平均分子量を有するヒドロカルビル置換基で官能化されたアシル化剤からなり得る。
第四級アンモニウム塩およびそれを調製するための方法の例は、次の特許に記載されており、それらは、参照により本明細書に組み込まれる:米国特許第4,253,980号、米国特許第3,778,371号、米国特許第4,171,959号、米国特許第4,326,973号、米国特許第4,338,206号、米国特許第5,254,138号、および米国特許第7,951,211号。
四級化可能な化合物、および具体的に、ヒドロカルビル置換アシル化剤および窒素含有化合物、さらには、四級化剤に関する詳細は、下記に提供する。
ヒドロカルビル置換アシル化剤
四級化可能な化合物を調製するために使用されるヒドロカルビル置換アシル化剤は、長鎖炭化水素であるヒドロカルビル置換基のための前駆体、一般に、ポリオレフィンと、モノ不飽和カルボン酸反応物、例えば、(i)フマル酸、イタコン酸、マレイン酸などのα,β-モノ不飽和C~C10ジカルボン酸;(ii)(i)の無水物またはC~Cアルコール由来モノもしくはジエステルなどの(i)の誘導体;(iii)アクリル酸およびメタクリル酸などのα,β-モノ不飽和C~C10モノカルボン酸;あるいは(iv)(iii)のC~Cアルコール由来エステルなどの(iii)の誘導体との反応生成物であり得る。
ヒドロカルビル置換基は、長鎖ヒドロカルビル基である。一実施形態では、ヒドロカルビル基は、約1300~約3000の数平均分子量(Mn)を有し得る。ヒドロカルビル置換基のMnはまた、約1500~約2800もしくは2900、または約1700~約2700、または約1900~約2600、または約2000~約2500であり得る。一実施形態では、ヒドロカルビル置換基は、一般式によって表される、オレフィン結合を含有する任意の化合物であり得る:
(R)(R)C=C(R)(CH(R)(R)) (I)
[式中、RおよびRのそれぞれは独立に、水素または炭化水素ベースの基である。R、RおよびRのそれぞれは独立に、水素または炭化水素ベースの基であり;好ましくは、少なくとも1個は、少なくとも20個の炭素原子を含有する炭化水素ベースの基である]。
モノ不飽和カルボン酸と反応させるためのオレフィンポリマーには、多いモル量のC~C20、例えば、C~Cモノオレフィンを含むポリマーが含まれ得る。そのようなオレフィンには、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、ペンテン、オクテン-1、またはスチレンが含まれる。ポリマーは、ポリイソブチレンなどのホモポリマー、ならびにエチレンおよびプロピレン;ブチレンおよびイソブチレン;プロピレンおよびイソブチレンのコポリマーなどの、そのようなオレフィンの2種またはそれよりも多くのコポリマーであり得る。他のコポリマーには、コポリマーモノマーの少ないモル量、例えば、1~10モル%が、C~C18ジオレフィンであるもの、例えば、イソブチレンおよびブタジエンのコポリマー;またはエチレン、プロピレンおよび1,4-ヘキサジエンのコポリマーが含まれる。
一実施形態では、式(I)の少なくとも1個のRは、ポリブテン、すなわち、1-ブテン、2-ブテンおよびイソブチレンを含むC4オレフィンのポリマーから誘導される。C4ポリマーには、ポリイソブチレンが含まれ得る。別の実施形態では、式(I)の少なくとも1個のRは、エチレン-プロピレン-ジエンポリマーを含むエチレン-アルファオレフィンポリマーから誘導される。エチレン-アルファオレフィンコポリマーおよびエチレン-低級オレフィン-ジエンターポリマーは、欧州特許第EP0 279 863号および次の米国特許第3,598,738号;第4,026,809号;第4,032,700号;第4,137,185号;第4,156,061号;第4,320,019号;第4,357,250号;第4,658,078号;第4,668,834号;第4,937,299号;第5,324,800号を含む多数の特許文献に記載されており、これらはそれぞれ、これらのエチレンベースのポリマーと関連する開示について、参照により本明細書に組み込まれる。
別の実施形態では、式(I)のオレフィン結合は主に、下式によって表されるビニリデン基である:
Figure 0007004458000005
[式中、Rは、ヒドロカルビル基である]
Figure 0007004458000006
[式中、Rは、ヒドロカルビル基である]。
一実施形態では、式(I)のビニリデン含有率は、ビニリデン基少なくとも約30モル%、ビニリデン基少なくとも約50モル%、またはビニリデン基少なくとも約70モル%を含み得る。そのような物質およびそれを調製するための方法は、米国特許第5,071,919号;第5,137,978号;第5,137,980号;第5,286,823号、第5,408,018号、第6,562,913号、第6,683,138号、第7,037,999号および米国特許出願公開第20040176552A1号、第20050137363号および第20060079652A1号に記載されており、これらは、明示的に参照により本明細書に組み込まれ、そのような生成物は、BASFによって商品名GLISSOPAL(登録商標)で、ならびにTexas PetroChemical LPによって商品名TPC1105(商標)およびTPC595(商標)で市販されている。
モノ不飽和カルボン酸反応物および式(I)の化合物の反応からヒドロカルビル置換アシル化剤を作製する方法は、当技術分野で周知であり、次の特許:熱「エン」反応を起こすためには米国特許第3,361,673号および第3,401,118号;米国特許第3,087,436号;第3,172,892号;第3,272,746号、第3,215,707号;第3,231,587号;第3,912,764号;第4,110,349号;第4,234,435号;第6,077,909号;第6,165,235号に開示されており、これらは、参照により本明細書に組み込まれる。
別の実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤は、下式によって表される少なくとも1つのカルボン酸反応物:
(RC(O)(RC(O))R (IV)
および
Figure 0007004458000007
[式中、R、RおよびRのそれぞれは独立に、Hまたはヒドロカルビル基であり、Rは、二価ヒドロカルビレン基であり、nは、0または1である]と、式(I)によって表されるとおりのオレフィン結合を含有する任意の化合物との反応から作製され得る。化合物およびこれらの化合物を作製するためのプロセスは、米国特許第5,739,356号;第5,777,142号;第5,786,490号;第5,856,524号;第6,020,500号;および第6,114,547号に開示されている。
また別の実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤は、式(I)によって表される任意の化合物と(IV)または(V)との反応から作製され得、少なくとも1つのアルデヒドまたはケトンの存在下で実施することができる。適切なアルデヒドには、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ペンタナール、ヘキサナール、ヘプタアルデヒド、オクタナール、ベンズアルデヒド、および高級アルデヒドが含まれる。ジアルデヒドなどの他のアルデヒド、特に、グリオキサールは有用であるが、モノアルデヒドが一般に好ましい。一実施形態では、アルデヒドは、ホルマリンと称されることが多い水溶液として供給され得るホルムアルデヒドであるが、より多くの場合には、ポリマー形態でパラホルムアルデヒドとして使用され、これは、ホルムアルデヒドの反応性同等物、またはその供給源である。他の反応性同等物には、水和物または環式三量体が含まれる。適切なケトンには、アセトン、ブタノン、メチルエチルケトン、および他のケトンが含まれる。好ましくは、2個のヒドロカルビル基のうちの一方は、メチルである。2つまたはそれよりも多いアルデヒドおよび/またはケトンの混合物も有用である。
化合物およびこれらの化合物を作製するためのプロセスは、米国特許第5,840,920号;第6,147,036号;および第6,207,839号に開示されている。
別の実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤には、メチレンビスフェノールアルカン酸化合物である、(i)下式の芳香族化合物:
-Ar-Z (VI)
[式中、Rは独立に、ヒドロカルビル基であり、Arは、5~約30個の炭素原子および0~3個の任意選択の置換基、例えば、アミノ、ヒドロキシポリオキシアルキルまたはアルキルポリオキシアルキル、ニトロ、アミノアルキル、カルボキシまたは前記任意選択の置換基の2個もしくはそれよりも多くの組合せを含有する芳香族基であり、Zは独立に、OH、低級アルコキシ、(OR10OR11、またはO-であり(ここで、各R10は独立に、二価ヒドロカルビル基であり、R11は、Hまたはヒドロカルビルであり、bは、1~約30の範囲の数である)、cは、1~約3の範囲の数であり、mは、0または1~約6までの整数であるが、ただし、mが、置換に利用可能な対応するArの価の数を超えないことを条件とする]ならびに(ii)上記の式(IV)および(V)の化合物などの少なくとも1つのカルボン酸反応物の縮合生成物が含まれ得る。一実施形態では、芳香族部分上の少なくとも1個のヒドロカルビル基は、ポリブテンから誘導される。一実施形態では、ヒドロカルビル基の源は、三塩化アルミニウムまたは三フッ化ホウ素などのルイス酸触媒の存在下で、イソブチレンを重合させることによって得られる上記ポリブテンである。
化合物およびこれらの化合物を作製するためのプロセスは、米国特許第3,954,808号;第5,336,278号;第5,458,793号;第5,620,949号;第5,827,805号;および第6,001,781号に開示されている。
別の実施形態では、任意選択で有機スルホン酸、ヘテロポリ酸、および鉱酸などの酸性触媒の存在下での(i)と(ii)との反応を、少なくとも1つのアルデヒドまたはケトンの存在下で実施することができる。この実施形態で使用されるアルデヒドまたはケトン反応物は、上記のものと同じである。ヒドロキシ芳香族化合物:カルボン酸反応物:アルデヒドまたはケトンの比は、2:(0.1~1.5):(1.9~0.5)であり得る。一実施形態では、この比は、2:(0.8~1.1):(1.2~0.9)である。反応混合物に供給される物質の量は通常、これらの比に近くなるが、モノマーの所望の比を有する反応生成物を達成するために、ある成分または他の成分のより大きな、またはより少ない反応性を補償するように補正が成されることが必要なこともある。そのような補正は、当業者には明らかであろう。3つの反応物を同時に反応させて、生成物を形成することもできるが、反応を順に行い、それによって、ヒドロキシ芳香族を初めにカルボン酸反応物と、その後にアルデヒドもしくはケトンと反応させることも、またはその逆で反応させることも可能である。化合物およびこれらの化合物を作製するためのプロセスは、米国特許第5,620,949号に開示されている。
ヒドロカルビル置換アシル化剤を作製する他の方法は、次の参照文献:米国特許第5,912,213号;第5,851,966号;および第5,885,944号において見出すことができ、これらは参照により本明細書に組み込まれる。
窒素含有化合物
本発明の組成物は、窒素含有化合物を含有する。一部の実施形態では、第四級アンモニウム塩は、イミド含有第四級アンモニウム塩であり得、この場合、窒素含有化合物は、アシル化剤と反応することができる窒素原子を有し、さらに、四級化可能なアミノ基を有する。一部の実施形態では、第四級アンモニウム塩は、アミドまたはエステル含有第四級アンモニウム塩であり得、この場合、窒素含有化合物は、アシル化剤と反応することができる酸素または窒素原子を有し得、さらに、四級化可能なアミノ基を有し得る。一実施形態では、窒素含有化合物は、酸素原子を含有しなくてよい。四級化可能なアミノ基は、四級化剤と反応して第四級アミノ基になるために利用可能な、窒素含有化合物上の任意の第一級、第二級または第三級アミノ基である。
一実施形態では、窒素含有化合物は、下式によって表され得る:
Figure 0007004458000008
[式中、Xは、約1~約4個の炭素原子を含有するアルキレン基であり;R2、R3およびR4はヒドロカルビル基である]。
アシル化剤と反応することができる窒素含有化合物の例には、これらだけに限定されないが:ジメチルアミノプロピルアミン、N,N-ジメチル-アミノプロピルアミン、N,N-ジエチル-アミノプロピルアミン、N,N-ジメチル-アミノエチルアミン、エチレンジアミン、1,2-プロピレンジアミン、1,3-プロピレンジアミン、異性体ブチレンジアミン、ペンタンジアミン、ヘキサンジアミン、ヘプタンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、ジブチレントリアミン、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、ペンタエチレンヘキサアミン、ヘキサメチレンテトラミン、およびビス(ヘキサメチレン)トリアミン、ジアミノベンゼン、ジアミノピリジンまたはその混合物が含まれ得る。アシル化剤と反応することができ、さらに四級化可能なアミノ基を有する窒素含有化合物にはさらに、1-(3-アミノプロピル)イミダゾールおよび4-(3-アミノプロピル)モルホリン、1-(2-アミノエチル)ピペリジン、3,3-ジアミノ-N-メチルジプロピルアミン、3’3-アミノビス(N,N-ジメチルプロピルアミン)などのアミノアルキル置換複素環式化合物が含まれ得る。アシル化剤と反応することができ、四級化可能なアミノ基を有する追加の窒素含有化合物には、これらだけに限定されないが、トリエタノールアミン、トリメタノールアミン、N,N-ジメチルアミノプロパノール、N,N-ジエチルアミノプロパノール、N,N-ジエチルアミノブタノール、N,N,N-トリス(ヒドロキシエチル)アミン、N,N,N-トリス(ヒドロキシメチル)アミン、N-N-ジメチルエタノールアミン、N-N-ジエチルエタノールアミン、2-(ジイソプロピルアミノ)エタノール、2-(ジブチルアミノ)エタノール、3-ジメチルアミノ-1-プロパノール、3-ジエチルアミノ-1-プロパノール、1-ジメチルアミノ-2-プロパノール、1-ジエチルアミノ-2-プロパノール、2-ジメチルアミノ-2-メチル-1-1プロパノール、5-ジメチルアミノ-2-プロパノール、2-[2-(ジメチルアミノ)エトキシ]-エタノール、4-メチル-2-{ピペリジノメチル}フェノール、1-ベンジル-3-ピロリジノール、1-ベンジルピロリジン-2-メタノール、2,4,6-トリ(ジメチルアミノメチル)フェノール、Ethermeen T12などのジアルコキシル化アミンを含むアルカノールアミンが含まれる。一部の実施形態では、窒素含有化合物から、ジメチルアミノプロピルアミンは除外される。
一実施形態では、窒素含有化合物は、例えば、下式によって表されるとおりのイミダゾールであり得る:
Figure 0007004458000009
[式中、Rは、前記ヒドロカルビル置換アシル化剤と縮合することができ、3~8個の炭素原子を有するアミンまたはアルカノールである]。
一実施形態では、窒素含有化合物は、式XまたはXIのうちの少なくとも1つによって表され得る:
Figure 0007004458000010
[式中、各Xは個別に、C1~C6ヒドロカルビル基であり得、Rは、C1~C6アルキル基であり、各Rは個別に、水素またはC1~C6ヒドロカルビル基であり得る]。一実施形態では、Xは、例えば、C1、C2またはC3アルキル基であり得る。一部の実施形態では、Rは、例えば、C1、C2またはC3アルキル基であり得る。同じか、または異なる実施形態では、各Rは、例えば、HまたはC1、C2もしくはC3アルキル基であり得る。
四級化可能な化合物
上記のヒドロカルビル置換アシル化剤および窒素含有化合物を一緒に反応させて、四級化可能な化合物を形成する。ヒドロカルビル置換アシル化剤および窒素含有化合物を反応させるための方法およびプロセスは、当技術分野で周知である。
実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤と窒素含有化合物との間の反応は、約80℃よりも高い温度、または90℃よりも高い温度、または場合によっては100℃よりも高い温度、例えば、約100から約150もしくは200℃の間、または約125から175℃の間の温度で実施することができる。そのような反応温度は、イミド化合物を調製するために特に適しているが、それに限定されない。上述の温度では、縮合中に水が生成することがあり、これを本明細書では、反応水と称する。一部の実施形態では、反応水が反応物に戻ってさらに反応しないように、反応水を反応中に除去することができる。
実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤と窒素含有化合物との反応を、約80℃未満、例えば、約30から約70もしくは75℃の間、または約40から約60℃の間の温度で実施することができる。そのような反応温度は、アミドまたはエステル化合物を調製するために特に適しているが、これらに限定されない。
ヒドロカルビル置換アシル化剤および窒素含有化合物は、1:1の比で反応させてよいが、反応はまた、それぞれの反応物(すなわち、ヒドロカルビル置換アシル化剤:窒素含有化合物)を約3:1~約1:1.2、または約2.5:1~約1:1.1、および一部の実施形態では、約2:1~約1:1.05で含有してよい。
四級化剤
四級化可能な化合物、すなわち、上記のヒドロカルビル置換アシル化剤および窒素含有化合物の反応生成物を四級化剤と反応させる場合に、第四級アンモニウム塩を形成することができる。適切な四級化剤には、例えば、ジアルキルスルフェート、アルキルハライド、ヒドロカルビル置換カーボネート;ヒドロカルビルエポキシド、カルボキシレート、アルキルエステル、およびその混合物が含まれ得る。
一実施形態では、四級化剤には、アルキルハライド、例えば、クロリド、ヨージドまたはブロミド;アルキルスルホネート;ジアルキルスルフェート、例えば、硫酸ジメチルおよび硫酸ジエチル;スルトン;アルキルホスフェート;例えば、C1~12トリアルキルホスフェート;ジC1~12アルキルホスフェート;ボレート;C1~12アルキルボレート;アルキルニトライト;アルキルニトレート;ジアルキルカーボネート、例えば、シュウ酸ジメチル;アルキルアルカノエート、例えば、サリチル酸メチル;O,O-ジC1~12アルキルジチオホスフェート;またはその混合物が含まれ得る。
一実施形態では、四級化剤は、硫酸ジメチルまたは硫酸ジエチルなどのジアルキル硫酸エステル、N-オキシド、プロパンスルトンおよびブタンスルトンなどのスルトン;塩化メチルおよび塩化エチル、臭化ベンジルもしくはヨウ化ベンジルまたは塩化ベンジルなどのアルキル、アシルハライドまたはアリールハライド、およびヒドロカルビル(またはアルキル)置換カーボネートから誘導されてよい。アルキルハライドが、塩化ベンジルである場合、芳香環は、任意選択でアルキルまたはアルケニル基でさらに置換されている。
ヒドロカルビル置換カーボネートのヒドロカルビル(またはアルキル)基は、1個の基当たり1~50、1~20、1~10または1~5個の炭素原子を含有してよい。一実施形態では、ヒドロカルビル置換カーボネートは、同じでも異なってもよい2個のヒドロカルビル基を含有する。適切なヒドロカルビル置換カーボネートの例には、炭酸ジメチルまたは炭酸ジエチルが含まれる。
別の実施形態では、四級化剤は、例えば、次式によって表されるとおりのヒドロカルビルエポキシドであり得る:
Figure 0007004458000011
[式中、R、R、RおよびRは独立に、H、または1~50個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり得る]。ヒドロカルビルエポキシドの例には、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシドおよびその組合せが含まれる。一実施形態では、四級化剤は、いずれのスチレンオキシドも含有しない。
一部の実施形態では、ヒドロカルビルエポキシドは、アルコール官能化エポキシド、C4~C14エポキシド、およびその混合物であり得る。
例示的なC4~C14エポキシドは、式中のR、R、RおよびRが独立に、HまたはC2~C12ヒドロカルビル基であり得る式XIIのものである。一実施形態では、エポキシドは、C4~C14エポキシドであり得る。本技術において四級化剤として適したエポキシドには例えば、例えば、2-エチルオキシラン、2-プロピルオキシランなどの直鎖ヒドロカルビル置換基を有するC4~C14エポキシド、ならびに例えば、スチレンオキシドなどの分枝および環式または芳香族置換基を有するC4~C14エポキシドが含まれ得る。C4~C14エポキシドにはまた、エポキシ化トリグリセリド、脂肪または油;脂肪酸のエポキシ化アルキルエステル;およびその混合物が含まれ得る。
例示的なアルコール官能化エポキシドには、R、R、RおよびRが独立に、Hまたはヒドロキシル含有ヒドロカルビル基であり得る式XIIのものが含まれ得る。一実施形態では、ヒドロキシル含有ヒドロカルビル基は、2~32、または3~28、またはさらに3~24個の炭素原子を含有し得る。例示的なアルコール官能化エポキシド誘導体には、例えば、グリシドールなどが含まれ得る。
一部の実施形態では、ヒドロカルビルエポキシドを、酸と組み合わせて使用することができる。ヒドロカルビルエポキシドと共に使用される酸は、酢酸などの別の成分であってよい。他の実施形態では、少量の酸成分が存在してよいが、1モルのヒドロカルビルアシル化剤当たり<0.2またはさらには<0.1モルの酸である。これらの酸をまた、ヒドロカルビル置換カーボネートを含む上記の他の四級化剤および下記の関連物質と共に使用してよい。
一部の実施形態では、四級化剤は、20個よりも多い炭素原子を含有するいかなる置換基も含有しない。
別の実施形態では、四級化剤は、第三級アミンと反応して、第四級アンモニウム塩を形成することができるカルボン酸のエステル、またはポリカルボン酸のエステルであり得る。一般的な意味では、そのような物質は、下の構造を有する化合物として記載され得る:
19-C(=O)-O-R20 (XIII)
[式中、R19は、任意選択で置換されているアルキル、アルケニル、アリールまたはアルキルアリール基であり、R20は、1~22個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基である]。
適切な化合物には、3.5またはそれよりも低いpKaを有するカルボン酸のエステルが含まれる。一部の実施形態では、化合物は、置換芳香族カルボン酸、α-ヒドロキシカルボン酸およびポリカルボン酸から選択されるカルボン酸のエステルである。一部の実施形態では、化合物は、置換芳香族カルボン酸のエステルであり、したがって、R19は、置換アリール基である。Rは、6~10個の炭素原子を有する置換アリール基、フェニル基、またはナフチル基であってよい。Rは、カルボアルコキシ、ニトロ、シアノ、ヒドロキシ、SR’またはNR’R”から選択される1個または複数の基で適切に置換されていてもよく、ここで、R’およびR”のそれぞれは独立に、水素、または任意選択で置換されているアルキル、アルケニル、アリールまたはカルボアルコキシ基であってよい。一部の実施形態では、R’およびR”はそれぞれ独立に、水素または任意選択で置換されている1~22、1~16、1~10、またはさらに1~4個の炭素原子を含有するアルキル基である。
一部の実施形態では、上式中のR19は、ヒドロキシル、カルボアルコキシ、ニトロ、シアノおよびNHから選択される1個または複数の基で置換されているアリール基である。R19は、ポリ置換アリール基、例えば、トリヒドロキシフェニルであってよいが、一置換アリール基、例えば、オルト置換アリール基であってもよい。R19は、OH、NH、NO、またはCOOMeから選択される基で置換されていてもよい。適切には、R19は、ヒドロキシ置換アリール基である。一部の実施形態では、R19は、2-ヒドロキシフェニル基である。R20は、アルキルまたはアルキルアリール基、例えば、1~16個の炭素原子、または1~10、もしくは1~8個の炭素原子を含有するアルキルまたはアルキルアリール基であり得る。R20は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ベンジルまたはそれらの異性体であってよい。一部の実施形態では、R20は、ベンジルまたはメチルである。一部の実施形態では、四級化剤は、サリチル酸メチルである。一部の実施形態では、四級化剤から、サリチル酸メチルは除外される。
一部の実施形態では、四級化剤は、アルファ-ヒドロキシカルボン酸のエステルである。本明細書において使用するために適したこの種の化合物は、欧州特許第1254889号に記載されている。アルファ-ヒドロキシカルボン酸の残基を含有する適切な化合物の例には、(i)2-ヒドロキシイソ酪酸の、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ベンジル、フェニル、およびアリルエステル;(ii)2-ヒドロキシ-2-メチル酪酸の、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ベンジル、フェニル、およびアリルエステル;(iii)2-ヒドロキシ-2-エチル酪酸の、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ベンジル、フェニル、およびアリルエステル;(iv)乳酸の、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ベンジル、フェニル、およびアリルエステル;ならびに(v)グリコール酸の、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、アリル、ベンジル、およびフェニルエステルが含まれる。一部の実施形態では、四級化剤は、2-ヒドロキシイソ酪酸メチルを含む。
一部の実施形態では、四級化剤は、ポリカルボン酸のエステルを含む。この定義では、本発明者らは、ジカルボン酸、および2つよりも多い酸部分を有するカルボン酸を含むことを意図している。一部の実施形態では、エステルは、1~4個の炭素原子を含有するアルキル基を有するアルキルエステルである。適切な例には、シュウ酸のジエステル、フタル酸のジエステル、マレイン酸のジエステル、マロン酸のジエステルまたはクエン酸のジエステルもしくはトリエステルが含まれる。
一部の実施形態では、四級化剤は、3.5未満のpKaを有するカルボン酸のエステルである。化合物が1個よりも多い酸基を含むような実施形態では、本発明者らは、第一解離定数を指すことを意図している。四級化剤は、シュウ酸、フタル酸、サリチル酸、マレイン酸、マロン酸、クエン酸、ニトロ安息香酸、アミノ安息香酸および2,4,6-トリヒドロキシ安息香酸のうちの1つまたは複数から選択されるカルボン酸のエステルから選択され得る。一部の実施形態では、四級化剤には、シュウ酸ジメチル、テレフタル酸ジメチルなどのテレフタレート、および2-ニトロ安息香酸メチルが含まれる。
1つよりも多い四級化可能な化合物をカップリングすることができる四級化剤も、使用してよい。1つよりも多い四級化可能な化合物を「カップリングする」とは、少なくとも2つの四級化可能な化合物が同じ四級化剤と反応して、四級化剤によって連結された少なくとも2つの四級化可能な化合物からなる化合物を形成することを意味する。そのような四級化剤は、一部の事例では、本明細書において、カップリング四級化剤とも称されることがあり、それには例えば、例えば、ジ、トリまたは高級エポキシドなどのポリエポキシド;ポリハライド;エポキシハロゲン化物、芳香族ポリエステル、およびその混合物が含まれ得る。
一実施形態では、四級化剤は、ポリエポキシドであり得る。ポリエポキシドには例えば、例えばジエポキシオクタンが含まれ得るポリグリシジル;エチレングリコールジグリシジルエーテル;ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル(neopentyl glycol digycidyl ether);1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル;3(ビス(グリシジルオキシメチル)-メトキシ)-1,2-プロパンジオール;1,4-シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル;ジエポキシシクロオクタン、ビスフェノールAジグリシジルエーテル4-ビニル-1-シクロヘキセンジエポキシド;N,N-ジグリシジル-4-4グリシジルオキシアニリン;1,6-ヘキサンジグリシジルエーテル;トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル;ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル;ポリエポキシ化トリグリセリド、脂肪または油;およびその混合物が含まれ得る。
一実施形態では、四級化剤は、例えば、クロリド、ヨージドまたはブロミドなどのポリハライドから誘導されてよい。そのようなポリハライドには、これらに限定されないが、1,5-ジブロモペンタン;1,4-ジヨードブタン;1,5-ジクロロペンタン;1,12-ジクロロドデカン;1,12-ジブロモドデカン;1,2-ジヨードエタン;1,2-ジブロモエタン;およびその混合物が含まれ得る。
一実施形態では、四級化剤は、例えば、エピクロロヒドリンなどのエポキシハライドであり得る。
四級化剤は、ポリ芳香族エステルであってもよい。ポリ芳香族エステルの例には、これらに限定されないが、4,4’-オキシビス(メチルベンゾエート);テレフタル酸ジメチル;およびその混合物が含まれ得る。
ある特定の実施形態では、四級化可能な化合物の四級化剤に対するモル比は、1:0.1~2、または1:1~1.5、または1:1~1.3である。一部の実施形態では、特に、カップリング四級化剤を使用する場合には、四級化可能な化合物の四級化剤に対する比は、約2:1~約1:1であり得る。
ヒドロカルビルエポキシドを含む上記の四級化剤のいずれも、酸と組み合わせて使用してよい。適切な酸には、酢酸、プロピオン酸、2-エチルヘキサン酸などのカルボン酸が含まれる。
一部の実施形態では、四級化剤は、例えば、2-エチルヘキサノール、水、およびその組合せなどのプロトン性溶媒の存在下で使用することができる。一部の実施形態では、四級化剤は、酸の存在下で使用することができる。一部の実施形態では、酸は、アシル化剤の構造中に存在する酸基に加えての、さらなる酸成分であり得る。さらなる実施形態では、反応物は、アシル化剤の構造中に存在する酸基以外のいずれの追加の酸成分も非含有であり得るか、本質的に非含有であり得る。「~を非含有」とは、完全に非含有であることを意味し、「~を本質的に非含有」とは、例えば、1重量%未満など、組成物の本質的または基本的で新規な特徴に実質的に影響を及ぼさない量を意味する。
構造
第四級アンモニウム塩を調製するプロセスは、プロセスステップから離して容易に定義することができない混合物を生産し得るが、特定の構造成分が、一部の状況において予測され得る。
一部の実施形態では、第四級アンモニウム塩は、下式によって表されるカチオンを含み得る、それから本質的になり得る、またはそれからなり得る:
Figure 0007004458000012
[式中:R21は、1~10個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり;R22は、1~10個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり;R23は、1~20個の炭素原子を含有するヒドロカルビレン基であり;R24は、5~400個の炭素原子、または15もしくは25~300もしくは350個の炭素原子、または50もしくは120~250個の炭素原子、または135~200個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり;Xは、四級化剤から誘導された基である]。一部の実施形態では、R24は、92~215個の炭素原子、または107~200または210個の炭素原子、または120~195個の炭素原子、または135~190または140~180もしくは185個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基、または20~55個の炭素原子、または25~50、または28~43もしくは47個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり得る。
一部の実施形態では、第四級アンモニウム塩は、下式によって表されるカチオンを含み得る、それから本質的になり得る、またはそれからなり得る:
Figure 0007004458000013
[式中、R21およびR22は、1~10個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり;R23は、1~20個の炭素原子を含有するヒドロカルビレン基であり;R24は、5~400個の炭素原子、または15もしくは25~300もしくは350個の炭素原子、または50もしくは120~250個の炭素原子、または135~200個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり;Xは、四級化剤から誘導された基であり;Yは、酸素または窒素である]。一部の実施形態では、R24は、92~215個の炭素原子、または107~200もしくは210個の炭素原子、または120~195個の炭素原子、または135~190または140~180もしくは185個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基、または20~55個の炭素原子、または25~50、または28~43もしくは47個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり得る。
一部の実施形態では、第四級アンモニウム塩は、下式によって表されるカチオンを含み得る、それから本質的になり得る、またはそれからなり得る:
Figure 0007004458000014
[式中、Rは、C1~C6アルキル基であり得;R1およびR2は個別に、C1~C6ヒドロカルビル基、例えば、C1、C2、またはC3アルキル基であり得;R3、R4、R5およびR6は個別に、水素、または例えば、C1、C2、もしくはC3アルキル基などのC1~C6ヒドロカルビル基であり得;R24は、5~400個の炭素原子、または15もしくは25~300もしくは350個の炭素原子、または50もしくは120~250個の炭素原子、または135~200個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり;X1およびX2の少なくとも一方が、四級化剤から誘導される基である限り、X1およびX2は個別に、Hまたは四級化剤から誘導される基であり得る]。一部の実施形態では、R24は、92~215個の炭素原子、または107~200もしくは210個の炭素原子、または120~195個の炭素原子、または135~190個または140~180もしくは185個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基、または20~55個の炭素原子、または25~50、または28~43もしくは47個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり得る。
一部の実施形態では、第四級アンモニウム塩は、下式によって表されるカチオンを含み得る、それから本質的になり得る、またはそれからなり得る:
Figure 0007004458000015
[式中、R23は、1~20個の炭素原子を含有するヒドロカルビレン基であり;R24は、5~400個の炭素原子、または15もしくは25~300もしくは350個の炭素原子、または50もしくは120~250個の炭素原子、または135~200個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり;Xは、四級化剤から誘導される基である]。一部の実施形態では、R24は、92~215個の炭素原子、または107~200もしくは210個の炭素原子、または120~195個の炭素原子、または135~190または140~180もしくは185個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基、または20~55個の炭素原子、または25~50、または28~43もしくは47個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり得る。
一部の実施形態では、第四級アンモニウム塩は、下式によって表されるカップリングされた第四級アンモニウム化合物を含み得る、それから本質的になり得る、またはそれからなり得る:
Figure 0007004458000016
[式中、QおよびQ’は、同じか、または異なり、四級化可能な化合物を表し、mおよびnは個別に、1から4の間の整数であり、Xcは、例えば、これらだけに限定されないが、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,12-ジブロモドデカン、およびビスフェノールAジグリシジルエーテルを含む、ポリエポキシド;ポリハライド;エポキシハライド;芳香族ポリエステル;およびその混合物などのカップリング四級化剤から誘導される基を表す]。カップリングされた四級化アンモニウム化合物の例には、例えば、下式のいずれかが含まれ得る:
Figure 0007004458000017
[式中、aは、2~8の整数である]。aが2または3である式XXの例は、例えば、それぞれ式XX’およびXX”によって表され得る;
Figure 0007004458000018
Figure 0007004458000019
カップリングされた第四級アンモニウム化合物の別の例は、例えば、以下の式XXIで示されるとおりであり得る:
Figure 0007004458000020
[式中、aは、2~8の整数である]。aが2または3である式XXIの例は、例えば、個別に式XXI’およびXXI”によって表され得る;
Figure 0007004458000021
カップリングされた第四級アンモニウム化合物のさらなる例は、例えば、以下の式XXIIおよびXXIIIで示されるとおりであり得る:
Figure 0007004458000022
[式中、cおよびdは個別に、0または1である];
Figure 0007004458000023
[式中、cおよびdは個別に、0または1である];
カップリングされた第四級アンモニウム化合物のなおさらなる例は、例えば、以下の式XXIVで示されるとおりであり得る:
Figure 0007004458000024
[式中、aは、2~8の整数である]。aが2または3である式XXIVの例は、例えば、それぞれ式XXIV’およびXXIV”によって表され得る;
Figure 0007004458000025
[式中、R21、R22、R25、およびR26は個別に、1~10個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり得;R23およびR27は個別に、1~20個の炭素原子を含有するヒドロカルビレン基であり得;R24は、5~400個の炭素原子、または15もしくは25~300もしくは350個の炭素原子、または50もしくは120~250個の炭素原子、または135~200個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり得;Xcは、四級化剤から誘導される基であり得;X1およびX2は個別に、Hまたは四級化剤から誘導される基であり得る]。一部の実施形態では、R24は、92~215個の炭素原子、または107~200もしくは210個の炭素原子、または120~195個の炭素原子、または135~190または140~180もしくは185個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基、または20~55個の炭素原子、または25~50、または28~43もしくは47個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり得る。
防錆剤
コーティング組成物は、防錆剤を包含する。防錆剤は、金属表面上での腐食または錆(鉄の金属での)を防止するために役立つ任意の物質であり得る。
一実施形態では、防錆剤は、ワックスであり得るか、またはワックスを含有し得る。ワックスの例には、石油、水素化されていてもいなくてもよい合成ワックスおよび植物または動物が生産する天然ワックス、酸化ワックス、ミクロクリスタリンワックス、羊毛脂(ラノリン)および他のワックスエステル、およびその混合物が含まれる。石油ワックスは、スラックワックスおよびパラフィンワックスなどの、何らかの精製プロセスによって原油から単離されるパラフィン系化合物である。合成ワックスは、エチレンまたはプロピレンなどの石油化学から誘導されるワックスである。合成ワックスには、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびエチレン-プロピレンコポリマーが含まれる。天然ワックスは、植物および/または動物もしくは昆虫が生産するワックスである。これらのワックスには、蜜蝋、ダイズワックスおよびカルナウバろうが含まれる。昆虫および動物ワックスには、蜜蝋、または鯨蝋が含まれる。ペトロラタムおよび酸化ペトロラタムを、これらの組成物において使用することもできる。ペトロラタムおよび酸化ペトロラタムはそれぞれ、石油およびそれらの酸化生成物から誘導される半固体炭化水素の精製混合物として定義されることがある。ミクロクリスタリンワックスは、ペトロラタムから生成された、より高融点のワックスと定義されることがある。一実施形態では、防錆剤は、水素化または部分水素化された:ヤシ油、パーム油、ヒマワリ油、ベニバナ油、ヒマシ油、キャノーラ油、ダイズ油、カンデリラ油、綿実油などを含有し得る。一実施形態では、防錆剤は、水素化または部分水素化された:ヤシ油またはダイズ油を含有し得る。
ワックス(単数または複数)は、防錆組成物中に、0.1重量%~75重量%、例えば、0.1重量%~50重量%で存在してよい。
防錆剤は、腐食防止剤であり得る。例示的化合物に加えて、他の腐食防止剤を、本明細書に提供する組成物中で使用してもよい。使用してもよい腐食防止剤には、チアゾール、トリアゾールおよびチアジアゾールが含まれる。例には、これらだけに限定されないが、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、オクチルトリアゾール、デシルトリアゾール、ドデシルトリアゾール、2-メルカプトベンゾチアゾール、2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール、2-メルカプト-5-ヒドロカルビルチオ-1,3,4-チアジアゾール、2-メルカプト-5-ヒドロカルビルジチオ-1,3,4-チアジアゾール、2,5-ビス(ヒドロカルビルチオ)-1,3,4-チアジアゾール、および2,5-ビス(ヒドロカルビルジチオ)-1,3,4-チアジアゾールなどが含まれる。腐食の他の適切な防止剤には、エーテルアミン;エトキシ化アミン、エトキシ化フェノール、およびエトキシ化アルコールなどのポリエトキシ化化合物;イミダゾリンが含まれる。他の適切な腐食防止剤には、アルケニル基が10個またはそれよりも多い炭素原子を含有するアルケニルコハク酸、例えば、テトラプロペニルコハク酸、テトラデセニルコハク酸、ヘキサデセニルコハク酸;600~3000の分子量範囲の長鎖アルファ、オメガ-ジカルボン酸;および他の同様の物質が含まれる。そのような防止剤の他の非限定的例は、米国特許第3,873,465号、第3,932,303号、第4,066,398号、第4,402,907号、第4,971,724号、第5,055,230号、第5,275,744号、第5,531,934号、第5,611,991号、第5,616,544号、第5,744,069号、第5,750,070号、第5,779,938号、および第5,785,896号;Corrosion Inhibitors、C. C. Nathan編、NACE、1973年;I. L. Rozenfeld、Corrosion Inhibitors、McGraw-Hill、1981年; Metals Handbook、第9版、第13巻-Corrosion、478497頁; Corrosion Inhibitors for Corrosion Control、B. G. Clubley編、The Royal Society of Chemistry、1990年; Corrosion Inhibitors、European Federation of Corrosion Publications Number 11、The Institute of Materials、1994年; Corrosion、第2巻-Corrosion Control、L. L. Sheir、R. A. Jarman、およびG. T. Burstein編、Butterworth-Heinemann、1994年、17:10~17:39頁; Y. I. Kuznetsov、Organic Inhibitors of Corrosion of Metals、Plenum、1996年;ならびにV. S. Sastri、Corrosion Inhibitors: Principles and Applications、Wiley、1998年において見出すことができる。
他の腐食防止剤(単数または複数)は、コーティング組成物中に、0.0001重量%~10重量%、例えば、0.001重量%~8重量%、または0.01~5重量%、または0.1~3重量%で存在してよい。
防錆剤は、スルホネート、またはアルカリ金属スルホン酸塩、アルカリ土類金属スルホン酸塩、もしくはアミンスルホン酸塩などのスルホン酸塩を含有し得る。すべてのスルホン酸塩は、人体および生態系について充分に高い安全性を有し、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはアミンをスルホン酸と反応させることによって生成させることができる。スルホン酸塩を構成するアルカリ金属の例は、ナトリウムおよびカリウムを含む。アルカリ土類金属の例は、マグネシウム、カルシウム、およびバリウムを含む。これらのアルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちでもとりわけ、ナトリウム、カリウム、カルシウム、およびバリウムが好ましく、特にカルシウムが好ましい。使用されるアミンの例には、モノアミン、ポリアミン、またはアルカノールアミンが含まれる。上述のスルホン酸は、慣用的な方法によって生産される公知のスルホン酸であってよい。スルホネートおよびスルホン酸塩は、一般に公知であり、そのようなスルホネートおよびスルホン酸塩の具体的な例は、例えば参照により本明細書に組み込まれる、2015年7月14日に発行されたMotoyamaに対する米国特許第9,080,123号において、8欄、51行~13欄、44行において見ることがでる。
スルホネートおよびスルホン酸塩は、コーティング組成物中に、約10重量%~約60重量%、例えば、約15重量%~約55重量%、または約20~約50重量%で存在してよい。
希釈剤
本開示の技術は、例えば、潤滑粘度の油または揮発性希釈剤などの希釈剤を含んでよい組成物を提供する。「揮発性希釈剤」とは、鉱油などの潤滑粘度の油の揮発性よりも高い揮発性を有する、通常は液体の成分を意味する。
潤滑粘度の油には、天然および合成油、ハイドロクラッキング、水素化、およびハイドロフィニッシングから誘導される油、未精製油、精製油、再精製油またはその混合物が含まれ得る。未精油製、精製油および再精製油のより詳細な記載は、国際公開WO2008/147704、パラグラフ[0054]~[0056」に提示されている(同様の開示が、米国特許出願公開第2010/197536号において提示されており、[0072]~[0073]を参照されたい)。天然および合成潤滑油のより詳細な説明は、それぞれWO2008/147704のパラグラフ[0058]~[0059]に記載されている(同様の開示が、米国特許出願公開第2010/197536号において提示されており、[0075]~[0076]を参照されたい)。合成油は、フィッシャー-トロプシュ反応によって生産されてもよく、典型的には、ハイドロ異性化フィッシャー-トロプシュ炭化水素またはワックスであってよい。一実施形態では、油を、フィッシャー-トロプシュ気液合成手順、さらには、他の気液(GTL)油によって調製してよい。
潤滑粘度の油は、「付属書E-乗用車モーター油およびディーゼルエンジン油のためのAPI基油互換性ガイドライン(Appendix E - API Base Oil Interchangeability Guidelines for Passenger Car Motor Oils and Diesel Engine Oils)」の2008年4月版の節1.3副表題1.3.「ベースストックカテゴリー(Base Stock Categories)」に指定されているようにして定義することもできる。APIガイドラインは、米国特許第7,285,516号(第11欄、64行~第12欄、10行を参照されたい)にもまとめられている。一実施形態では、潤滑粘度の油は、APIグループII、グループIII、グループIVの油またはその混合物であってよい。
一実施形態では、潤滑粘度の油は、シールを膨潤させる天然能力をほとんど有さず、例えば、ポリアルファオレフィン(PAO)またはGTL油である。PAOおよびGTLベースストックは両方とも、本質的に非常にパラフィン系(低レベルの芳香族性)である。PAOは、本質的にゼロパーセントの芳香族を有する100%イソパラフィンである。同様に、GTL基油は、非常に高いパラフィン含有率、および同様に、本質的にゼロの芳香族含有率を有する。結果として、PAOおよびGTL基油は両方とも、低い溶解性および不十分な潤滑添加溶解性能を有するとみなされる。これらはまた、シールを膨潤させる天然の能力をほとんど示さない。
ポリアルファオレフィン基油(PAO)、およびそれらの製造は一般に、周知である。PAO基油は、直鎖C2~C32、好ましくはC4~C16の、アルファオレフィンから誘導されてよい。PAOのための特に好ましい供給原料は、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセンおよび1-テトラデセンである。例示的なPAOは、100℃で約3.96mm-1の動粘度および101のVIを有する。潤滑粘度の油は、APIグループIV油、またはその混合物、すなわち、ポリアルファオレフィンであってよい。ポリアルファオレフィンは、メタロセン触媒プロセスによって、または非メタロセンプロセスから調製され得る。
GTL基油には、1つまたは複数の可能な種類のGTLプロセス、典型的にはフィッシャー-トロプシュプロセスによって得られる基油が含まれる。GTLプロセスは、天然ガス、主に、メタンを取得し、それを合成ガスまたはシンガスに化学的に変換する。別法では、固体の石炭も、合成ガスに変換することができる。合成ガスは主に、一酸化炭素(CO)および水素(H)を含有し、主にこれらを後に、触媒フィッシャー-トロプシュプロセスによってパラフィンに化学的に変換する。これらのパラフィンは、ある範囲の分子量を有し、触媒の使用によって、ハイドロ異性化して、ある範囲の基油を生成することができる。GTLベースストックは、典型的には90%を超える飽和の非常にパラフィンである特性を有する。これらのパラフィンのうち、非環式パラフィン種は、環式パラフィン種よりも多い。例えば、GTLベースストックは典型的には、60重量%を超える、または80重量%を超える、または90重量%を超える非環式パラフィン種を含む。GTL基油は典型的には、100℃で2mm-1から50mm-1の間、または3mm-1~50mm-1、または3.5mm-1~30mm-1の動粘度を有する。この事例で例示されるGTLは、100℃で約4.1mm-1の動粘度を有する。同様に、GTLベースストックは典型的には、80もしくはそれより高い、または100もしくはそれより高い、または120もしくはそれより高い粘度指数(VI、ASTM D2270を参照されたい)を有すると特徴付けられる。この事例で例示されるGTLは、129のVIを有する。典型的にはGTLベース流体は、効果的にゼロの硫黄および窒素含有率を有し、一般に、それぞれ5mg/kg未満のこれらの元素を有する。GTLベースストックは、American Petroleum Institute(API)によって分類されるとおりのグループIII油である。
揮発性希釈剤は、水または1つもしくは複数の有機溶媒を含んでよい。したがって、希釈剤は、ナフサ(石油エーテルとしても公知)、ミネラルスピリット、ケロセン、または乳酸エチルなどの揮発性有機溶媒を含んでよい。これらの物質には、とりわけ、炭化水素溶媒があり得る。そのような物質は、30~60℃またはそれより高い温度、175~280℃の範囲までの沸点を有してよい。一部のそのような揮発性希釈剤は、130~210℃;他のものは196~205℃の沸点範囲を有してよい。総じて、希釈剤は、その沸点が280℃未満であれば、揮発性とみなされ得る。
揮発性希釈剤は、所望の場合には、上述の成分の濃縮物中に存在してよいが、最も一般的には、希釈剤、または希釈剤の大部分は、完全配合希釈コーティング組成物を調製する際に添加されることとなる。コーティング組成物を金属物品または表面などの基材に適用することができるように、希釈剤の量は典型的には、適切な粘度およびレオロジカル性能をもたらす量である。したがって、濃縮物を最終コーティング組成物中で20パーセントに希釈する場合、希釈剤の合計量は典型的には、希釈を行うための追加の溶媒または希釈剤80パーセントを含む。希釈剤(存在する場合)の総合計量はもちろん、最終コーティング組成物を調製するために使用される希釈量に依存し、40~98重量パーセント、または60~98、または40~95、または60~88、または80~86、または82~84重量パーセントであり得る。他の成分の量は典型的には、100重量%から任意選択の揮発性希釈剤の量を引いたものであり、例えば、2~60重量パーセントおよび当業者が容易に決定し得る他の量である。
すなわち、本技術を使用し得る方法の1つは、本明細書に記載の成分の当初混合物を、任意選択の希釈剤の非存在下で、あるいは組成物に対して10パーセントまたは5パーセントまたは2パーセントまたは1パーセントまたは0.1重量パーセントまでなどの少量でのみの存在下で調製することによる。この理由のため、他の成分の量を、任意選択の希釈剤の量を除いた組成物のパーセンテージとして表すことがある。この形態(希釈剤非含有)で、本開示の技術の物質は、商業的に調製され、かつ分配されていることが多い。しかしながら、希釈剤非含有物質は、容易に取り扱うには不適切な粘度を有することがあるので、組成物をコーティングとして基材に適用する前に、希釈剤の添加が望ましいことがある。コーティングを適用する時点で、希釈剤が存在する場合には、他の成分の実際量は、希釈剤の存在を考慮して計算することができる。したがって、成分が30重量パーセントで当初配合物中に存在する場合で(希釈剤なし、または任意の希釈剤の存在を除外)、かつ組成物がコーティングとして適用される時点で、希釈剤80重量パーセントを含有する場合には、コーティングとして適用される時点で、適用される際のコーティング組成物中の成分の実際の濃度は、6重量パーセントである。その後に、希釈剤を典型的には、例えば蒸発によって除去するので、そのような除去の後の様々な成分の濃度は、希釈剤を添加する前に報告されたのと同じであってよい。もちろん、時間が経つにつれて、コーティング組成物の多少のさらなる「乾燥」または硬化が生じることがあるので、成分の量、または同一性すら、当業者には明らかであろうように変わり得る。
潤滑剤組成物を、任意選択で、他の性能添加剤(本明細書に下記するような)の存在下で、第四級アンモニウム塩を希釈剤に添加することによって調製してよい。
他の性能添加剤:金属加工油
一実施形態では、本技術は、防錆剤および第四級アンモニウム塩を含むコーティング組成物、ならびに金属表面、特に鉄の金属表面をコーティング、冷却、および潤滑するための多目的機能性流体としてのコーティング組成物の使用を提供する。別の実施形態では、第四級アンモニウム塩を、防錆剤を含有するコーティング組成物内で水分離を改善するために使用する。一部の実施形態では、第四級アンモニウム塩が、作動液内の水分離を改善するために含まれてよい。
コーティング組成物を、任意選択で他の性能添加剤(本明細書に下記するとおり)の存在下で、本明細書において開示する第四級アンモニウム塩を希釈剤に添加することによって調製してよい。
典型的な金属加工油用途には、金属除去、金属形成、金属処理および金属保護が含まれ得る。一部の実施形態では、コーティング組成物は、American Petroleum Instituteによって定義されるとおりのグループI、グループIIまたはグループIIIベースストックを含有してもよい。一部の実施形態では、コーティング組成物を、グループIVまたはグループVベースストックと混合してよい。一実施形態では、コーティング組成物は、第四級アンモニウム塩0.001重量%~5重量%または0.01重量%~1重量%または0.01または0.05~0.5重量%を含有する。
一部の実施形態では、コーティング組成物は、油を含む。油には、ほとんどの液体の炭化水素、例えば、パラフィン、オレフィン、ナフテン、芳香族、飽和または不飽和の炭化水素が含まれ得る。一般に、油は、水不溶性の乳化可能な炭化水素であり、一部の実施形態では、油は室温で液体である。天然油および合成油ならびにその混合物を含む様々な供給源からの油を使用してよい。
天然油には、動物油および植物油(例えば、ダイズ油、ラード油)、ならびにパラフィンタイプ、ナフテンタイプ、または混合パラフィン-ナフテンタイプの溶媒精製または酸精製された鉱油が含まれる。石炭またはシェールから誘導される油も有用である。合成油には、重合および混合重合オレフィン、例えば、ポリブチレン、ポリプロピレン、プロピレン-イソブチレンコポリマー、塩素化ポリブチレン;アルキルベンゼン、例えば、ドデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン、ジノニルベンゼン、またはジ(2-エチルヘキシル)ベンゼンなどの炭化水素油およびハロ置換炭化水素油が含まれる。
使用してもよい合成油の別の適切なクラスは、ジカルボン酸(例えば、フタル酸、コハク酸、アルキルコハク酸、マレイン酸、アゼライン酸、スベリン酸、セバシン酸、フマル酸、アジピン酸、リノール酸二量体、マロン酸、アルキルマロン酸、アルケニルマロン酸など)と様々なアルコール(例えば、ブチルアルコール、ヘキシルアルコール、ドデシルアルコール、2-エチルヘキシルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコールモノエーテル、プロピレングリコール、ペンタエリトリトールなど)とのエステルを含む。これらのエステルの具体的な例には、アジピン酸ジブチル、セバシン酸ジ(2-エチルヘキシル)、フマル酸ジn-ヘキシル、セバシン酸ジオクチル、アゼライン酸ジイソオクチル、アゼライン酸ジイソデシル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジデシル、セバシン酸ジエイコシル、リノール酸二量体の2-エチルヘキシルジエステル、または1モルのセバシン酸と2モルのテトラエチレングリコールおよび2モルの2-エチル-ヘキサン酸との反応によって形成される複雑なエステルが含まれる。
合成油として有用なエステルにはまた、C~C12モノカルボン酸およびポリオールおよびポリオールエーテル、例えば、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、ジペンタエリトリトール、トリペンタエリトリトールなどから作製されるものが含まれる。
本明細書において上記で開示した種類の未精製油、精製油および再精製油(ならびにそれぞれの相互の混合物)を使用してよい。未精製油は、さらなる精製処理を伴わずに天然または合成供給源から直接得られるものである。例えば、レトルト操作から直接得られたシェール油、蒸留から直接得られた石油、またはエステル化プロセスから直接得られ、さらなる処理を伴わずに使用されるエステル油は、未精製油である。精製油は、1つまたは複数の特性を改善するための1つまたは複数の精製ステップでさらに処理されていることを除いて、未精製油と同様である。溶媒抽出、蒸留、酸または塩基抽出、濾過、パーコレーションなど、多くのそのような精製技術は、当業者に公知である。再精製油は、既に実用されてきた精製油に、精製油を得るために使用されるプロセスと同様のプロセスを適用することによって得られる。そのような再精製油は、再生または再処理油としても公知であり、多くの場合にそれに加えて、使用済み添加剤および油分解生成物の除去を目指した技術によって処理される。
一部の実施形態では、油は、American Petroleum Instituteによって定義されるとおりのグループIIまたはグループIIIベースストックである。
任意選択の追加の物質を、コーティング組成物に組み込んでよい。典型的な完成組成物は、脂肪酸およびワックスなどの潤滑剤、耐摩耗剤、分散剤、腐食防止剤、通常および過塩基化清浄剤、解乳化剤、殺生剤、金属不活性化剤、またはその混合物を含んでよい。
本開示の技術のコーティング組成物はまた、少なくとも10個の炭素原子を有するカルボキシル二酸またはポリ酸を含み得る。「ポリ酸」とは、3個またはそれよりも多いカルボン酸基を有する物質を意味する。しかしながら、二酸またはポリ酸が、隣接する炭素原子上に2個のカルボン酸基を有する二酸である場合には、その二酸は、少なくとも14個の総炭素原子を有するべきである。一実施形態では、二酸またはポリ酸は、少なくとも16個の炭素原子を有する二酸であり、その2個のカルボン酸基は、少なくとも6個の炭素原子によって分離されている。そのような一実施形態では、2個よりも多いカルボン酸基が存在することもあるが、その場合、そのうちの少なくとも2個は、カルボキシル基によってそれ自体は置換されていない少なくとも6個の炭素原子によって分離されていてよい。そのような一実施形態における分離炭素原子は、典型的には非芳香族であり、一実施形態では、これは、炭素鎖を含み、すなわち、挿入された酸素または窒素原子によって中断されていない。ある特定の実施形態では、カルボキシル基は、8~24個の炭素原子、または10~20、もしくは12~20、もしくは14~18個の炭素原子によって分離されていてよい。
二酸の1種は、二量体酸または二量化酸として公知である。二量体酸は、長鎖、例えばC18の、不飽和脂肪酸の二量化によって典型的には調製される生成物である。これらは多くの場合に、オレイン酸またはトール油脂肪酸の自己縮合によって調製される。二量体酸は、相対的に高分子量(分子量約560)の、室温で依然として液体である物質の混合物である。これらは、ディールスアルダー反応によって、またはフリーラジカル経路によって、または粘土などの基材上での触媒作用によって調製され得る市販の物質である。
二量体酸およびそれらの調製は、Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology、第3版、7巻、768~782頁、John Wiley & Sons、New York(1979年)において広範に論考されている。
別の実施形態では、二酸は、コハク酸部分の4個の炭素原子を含めて少なくとも14個の炭素原子を有するヒドロカルビル置換コハク酸、例えば、10-炭素アルキルで置換されているコハク酸を含み得る。他の実施形態では、そのようなアルキル置換基中に、少なくとも12、14、16、または18個の炭素原子が存在するであろう(炭素原子の合計数16、18、20、または22個について)。アルキル置換基中の原子の数は、36個までまたは30個までまたは24個までまたは22個までの炭素原子であってよい。
別の実施形態では、二酸は、少なくとも10または12個の炭素原子、および例えば、36個までまたは24個までまたは18個までの炭素原子のα,ω-アルキレン二酸であってよい。例には、1,10-デカン二酸、1,12-ドデカン二酸、および1,18-オクタデカン二酸が含まれる。
本開示の技術のコーティング組成物中の上記二酸またはポリ酸の量は、濃縮物での場合に、2~20重量パーセント、または3~10パーセント、または5~6パーセントであってよい。完全配合された希釈コーティング組成物における対応する量は、0.1~14パーセント、または0.2~10パーセント、または0.4~8パーセント、または0.4~5パーセントまたは1~5パーセントであってよい。
別の任意選択の物質は、脂肪酸であり、これは、上記二酸または二量体酸から区別されるべきである。本明細書において有用な脂肪酸には、8~35個の炭素原子、および一実施形態では、16~24個の炭素原子のモノカルボン酸が含まれる。そのようなモノカルボン酸の例には、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、サピエン酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、リノール酸、リノエライジン酸;α-リノレン酸;アラキドン酸;エイコサペンタエン酸;エルカ酸、ドコサヘキサエン酸などの不飽和脂肪酸;およびカプリル酸;カプリン酸;ラウリン酸、ミリスチン酸;パルミチン酸;ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸;リグノセリン酸、セロチン酸、イソステアリン酸、ガドレイン酸、トール油脂肪酸などの飽和脂肪酸、またはその組合せが含まれる。これらの酸は、飽和、不飽和であってよく、またはヒドロカルビル主鎖から、12-ヒドロキシステアリン酸においてのように、ヒドロキシ基などの他の官能基を有し得る。カルボン酸の他の例は、米国特許第7,435,707号に記載されている。
脂肪酸は、金属加工組成物中に、0.1重量%~50重量%、または0.1重量%~25重量%、または0.1重量%~10重量%で存在してよい。
過塩基化清浄剤の例には、過塩基化金属スルホネート、過塩基化金属フェネート、過塩基化金属サリチレート、過塩基化金属サリジネート(saliginate)、過塩基化金属カルボキシレート、または過塩基化アミンスルホネート清浄剤が含まれる。過塩基化清浄剤は、Mg、Ba、Sr、Zn、Na、Ca、K、およびその混合物などの金属を含有する。過塩基化清浄剤は、金属およびこの金属と反応する特定の酸性有機化合物、例えば、スルホン酸の化学量論に従って存在するであろうものより過剰な金属含有率によって特徴付けられる金属塩または錯体である。
「金属比」という用語は本明細書において、過塩基化物質(例えば、金属スルホネートまたはカルボキシレート)中の金属の合計化学的当量の、化学的反応性および2つの反応物の化学量論に従って、過塩基化される有機物質(例えば、スルホン酸またはカルボン酸)と清浄剤を形成するために使用される金属含有反応物(例えば、水酸化カルシウム、酸化バリウムなど)の間の反応をもたらすと予測されるであろう生成物中の金属の化学的当量に対する比を示すために使用される。したがって、通常のスルホン酸カルシウムでは、金属比は1であるが、過塩基化スルホネートでは、金属比は、4.5である。
そのような清浄剤の例は、例えば、米国特許第2,616,904号;第2,695,910号;第2,767,164号;第2,767,209号;第2,798,852号;第2,959,551号;第3,147,232号;第3,274,135号;第4,729,791号;第5,484,542号および第8,022,021号に記載されている。
過塩基化清浄剤を単独で、または組み合わせて使用してよい。過塩基化清浄剤は、組成物の0.1重量%~50%;例えば、少なくとも1重量%または10重量%までの範囲で存在してよい。
本明細書において有用な解乳化剤には、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンアルコールオキシド(エチレンオキシド-プロピレンオキシド)ポリマー、ポリオキシアルキレンアルコール、アルキルアミン、アミノアルコール、エチレンオキシドまたは置換エチレンオキシド混合物と順に反応したジアミンまたはポリアミン、トリアルキルリン酸エステル、およびそれらの組合せが含まれる。
解乳化剤(単数または複数)は、腐食防止組成物中に0.0001重量%~10重量%、例えば、0.0001重量%~2.5重量%で存在してよい。
組成物中に含まれてよい分散剤には、油溶性ポリマー炭化水素主鎖を含み、分散させようとする粒子と会合することができる官能基を有するものが含まれる。ポリマー炭化水素主鎖は、750~1500ダルトンの範囲の重量平均分子量を有してよい。例示的な官能基には、ポリマー主鎖に、多くの場合に橋かけ基を介して結合するアミン、アルコール、アミド、およびエステル極性部分が含まれる。分散剤の例には、米国特許第3,697,574号および第3,736,357号に記載のマンニッヒ分散剤;米国特許第4,234,435号および第4,636,322号に記載の無灰スクシンイミド分散剤;米国特許第3,219,666号、第3,565,804号、および第5,633,326号に記載のアミン分散剤;米国特許第5,936,041号、第5,643,859号、および第5,627,259号に記載のコッホ分散剤、ならびに米国特許第5,851,965号、第5,853,434号、および第5,792,729号に記載のポリアルキレンスクシンイミド分散剤が含まれる。分散剤(単数または複数)は、金属加工組成物中に0.0001重量%~10重量%、例えば、0.0005重量%~2.5重量%で存在してよい。
一実施形態では、本明細書において開示する金属加工組成物は、本発明の化合物以外の少なくとも1つの追加の摩擦調整剤を含有してよい。追加の摩擦調整剤は、金属加工組成物の0重量%~6重量%、または0.01重量%~4重量%、または0.05重量%~2重量%、または0.1重量%~2重量%で存在してよい。
本明細書で使用される場合、摩擦調整剤に関連した「脂肪アルキル」または「脂肪」という用語は、10~22個の炭素原子を有する炭素鎖、典型的には直鎖炭素鎖を意味する。別法では、脂肪アルキルは、典型的にはβ位で分枝しているモノ分枝アルキル基であってよい。モノ分枝アルキル基の例には、2-エチルヘキシル、2-プロピルヘプチルまたは2-オクチルドデシルが含まれる。
適切な摩擦調整剤の例には、アミン、脂肪エステルまたは脂肪エポキシドの長鎖脂肪酸誘導体;脂肪イミダゾリン、例えばカルボン酸とポリアルキレン-ポリアミンとの縮合生成物;アルキルリン酸のアミン塩;脂肪ホスホネート;脂肪ホスファイト;ホウ素化リン脂質、ホウ素化脂肪エポキシド;グリセロールエステル;ホウ素化グリセロールエステル;脂肪アミン;アルコキシ化脂肪アミン;ホウ素化アルコキシ化脂肪アミン;第三級ヒドロキシ脂肪アミンを含むヒドロキシル脂肪アミンおよびポリヒドロキシ脂肪アミン;ヒドロキシアルキルアミド;脂肪酸の金属塩;アルキルサリチレートの金属塩;脂肪オキサゾリン;脂肪エトキシ化アルコール;カルボン酸とポリアルキレンポリアミンとの縮合生成物;または脂肪カルボン酸と、グアニジン、アミノグアニジン、尿素もしくはチオ尿素による反応生成物、およびその塩が含まれる。
摩擦調整剤には、硫化脂肪化合物およびオレフィン、モリブデンジアルキルジチオホスフェート、ジチオカルバミン酸モリブデン、または他の油溶性モリブデン錯体、例えばMolyvan(登録商標)855(R.T.Vanderbilt,Incから市販されている)またはSakuralube(登録商標)S-700もしくはSakuralube(登録商標)S-710(Adeka,Incから市販されている)などの物質も含まれ得る。油溶性モリブデン錯体は摩擦の低下を支援するが、シール適合性を損なうことがある。
一実施形態では、摩擦調整剤は油溶性モリブデン錯体であってよい。油溶性モリブデン錯体は、ジチオカルバミン酸モリブデン、ジチオリン酸モリブデン、モリブデンブルーオキシド錯体もしくは他の油溶性モリブデン錯体またはその混合物を含んでよい。油溶性モリブデン錯体は、酸化モリブデンと水酸化モリブデンの混合物、いわゆる「ブルー」オキシドであってよい。モリブデンブルーオキシドは、5~6の間の平均酸化状態でモリブデンを有しており、MoO(OH)~MoO2.5(OH)0.5の混合物である。油溶性のものの例は、Luvodor(登録商標)MBまたはLuvador(登録商標)MBO(Lehmann and Voss GmbHから市販されている)の商品名で公知のモリブデンブルーオキシド錯体であり、油溶性モリブデン錯体は、金属加工組成物の0重量%~5重量%、または0.1重量%~5重量%、または1~3重量%で存在してよい。
一実施形態では、摩擦調整剤は、長鎖脂肪酸エステルであってよい。別の実施形態では、長鎖脂肪酸エステルはモノエステルであってよく、別の実施形態では、長鎖脂肪酸エステルは、トリグリセリド、例えば、ヒマワリ油もしくはダイズ油またはポリオールと脂肪族カルボン酸のモノエステルであってよい。
極圧添加剤は、硫黄および/またはリンおよび/または塩素を含有する化合物であってよい。極圧添加剤の例には、ポリスルフィド、硫化オレフィン、チアジアゾール、塩素化パラフィン、過塩基化スルホネートまたはその混合物が含まれる。
チアジアゾールの例には、2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール、またはそのオリゴマー、ヒドロカルビル置換2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール、ヒドロカルビルチオ置換2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール、またはそのオリゴマーが含まれる。ヒドロカルビル置換2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールのオリゴマーは典型的には、2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール単位の間に硫黄-硫黄結合を形成して、前記チアジアゾール単位の2つまたはそれよりも多くのオリゴマーを形成することによって形成する。適切なチアジアゾール化合物の例には、ジメルカプトチアジアゾール、2,5-ジメルカプト-[1,3,4]-チアジアゾール、3,5-ジメルカプト-[1,2,4]-チアジアゾール、3,4-ジメルカプト-[1,2,5]-チアジアゾール、または4-5-ジメルカプト-[1,2,3]-チアジアゾールのうちの少なくとも1つが含まれる。典型的には、容易に利用可能な物質、例えば、2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールまたはヒドロカルビル置換2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールまたはヒドロカルビルチオ置換2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールが一般に利用される。異なる実施形態では、ヒドロカルビル置換基上の炭素原子の数には、1~30、2~25、4~20、6~16、または8~10が含まれる。2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールは、2,5-ジオクチルジチオ-1,3,4-チアジアゾール、または2,5-ジノニルジチオ-1,3,4-チアジアゾールであってよい。
一実施形態では、ポリスルフィド分子の少なくとも50重量%は、三または四硫化物の混合物である。他の実施形態では、ポリスルフィド分子の少なくとも55重量%、または少なくとも60重量%は、三または四硫化物の混合物である。
ポリスルフィドには、油、脂肪酸またはエステル、オレフィンまたはポリオレフィンからの硫化有機ポリスルフィドが含まれる。
硫化され得る油には、鉱油、ラード油、脂肪族アルコールと脂肪酸または脂肪族カルボン酸とから誘導されるカルボン酸エステル(例えば、オレイン酸ミリスチルおよびオレイン酸オレイル)、ならびに合成不飽和エステルまたはグリセリドなどの天然または合成油が含まれる。
脂肪酸には、8~30、または12~24個の炭素原子を含有するものが含まれる。脂肪酸の例には、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸およびトール油が含まれる。混合不飽和脂肪酸エステルなどから調製される硫化硫化脂肪酸エステルは、トール油、亜麻仁油、ダイズ油、ナタネ油および魚油を含む獣脂および植物油から得られる。
ポリスルフィドには、広範囲のアルケンから誘導されるオレフィンが含まれる。アルケンは典型的には、1つまたは複数の二重結合を有する。一実施形態では、オレフィンは3~30個の炭素原子を含有する。他の実施形態では、オレフィンは3~16、または3~9個の炭素原子を含有する。一実施形態では、硫化オレフィンには、プロピレン、イソブチレン、ペンテンまたはその混合物から誘導されるオレフィンが含まれる。
一実施形態では、ポリスルフィドは、公知の技術による上記のとおりのオレフィンの重合から誘導されるポリオレフィンを含む。
一実施形態では、ポリスルフィドには、四硫化ジブチル、オレイン酸の硫化メチルエステル、硫化アルキルフェノール、硫化ジペンテン、硫化ジシクロペンタジエン、硫化テルペンおよび硫化ディールスアルダー付加物が含まれる。
塩素化パラフィンには、長鎖塩素化パラフィン(C20+および中鎖塩素化パラフィン(C14~C17)の両方が含まれ得る。例には、Dover Chemical製のChoroflo、ParoilおよびChlorowax製品が含まれる。
過塩基化スルホネートを上記で論述してきた。過塩基化スルホネートの例には、Lubrizol(登録商標)5283C、Lubrizol(登録商標)5318A、Lubrizol(登録商標)5347LCおよびLubrizol(登録商標)5358が含まれる。
極圧添加剤は、金属加工組成物に対して0重量%~25重量%、1.0重量%~15.0重量%、2.0重量%~10.0重量%で存在してよい。
金属加工油は、次の表に規定される組成を有してよい:
Figure 0007004458000026
金属加工組成物の具体的な例には、次の表にまとめたものが含まれる:
Figure 0007004458000027
組成物における水分離性能を実証するために、組成物を、第四級アンモニウム塩0.1、0.5および1%で処理された濃縮物を調製することによって評価し得る。次いで、添加剤を含む濃縮物を溶媒中で20%まで希釈し、その希釈物75mLを、蒸留水25mLと、希釈物を6回反転させることによって混合する。水25mLを分離するのに防錆剤が要する時間を観察する。ASTM B117、ASTM D1748、MIL-PRF-16173E、およびMIL-C-22235Aを実行して、腐食保護を保証してよい。
加えて、金属加工油の耐摩耗性能を実証するために、流体を、対照標準に対して、フォーボールによる摩耗(ASTM 4172)およびMicrotapによる摩擦に関して評価し得る。また、ASTM D665を実行して、腐食保護を保証してもよく、ATSM 2272を使用して、酸化安定性を決定してもよい。
他の性能添加剤:油圧油、タービン油または循環油
一実施形態では、第四級アンモニウム塩を、油圧系、タービン系または循環油系において使用するための潤滑剤組成物において使用してよい。油圧系は一般に、流体、典型的には油ベースの流体がエネルギーを油圧力によって、その系の異なる部品に伝えるデバイスまたは装置である。タービン潤滑剤は典型的には、蒸気タービンまたはガスタービンなどのタービン(またはタービン系)のギヤまたは他の可動部を潤滑するために使用される。循環油は典型的には、潤滑油が循環されるデバイスまたは装置に、またはそれを介して熱を分配するために使用される。
一実施形態では、潤滑剤組成物は、第四級アンモニウム塩を、全組成物に対して0.005もしくは0.05~2重量%、または0.01もしくは0.05~1.5重量%、0.05~1重量%、0.15~1重量%、0.15~0.5重量%の量で含有する。
潤滑剤組成物はまた、1つまたは複数の追加の添加剤を含有してもよい。一部の実施形態では、追加の添加剤には、酸化防止剤、抗摩耗剤、腐食防止剤、錆防止剤、泡止め剤、分散剤、解乳化剤、金属不活性化剤、摩擦調整剤、清浄剤、乳化剤、極圧添加剤、流動点降下剤、粘度調整剤、またはその任意の組合せが含まれ得る。
したがって、潤滑剤は、酸化防止剤、またはその混合物を含んでよい。酸化防止剤は、潤滑剤の0重量%~4.0重量%、または0.02重量%~3.0重量%、または0.03重量%~1.5重量%で存在してよい。
酸化防止剤には、ジアリールアミン、アルキル化ジアリールアミン、ヒンダードフェノール、モリブデン化合物(ジチオカルバミン酸モリブデンなど)、ヒドロキシルチオエーテル、トリメチルポリキノリン(例えば、1,2-ジヒドロ-2,2,4-トリメチルキノリン)、またはその混合物が含まれる。
ジアリールアミンまたはアルキル化ジアリールアミンは、フェニル-α-ナフチルアミン(PANA)、アルキル化ジフェニルアミン、またはアルキル化フェニルナフチルアミン、またはその混合物であり得る。アルキル化ジフェニルアミンには、ジノニル化ジフェニルアミン、ノニルジフェニルアミン、オクチルジフェニルアミン、ジオクチル化ジフェニルアミン、ジデシル化ジフェニルアミン、デシルジフェニルアミン、ベンジルジフェニルアミンおよびその混合物が含まれ得る。一実施形態では、ジフェニルアミンには、ノニルジフェニルアミン、ジノニルジフェニルアミン、オクチルジフェニルアミン、ジオクチルジフェニルアミン、またはその混合物が含まれ得る。一実施形態では、アルキル化ジフェニルアミンには、ノニルジフェニルアミン、またはジノニルジフェニルアミンが含まれ得る。アルキル化ジアリールアミンには、オクチル、ジオクチル、ノニル、ジノニル、デシルまたはジデシルフェニルナフチルアミンが含まれ得る。一実施形態では、ジフェニルアミンは、ベンゼンおよびt-ブチル置換基でアルキル化されている。
ヒンダードフェノール酸化防止剤は、多くの場合に、立体障害基として第二級ブチルおよび/または第三級ブチル基を含む。フェノール基は、ヒドロカルビル基(典型的には直鎖または分枝アルキル)、および/または第2の芳香族基と連結する橋かけ基でさらに置換されていてよい。適切なヒンダードフェノール酸化防止剤の例には、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、4-メチル-2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、4-エチル-2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、4-プロピル-2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、または4-ブチル-2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、または4-ドデシル-2,6-ジ-tert-ブチルフェノールが含まれる。一実施形態では、ヒンダードフェノール酸化防止剤はエステルであってよく、それには、例えば、BASF GmbH製のIrganox(商標)L-135が含まれ得る。適切なエステル含有ヒンダードフェノール酸化防止剤化学のより詳細な説明は、米国特許第6,559,105号に見出される。
酸化防止剤として使用し得るジチオカルバミン酸モリブデンの例には、R.T.Vanderbilt Co.,Ltd.からMolyvan 822(登録商標)、Molyvan(登録商標)A、Molyvan(登録商標)855などの商品名で販売されている市販物質、およびAdeka Sakura-Lube(商標)S100、S165、S600およびS525、またはその混合物が含まれる。酸化防止剤または抗摩耗剤として使用し得るジチオカルバメートの例は、R.T.Vanderbilt Co.,Ltd.製のVanlube(登録商標)7723である。
酸化防止剤には、下式によって表される置換ヒドロカルビルモノスルフィドが含まれ得る:
Figure 0007004458000028
[式中、Rは、8~20個の炭素原子を有する飽和または不飽和の分枝または直鎖アルキル基であってよく;R、R、RおよびR10は独立に、水素、または1~3個の炭素原子を含有するアルキルである]。一部の実施形態では、置換ヒドロカルビルモノスルフィドには、n-ドデシル-2-ヒドロキシエチルスルフィド、1-(tert-ドデシルチオ)-2-プロパノール、またはその組合せが含まれる。一部の実施形態では、置換ヒドロカルビルモノスルフィドは、1-(tert-ドデシルチオ)-2-プロパノールである。
潤滑剤組成物は、分散剤またはその混合物も含んでよい。適切な分散剤には、(i)ポリエーテルアミン;(ii)ホウ素化スクシンイミド分散剤;(iii)非ホウ素化スクシンイミド分散剤;(iv)ジアルキルアミン、アルデヒドおよびヒドロカルビル置換フェノールのマンニッヒ反応生成物;またはその任意の組合せが含まれる。一部の実施形態では、分散剤は、全組成物に対して0重量%または0.01重量%~2.0重量%、0.05重量%~1.5重量%、または0.005重量%~1重量%、または0.05重量%~0.5重量%で存在してよい。
組成物に含めることができる分散剤には、油溶性ポリマー炭化水素主鎖を有し、分散させようとする粒子と会合することができる官能基を有するものが含まれる。ポリマー炭化水素主鎖は、750~1500ダルトンの範囲の重量平均分子量を有し得る。例示的な官能基には、多くの場合に橋かけ基を介してポリマー主鎖と結合されるアミン、アルコール、アミドおよびエステル極性部分が含まれる。分散剤の例には、米国特許第3,697,574号および第3,736,357号に記載されているマンニッヒ分散剤;米国特許第4,234,435号および第4,636,322号に記載されている無灰スクシンイミド分散剤;米国特許第3,219,666号、第3,565,804号、および第5,633,326号に記載されているアミン分散剤;米国特許第5,936,041号、第5,643,859号および第5,627,259号に記載されているコッホ分散剤、および米国特許第5,851,965号、第5,853,434号および第5,792,729号に記載されているポリアルキレンスクシンイミド分散剤が含まれる。
泡止め剤としても公知の消泡剤は当技術分野で公知であり、それらには、有機シリコーンおよび非ケイ素型泡止め剤が含まれる。有機シリコーンの例には、ジメチルシリコーンおよびポリシロキサンが含まれる。非ケイ素型泡止め剤の例には、アクリル酸エチルと2-エチルヘキシルアクリレートのコポリマー、アクリル酸エチル、2-エチルヘキシルアクリレートおよび酢酸ビニルのコポリマー、ポリエーテル、ポリアクリレートおよびその混合物が含まれる。一部の実施形態では、消泡剤はポリアクリレートである。消泡剤は、組成物中に、0.001重量%~0.012重量%、または0.004重量%、またはさらには0.001重量%~0.003重量%で存在してよい。
解乳化剤は当技術分野で公知であり、それらには、エチレンオキシドもしくは置換エチレンオキシドと逐次的に反応された、プロピレンオキシド、エチレンオキシド、ポリオキシアルキレンアルコール、アルキルアミン、アミノアルコール、ジアミンまたはポリアミンの誘導体、またはその混合物が含まれる。解乳化剤の例には、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、(エチレンオキシド-プロピレンオキシド)ポリマーおよびその混合物が含まれる。一部の実施形態では、解乳化剤はポリエーテルである。解乳化剤は、組成物中に、0.002重量%~0.012重量%存在してよい。
流動点降下剤は当技術分野で公知であり、それらには、無水マレイン酸-スチレンコポリマーのエステル、ポリメタクリレート;ポリアクリレート;ポリアクリルアミド;ハロパラフィンワックスと芳香族化合物の縮合生成物;ビニルカルボキシレートポリマー;およびジアルキルフマレートのターポリマー、脂肪酸のビニルエステル、エチレン-酢酸ビニルコポリマー、アルキルフェノールホルムアルデヒド縮合樹脂、アルキルビニルエーテルおよびその混合物が含まれる。
潤滑剤組成物は、錆防止剤を含んでもよい。適切な錆防止剤には、アルキルリン酸のヒドロカルビルアミン塩、ジアルキルジチオリン酸のヒドロカルビルアミン塩、ヒドロカルビルアリールスルホン酸のヒドロカルビルアミン塩、脂肪カルボン酸またはそのエステル、窒素含有カルボン酸のエステル、スルホン酸アンモニウム、イミダゾリン、アルコールもしくはエーテルと反応されたアルキル化コハク酸誘導体またはその任意の組合せ;またはその混合物が含まれる。
アルキルリン酸の適切なヒドロカルビルアミン塩は以下の式によって表され得る:
Figure 0007004458000029
[式中、R26およびR27は独立に、水素、アルキル鎖またはヒドロカルビルであり、典型的にはR26およびR27のうちの少なくとも1個は、ヒドロカルビルである。R26およびR27は、4~30、または8~25、または10~20、または13~19個の炭素原子を含有する。R28、R29およびR30は独立に、水素、1~30、または4~24、または6~20、または10~16個の炭素原子を有するアルキル分枝または直鎖アルキル鎖である。R28、R29およびR30は独立に、水素、アルキル分枝または直鎖アルキル鎖であるか、あるいはR28、R29およびR30のうちの少なくとも1個または2個は水素である]。
28、R29およびR30に適したアルキル基の例には、ブチル、secブチル、イソブチル、tert-ブチル、ペンチル、n-ヘキシル、secヘキシル、n-オクチル、2-エチル、ヘキシル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、オクタデセニル、ノナデシル、エイコシルまたはその混合物が含まれる。
一実施形態では、アルキルリン酸のヒドロカルビルアミン塩は、C14~C18アルキル化リン酸と、C11~C14第三級アルキル第一級アミンの混合物であるPrimene(登録商標)81R(Rohm&Haasによって生産および販売されている)との反応生成物である。
ジアルキルジチオリン酸のヒドロカルビルアミン塩は、錆防止剤、例えばジアルキルジチオリン酸のヒドロカルビルアミン塩を含んでよい。これらは、ヘプチルジチオリン酸またはオクチルジチオリン酸またはノニルジチオリン酸と、エチレンジアミン、モルホリンもしくはPrimene(登録商標)81Rとの反応生成物またはその混合物であってよい。
ヒドロカルビルアリールスルホン酸のヒドロカルビルアミン塩は、ジノニルナフタレンスルホン酸のエチレンジアミン塩を含んでよい。
適切な脂肪カルボン酸またはそのエステルの例には、グリセロールモノオレエートおよびオレイン酸が含まれる。窒素含有カルボン酸の適切なエステルの例には、オレイルサルコシンが含まれる。
錆防止剤は、潤滑油組成物の0もしくは0.02重量%~0.2重量%、0.03重量%~0.15重量%、0.04重量%~0.12重量%、または0.05重量%~0.1重量%の範囲で存在してよい。錆防止剤は単独で、またはその混合物で使用してよい。
潤滑剤は、金属不活性化剤またはその混合物を含有してよい。金属不活性化剤は、ベンゾトリアゾール(典型的にはトリルトリアゾール)の誘導体、1,2,4-トリアゾール、ベンゾイミダゾール、2-アルキルジチオベンゾイミダゾールまたは2-アルキルジチオベンゾチアゾール、1-アミノ-2-プロパノール、ジメルカプトチアジアゾールの誘導体、オクタン酸オクチルアミン、ドデセニルコハク酸もしくはその無水物および/またはオレイン酸などの脂肪酸とポリアミンとの縮合生成物から選択してよい。金属不活性化剤は、腐食防止剤と記載されることもある。
金属不活性化剤は、潤滑油組成物の0もしくは0.001重量%~0.1重量%、0.01重量%~0.04重量%または0.015重量%~0.03重量%の範囲で存在してよい。金属不活性化剤は、組成物中に、0.002重量%または0.004重量%~0.02重量%で存在してもよい。金属不活性化剤は、単独で、またはその混合物で使用してよい。
一実施形態では、本発明は、金属含有清浄剤をさらに含む潤滑剤組成物を提供する。金属含有清浄剤はカルシウムまたはマグネシウム清浄剤であってよい。金属含有清浄剤は、30~500mg KOH/g当量の範囲の全塩基価を有する過塩基性清浄剤であってもよい。
金属含有清浄剤は、非硫黄含有フェネート、硫黄含有フェネート、スルホネート、サリキサレート、サリチレートおよびその混合物またはそのホウ素化等価体から選択してよい。金属含有清浄剤は、非硫黄含有フェネート、硫黄含有フェネート、スルホネートおよびその混合物から選択してよい。清浄剤は、ホウ酸などのホウ素化剤でホウ素化されていてよく、例えばホウ素化過塩基性カルシウムスルホネート清浄剤もしくはホウ素化過塩基性マグネシウムスルホネート清浄剤、またはその混合物である。清浄剤は、油圧組成物の0重量%~5重量%、または0.001重量%~1.5重量%、または0.005重量%~1重量%、または0.01重量%~0.5重量%で存在してよい。
潤滑剤は、極圧添加剤を含んでもよい。極圧添加剤は、硫黄および/またはリンを含有する化合物であってよい。極圧添加剤の例には、ポリスルフィド、硫化オレフィン、チアジアゾールまたはその混合物が含まれる。
チアジアゾールの例には、2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールまたはそのオリゴマー、ヒドロカルビル置換2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール、ヒドロカルビルチオ置換2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールまたはそのオリゴマーが含まれる。ヒドロカルビル置換2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールのオリゴマーは典型的には、2つまたはそれよりも多い前記チアジアゾール単位のオリゴマーを形成するために、2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール単位間に硫黄-硫黄結合を形成させることによって形成する。適切なチアジアゾール化合物の例には、ジメルカプトチアジアゾール、2,5-ジメルカプト-[1,3,4]-チアジアゾール、3,5-ジメルカプト-[1,2,4]-チアジアゾール、3,4-ジメルカプト-[1,2,5]-チアジアゾール、または4-5-ジメルカプト-[1,2,3]-チアジアゾールの少なくとも1つが含まれる。2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールまたはヒドロカルビル置換2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールまたはヒドロカルビルチオ置換2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールなどの一般に容易に入手できる材料が、通常使用される。異なる実施形態では、ヒドロカルビル置換基上の炭素原子の数は、1~30、2~25、4~20、6~16または8~10を含む。2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールは、2,5-ジオクチルジチオ-1,3,4-チアジアゾール、または2,5-ジノニルジチオ-1,3,4-チアジアゾールであってよい。
ポリスルフィドは、油、脂肪酸もしくはエステル、オレフィン、またはポリオレフィンからの硫化有機ポリスルフィドを含んでよい。
硫化され得る油には、天然油または合成油、例えば、鉱油、ラード油、脂肪族アルコールおよび脂肪酸または脂肪族カルボン酸から誘導されるカルボン酸エステル(例えば、オレイン酸ミリスチルおよびオレイン酸オレイル)ならびに合成不飽和エステルまたはグリセリドが含まれる。
脂肪酸には、8~30または12~24個の炭素原子を含有するものが含まれる。脂肪酸の例には、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸およびトール油が含まれる。混合不飽和脂肪酸エステルなどから調製される硫化脂肪酸エステルは、トール油、亜麻仁油、ダイズ油、ナタネ油および魚油を含む獣脂および植物油から得られる。
ポリスルフィドには、広範囲のアルケンから誘導されるオレフィンが含まれる。アルケンは典型的には、1つまたは複数の二重結合を有する。一実施形態では、オレフィンは3~30個の炭素原子を含有する。他の実施形態では、オレフィンは3~16または3~9個の炭素原子を含有する。一実施形態では、硫化オレフィンには、プロピレン、イソブチレン、ペンテンまたはその混合物から誘導されるオレフィンが含まれる。一実施形態では、ポリスルフィドは、公知の技術による上記のとおりのオレフィンの重合から誘導されるポリオレフィンを含む。一実施形態では、ポリスルフィドには、四硫化ジブチル、オレイン酸の硫化メチルエステル、硫化アルキルフェノール、硫化ジペンテン、硫化ジシクロペンタジエン、硫化テルペン、および硫化ディールスアルダー付加物が含まれる。
極圧添加剤は、油圧用組成物の0重量%~3重量%、0.005重量%~2重量%、0.01重量%~1.0重量%で存在してよい。
潤滑剤は、粘度調整剤またはその混合物をさらに含むことができる。本発明で使用するために適した粘度調整剤(多くの場合に粘度指数向上剤と称される)には、スチレン-ブタジエンゴム、オレフィンコポリマー、水素化スチレン-イソプレンポリマー、水素化ラジカルイソプレンポリマー、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリアルキルスチレン、水素化アルケニルアリール共役ジエンコポリマー、無水マレイン酸-スチレンコポリマーのエステルまたはその混合物を含むポリマー物質が含まれる。一部の実施形態では、粘度調整剤は、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、オレフィンコポリマーまたはその混合物である。粘度調整剤は、潤滑剤の0重量%~10重量%、0.5重量%~8重量%、1重量%~6重量%で存在してよい。
一実施形態では、本明細書において開示する潤滑剤は、少なくとも1つの摩擦調整剤を含有してよい。摩擦調整剤は、潤滑剤組成物の0重量%~3重量%、または0.02重量%~2重量%、または0.05重量%~1重量%で存在してよい。
本明細書で使用される場合、摩擦調整剤と関連した「脂肪アルキル」または「脂肪」という用語は、10~22個の炭素原子を有する炭素鎖、典型的には直鎖炭素鎖を意味する。別法では、脂肪アルキルは、一般にβ位に分枝を有する、モノ分枝アルキル基であってよい。モノ分枝アルキル基の例には、2-エチルヘキシル、2-プロピルヘプチルまたは2-オクチルドデシルが含まれる。
適切な摩擦調整剤の例には、アミン、脂肪エステルまたは脂肪エポキシドの長鎖脂肪酸誘導体;脂肪イミダゾリン、例えばカルボン酸とポリアルキレン-ポリアミンとの縮合生成物;アルキルリン酸のアミン塩;脂肪ホスホネート;脂肪ホスファイト;ホウ素化リン脂質、ホウ素化脂肪エポキシド;グリセロールエステル;ホウ素化グリセロールエステル;脂肪アミン;アルコキシ化脂肪アミン;ホウ素化アルコキシ化脂肪アミン;第三級ヒドロキシ脂肪アミンを含むヒドロキシル脂肪アミンおよびポリヒドロキシ脂肪アミン;ヒドロキシアルキルアミド;脂肪酸の金属塩;アルキルサリチレートの金属塩;脂肪オキサゾリン;脂肪エトキシ化アルコール;カルボン酸とポリアルキレンポリアミンとの縮合生成物;または脂肪カルボン酸と、グアニジン、アミノグアニジン、尿素もしくはチオ尿素による反応生成物、およびその塩が含まれる。
一実施形態では、潤滑剤組成物は、耐摩耗剤をさらに含む。典型的には、耐摩耗剤は、リン耐摩耗剤またはその混合物であってよい。耐摩耗剤は、潤滑剤の0重量%~5重量%、0.001重量%~2重量%、0.01重量%~1.0重量%で存在してよい。
リン耐摩耗剤は、リンアミン塩またはその混合物を含んでよい。リンアミン塩には、リン含有酸エステルのアミン塩またはその混合物が含まれる。リン含有酸エステルのアミン塩には、リン酸エステルおよびそのアミン塩;ジアルキルジチオリン酸エステルおよびそのアミン塩;ホスファイト;ならびにリン含有カルボン酸エステル、エーテル、およびアミドのアミン塩;リン酸またはチオリン酸のヒドロキシ置換ジまたはトリエステルおよびそのアミン塩;リン酸またはチオリン酸のリン酸化ヒドロキシ置換ジまたはトリエステルおよびそのアミン塩;ならびにその混合物が含まれる。リン含有酸エステルのアミン塩は単独で、または組み合わせて使用してもよい。
一実施形態では、油溶性リンアミン塩には、部分アミン塩-部分金属塩化合物またはその混合物が含まれる。一実施形態では、リン化合物は、さらに、その分子中に硫黄原子を含む。
耐摩耗剤の例は、非イオン性リン化合物(典型的には+3または+5の酸化状態のリン原子を有する化合物)を含むことができる。一実施形態では、リン化合物のアミン塩は、無灰分、すなわち金属非含有であってよい(他の成分と混合される前に)。
アミン塩として使用するのに適し得るアミンには、第一級アミン、第二級アミン、第三級アミンおよびその混合物が含まれる。アミンには、少なくとも1つのヒドロカルビル基を有するもの、またはある特定の実施形態では、2つもしくは3つのヒドロカルビル基を有するものが含まれる。ヒドロカルビル基は、2~30個の炭素原子、または他の実施形態では、8~26、または10~20、または13~19個の炭素原子を含有してよい。
第一級アミンには、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、2-エチルヘキシルアミン、オクチルアミンおよびドデシルアミン、ならびにn-オクチルアミン、n-デシルアミン、n-ドデシルアミン、n-テトラデシルアミン、n-ヘキサデシルアミン、n-オクタデシルアミンおよびオレイルアミン(oleyamine)などの脂肪アミンが含まれる。他の有用な脂肪アミンには、市販の脂肪アミン、例えば「Armeen(登録商標)」アミン(Akzo Chemicals、Chicago、Illinoisから入手できる製品)、例えばArmeen C、Armeen O、Armeen OL、Armeen T、Armeen HT、Armeen SおよびArmeen SD(ここで文字表示は、脂肪基、例えばココ、オレイル、タローまたはステアリル基に関係する)が含まれる。
適切な第二級アミンの例には、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジアミルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、メチルエチルアミン、エチルブチルアミンおよびエチルアミルアミンが含まれる。第二級アミンは、ピペリジン、ピペラジンおよびモルホリンなどの環状アミンであってよい。
アミンは、第三級脂肪族第一級アミンであってもよい。この場合の脂肪族基は、2~30、または6~26、または8~24個の炭素原子を含有するアルキル基であってよい。第三級アルキルアミンには、モノアミン、例えば、tert-ブチルアミン、tert-ヘキシルアミン、1-メチル-1-アミノ-シクロヘキサン、tert-オクチルアミン、tert-デシルアミン、tertドデシルアミン、tert-テトラデシルアミン、tert-ヘキサデシルアミン、tert-オクタデシルアミン、tert-テトラコサニルアミンおよびtert-オクタコサニルアミンが含まれる。
一実施形態では、リン含有酸アミン塩には、C11~C14第三級アルキル第一級基を有するアミンまたはその混合物が含まれる。一実施形態では、リン含有酸アミン塩には、C14~C18第三級アルキル第一級アミンを有するアミンまたはその混合物が含まれる。一実施形態では、リン含有酸アミン塩には、C18~C22第三級アルキル第一級アミンを有するアミンまたはその混合物が含まれる。アミンの混合物も使用することができる。一実施形態では、アミンの有用な混合物は、「Primene(登録商標)81R」および「Primene(登録商標)JMT」である。Primene(登録商標)81RおよびPrimene(登録商標)JMT(どちらもRohm&Haasにより生産および販売されている)は、それぞれC11~C14第三級アルキル第一級アミンの混合物およびC18~C22第三級アルキル第一級アミンの混合物である。
一実施形態では、リン化合物の油溶性アミン塩には:アミンと、(i)リン酸のヒドロキシ置換ジエステル、または(ii)リン酸のリン酸化ヒドロキシ置換ジエステルもしくはリン酸化ヒドロキシ置換トリエステルとの反応を含むプロセスによって得られ得る/得ることができ得るリン含有化合物の硫黄非含有のアミン塩が含まれる。この種の化合物のより詳細な説明は、米国特許第8,361,941号に開示されている。
一実施形態では、アルキルリン酸エステルのヒドロカルビルアミン塩は、C14~C18アルキル化リン酸と、C11~C14第三級アルキル第一級アミンの混合物であるPrimene 81R(登録商標)(Rohm&Haasにより生産および販売されている)との反応生成物である。
ジアルキルジチオリン酸エステルのヒドロカルビルアミン塩の例には、イソプロピル、メチル-アミル(4-メチル-2-ペンチルまたはその混合物)、2-エチルヘキシル、ヘプチル、オクチルまたはノニルジチオリン酸とエチレンジアミン、モルホリンまたはPrimene 81R(商標)との反応生成物(単数または複数)およびその混合物が含まれる。
一実施形態では、ジチオリン酸を、エポキシドまたはグリコールと反応させてよい。この反応生成物を、リン含有酸、無水物または低級エステルとさらに反応させる。エポキシドには、脂肪族エポキシドまたはスチレンオキシドが含まれる。有用なエポキシドの例には、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブテンオキシド、オクテンオキシド、ドデセンオキシドおよびスチレンオキシドが含まれる。一実施形態では、エポキシドはプロピレンオキシドであってよい。グリコールは、1~12、または2~6、または2~3個の炭素原子を有する脂肪族グリコールであってよい。ジチオリン酸、グリコール、エポキシド、無機リン試薬、およびそれらを反応させる方法は、米国特許第3,197,405号および第3,544,465号に記載されている。次いで、得られた酸を、アミンで塩にしてよい。適切なジチオリン酸の例は、五酸化リン(約64グラム)を、58℃で514グラムのヒドロキシプロピルO,O-ジ(4-メチル-2-ペンチル)ホスホロジチオエート(25℃でジ(4-メチル-2-ペンチル)-ホスホロジチオ酸を1.3モルのプロピレンオキシドと反応させて調製される)に、45分間にわたって添加することによって調製される。この混合物を75℃で2.5時間加熱し得、珪藻土と混合し得、70℃で濾過し得る。濾液は、11.8重量%リン、15.2重量%硫黄、および87の酸価(ブロモフェノールブルー)を含む。
一実施形態では、耐摩耗添加剤はジアルキルジチオリン酸亜鉛を含むことができる。他の実施形態では、本発明の組成物は、ジアルキルジチオリン酸亜鉛を実質的に含まないか、またはさらにはそれを完全に含まない。
一実施形態では、本発明は、米国特許第4,758,362号の第2欄、35行目~第6欄、11行目に規定されているジチオカルバメート耐摩耗剤を含む組成物を提供する。存在する場合、ジチオカルバメート摩耗防止剤は、全組成物中に、0.25重量%、0.3重量%、0.4重量%、またはさらには0.5重量%から、最大で0.75重量%、0.7重量%、0.6重量%、またはさらには0.55重量%存在してよい。
したがって、油圧用潤滑剤は:
第四級アンモニウム塩0.01重量%~2重量%、
2,5-ビス(tert-ドデシルジチオ)-1,3,4-チアジアゾール、トリルトリアゾールまたはその混合物から選択される腐食防止剤0.0001重量%~0.15重量%、
潤滑粘度の油、
アミン系酸化防止剤もしくはフェノール系酸化防止剤またはその混合物から選択される酸化防止剤0.02重量%~3重量%、
ホウ素化スクシンイミドまたは非ホウ素化スクシンイミド分散剤0重量%~1.5重量%、
中性のやや過塩基性のカルシウムナフタレンスルホネート(典型的には中性またはやや過塩基性のカルシウムジノニルナフタレンスルホネート)0.001重量%~1.5重量%、および
ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアルキルリン酸亜鉛、リン含有酸エステルのアミン塩またはその混合物から選択される耐摩耗剤0.001重量%~2重量%、または0.01重量%~1重量%
を含んでよい。
したがって、油圧用潤滑剤は:
第四級アンモニウム塩0.01重量%~1.5重量%、
2,5-ビス(tert-ドデシルジチオ)-1,3,4-チアジアゾール、トリルトリアゾールまたはその混合物から選択される腐食防止剤0.0001重量%~0.15重量%、
潤滑粘度の油、
アミン系酸化防止剤もしくはフェノール系酸化防止剤またはその混合物から選択される酸化防止剤0.02重量%~3重量%、
ホウ素化スクシンイミドまたは非ホウ素化スクシンイミド分散剤0.005重量%~1.5重量%、
中性のやや過塩基性のカルシウムナフタレンスルホネート(典型的には中性またはやや過塩基性のカルシウムジノニルナフタレンスルホネート)0.001重量%~1.5重量%、および
ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアルキルリン酸亜鉛、リン含有酸エステルのアミン塩またはその混合物から選択される耐摩耗剤0.001重量%~2重量%、または0.01重量%~1重量%
を含んでよい。
油圧用潤滑剤は、次の表で規定される配合物を含んでもよい:
Figure 0007004458000030
油圧用潤滑剤の具体的な例には、次の表にまとめたものが含まれる:
Figure 0007004458000031
油圧用潤滑剤組成物のシール膨張性能は、ASTM D471-12a:ゴム性能に関する規格試験方法-流体の作用に従って評価され得る。
本明細書で使用される場合、「縮合生成物」という用語は、縮合反応が実際に行われて、その生成物に直接つながるかどうかにかかわりなく、酸または酸の反応性同等物(例えば、酸ハロゲン化物、無水物、またはエステル)とアルコールまたはアミンとの縮合反応によって調製し得るエステル、アミド、イミドおよび他のそのような物質を包含することが意図されている。したがって、例えば、特定のエステルは、直接に縮合反応によるのではなく、エステル交換反応によって調製され得る。得られた生成物は依然として、縮合生成物とみなされる。
記載の各化学成分の量は、別段に示さない限り、市販の物質中に慣行的に存在し得るあらゆる溶媒または希釈油を除いて、すなわち、活性化学物質をベースとして提示される。しかしながら、別段に示さない限り、本明細書において言及される各化学物質または組成物は、通常、商用グレード中に存在すると理解されている異性体、副生成物、誘導体および他のそのような物質を含有し得る、商用グレードの物質であるものと解釈すべきである。
本明細書で使用される場合、「ヒドロカルビル置換基」または「ヒドロカルビル基」という用語は、当業者に周知のその通常の意味で使用されている。具体的には、分子の他の部分に直接結合している炭素原子を有し、そして主に炭化水素の特性を有している基を指す。ヒドロカルビル基の例には以下のものが含まれる:
炭化水素置換基、すなわち、脂肪族(例えばアルキルまたはアルケニル)、脂環式(例えばシクロアルキル、シクロアルケニル)置換基、ならびに芳香族置換、脂肪族置換、および脂環式置換された芳香族置換基、ならびに環が分子の他の部分により完成されている(例えば、2つの置換基が一緒に環を形成する)環式置換基;
置換された炭化水素置換基、すなわち、本発明の文脈中で、その置換基の主に炭化水素の性質を変化させない非炭化水素基(例えばハロ(特にクロロおよびフルオロ)、ヒドロキシ、アルコキシ、メルカプト、アルキルメルカプト、ニトロ、ニトロソ、およびスルホキシ)を含有する置換基;
ヘテロ置換基、すなわち、主に炭化水素の特性を有しながら、本発明の文脈中で、炭素以外を含有しなければ炭素原子からなる環または連鎖中に、炭素以外を含有する、ピリジル、フリル、チエニルおよびイミダゾリルなどの置換基を含む置換基。ヘテロ原子には、硫黄、酸素、および窒素が含まれる。一般に、2個以下、1個以下の非炭化水素置換基がヒドロカルビル基内の炭素原子10個ごとに存在し;別法では、ヒドロカルビル基中に非炭化水素置換基が存在してよい。
上記の物質の一部が最終配合物中で相互作用し得、最終配合物の成分が、最初に添加されたものとは異なることがあることは公知である。例えば、(例えば、清浄剤の)金属イオンは、他の分子の他の酸性または陰イオン性部位に移動し得る。それによって形成される生成物(その意図されている使用において本発明の組成物を使用すると形成される生成物を含めて)は、容易な説明を許さないことがある。それにもかかわらず、そのような変更形態および反応生成物はすべて、本発明の範囲内に含まれ;本発明は、上記の成分を混合することによって調製される組成物を含む。
本明細書に記載の本発明は、金属表面上で錆を予防するためのコーティング組成物において、水分離の改善を提供するために有用である。意外にも、水分離の改善は、塩水噴霧性能に対してマイナスの作用を伴うことなく達成され得、これは、次の実施例を参照することでより良好に理解され得る。
試料1
ジメチルアミノプロピルアミンの1000Mwポリイソブチレンスクシンイミド(250g、0.231mol)、サリチル酸メチル(52.68g、0.347mol)および2-エチルヘキサノール(417.9g、58重量%)を、オーバーヘッド撹拌機、ユーロサーム加熱を伴う熱電対、窒素掃引および凝縮器を備えた1Lフランジフラスコに装入した。反応物を撹拌しながら(200rpm)、ゆっくり140℃に加熱した。反応物をその温度で終夜(約18時間)で保持した。得られた物質である、下記の構造を有すると考えられる四級化ポリイソブチレンスクシンイミドを冷却し、収集した。
Figure 0007004458000032
試料2
ポリイソブチレンと無水マレイン酸とのアルダー-エン反応によって作製された2300Mnポリイソブチレンコハク酸無水物(理論酸価43mg KOH/g)(1000g、CO:N 1:1)を、機械式撹拌機、ユーロサーム加熱を伴う熱電対、窒素掃引、凝縮器を頂部に伴うディーンスタークを備えた2Lフランジフラスコに装入した。反応物を撹拌(約250rpm)しながら95℃に加熱した。N’N-ジメチルアミノプロピルアミン(37.14g CO:N 1:1)を17分かけて、反応物に表面下で滴下装入した。添加が完了したら、反応物を150℃に加熱し、表面下で窒素をスパージングしながら4時間保持した。保持中に、水をディーンスタークトラップに収集した。得られた物質である、下記の構造を有すると考えられるポリイソブチレンスクシンイミドを冷却し、収集した。
Figure 0007004458000033
試料3
ポリイソブチレンスクシンイミド(479.3gm、0.43mol)および2-エチルヘキサノール(194.7g、26重量%)を、オーバーヘッド撹拌機、ユーロサーム加熱を伴う熱電対、窒素掃引、凝縮器およびシュバシール(シリンジポンプ装備)を備えた1Lフランジフラスコに装入した。反応物を撹拌しながら75℃に加熱した(210rpm。酢酸(25.57g、0.43mol)および水(4.79g、1重量%)をフラスコに装入し)、均一になるまで30分間保持した。プロピレンオキシド(44.52g、0.774mol)を、シリンジポンプを介して2時間かけて表面下に添加した(速度:13.41ml/時)。添加中に、撹拌速度を476rpmに上昇させた。添加が完了したら、反応物をさらに3時間保持した。得られた物質である、下記の構造を有すると考えられる四級化ポリイソブチレンスクシンイミドを冷却し、収集した。
Figure 0007004458000034
試料4
熱「エン」反応で1モルの数平均分子量1000の高級ビニリデンポリイソブチレンおよび1.2モルの無水マレイン酸を反応させることによって調製された1000Mwポリイソブチレンコハク酸無水物(2000g、2.134mol)およびヘプタン(384.6g、15重量%)を、オーバーヘッド撹拌機、ユーロサーム加熱を伴う熱電対、凝縮器を頂部に伴うディーンスタークトラップ、窒素掃引および滴下漏斗を備えた5Lフランジフラスコに、表面下添加で装入した。反応物を撹拌(120rpm)しながら70℃に加熱した。その温度になったら、ジメチルアミノプロピルアミン(218.5g、2.134mol)を110分かけて滴下装入した。注;温度が80℃を超えないように添加を変化させた。添加中に、撹拌速度を170rpmに上昇させた。添加が完了したら、反応物を70℃で3時間保持した。得られた物質である、下記の構造を有すると考えられるポリイソブテニルスクシンアミド酸を冷却し、収集した。
Figure 0007004458000035
試料5
反応プラントで、ポリイソブチレンコハク酸無水物(100%活性、100重量部(pbw))を80℃に加熱し、撹拌機、凝縮器、サブライン添加パイプに取り付けられた供給ポンプ、窒素管およびマントル/熱電対/温度制御系を備えたジャケット付き反応容器に装入した。反応容器を100℃に加熱し、ジメチルアミノプロピルアミン(10.93pbw)を反応物に装入したが、バッチ温度は120℃未満に維持した。次いで、反応混合物を150℃に加熱し、3時間保持した。得られた生成物、非四級化スクシンイミド清浄剤を冷却し、収集した。次いで、この物質を75℃に加熱し、撹拌機、凝縮器、サブライン添加パイプに取り付けられた供給ポンプ、窒素管およびマントル/熱電対/温度制御系を備えたジャケット付き反応容器に装入した。2-エチルヘキサノール(40.55pbw)、水(1pbw)および酢酸(5.88pbw)をその容器に装入し、3時間保持した。次いで、プロピレンオキシド(8.54pbw)を、表面下スパージリングを介して装入し、反応物を75℃で6時間保持した。得られた生成物、下記の構造を有すると考えられる四級化スクシンイミドを冷却し、収集した。
Figure 0007004458000036
(実施例1)
試料1~5を、ダイズ由来天然ワックス防錆剤(「Soy」)および酸化石油ワックスベースの防錆剤(「Petroleum」)に0.1~1%の範囲の濃度で添加した。次いで、これらのブレンドをミネラルスピリット中で希釈し、水分離試験を、0.1、0.5および1%の第四級アンモニウム塩で処理した濃縮物を調製し、濃縮物を溶媒中で20%に希釈し、次いで、希釈物を6回反転させることによって希釈物75mLを蒸留水25mLと混合することによって行った。水25mLを分離するのに防錆剤が要する時間を観察した。
表1に、この当初試験の結果を示す。
Figure 0007004458000037
第四級アミンで処理すると、両方のRPが、すべての試験された濃度のすべての添加剤で、未処理RPを上回る水分離の改善を示した。天然ワックスブレンドのsoyでは、四級化添加剤の僅か0.1%の添加も、水分離に必要な時間を21分を超える時間から約8分に減少させた。同様に、未処理Petroleumは、水を分離するために約17分を要し;この時間は、最高性能の四級化添加剤(試料4)では10分未満に改善された。
これらのプラスの結果は、少量の四級化添加剤をダイズ由来天然ワックスおよび酸化石油ワックスベースのものに添加することが、より良好な水分離を伴う防錆剤をもたらし得ることを示唆したが;しかしながら、塩水噴霧保護に対する第四級アミンの作用を、さらなる処理の前に試験する必要があった。Soyブレンド、さらにココヤシ由来天然ワックス防錆剤に対する塩水噴霧試験(1:2の部分水素化ココヤシと部分水素化ダイズ、「Coco」)。水分離試験の結果を表2に示す。
Figure 0007004458000038
試験された5種の第四級アミンはすべて、各ブレンドで水分離に対してほぼ同じ作用を有するようである。第四級アンモニウム塩試料での、10~13分の観察された水分離時間は、未処理soyブレンドが水を分離するために必要とした30分よりも速かった。
天然ワックスブレンドのcocoでは、水分離は、第四級アンモニウム試料で、未処理ブレンドのCocoでの13分から、最高性能の第四級アンモニウム塩での10分未満まで改善された。
同様に、Petroleumでは、第四級添加剤が、水分離時間を25分から14~16分まで減少させた。
これらの結果は明らかに、第四級アミンは、防錆剤での水分離を改善し得ることを示している。5種の第四級アミンは、同様の挙動を示し、水分離の改善をもたらす。市販の添加剤は、さらに予測不可能であり、一部は、水分離時間の劇的な改善をもたらし、他は、未処理RPを上回る改善は示さない。
塩水噴霧保護に対する第四級アンモニウム塩の作用を、さらに評価した。塩水噴霧試験のために、両方の良好な塩水噴霧性能を有する数種のブレンドを選択した。添加剤の存在が塩水噴霧性能に影響を及ぼすかどうかを決定するために、これらのブレンドを、解乳化添加剤を含まないPetroleum、Soy、およびCocoの対照に対して実行した。結果を表4で報告する。
Figure 0007004458000039
塩水噴霧試験の結果は明らかに、第四級アンモニウム塩が、3種のRPすべてでの塩水噴霧性能に対して、無視できる作用を有し得ることを示している。未処理Soyブレンドは、塩水噴霧において400時間より長く持続したが、解乳化添加剤で処理されたsoy試料は、350時間より長く持続した。同様に、cocoブレンドでは、未処理試料および0.01%の試料4で処理した試料は、匹敵する塩水噴霧性能を有し、0.01%の試料5で処理された試料の方が優れていた。Petroleumでは、試験された添加剤はいずれも、塩水噴霧性能に対してマイナスの作用を有さなかった。
この研究から、第四級アミン添加剤が、石油ベースおよび天然由来ワックスベースのRPにおいて有効な解乳化剤であることが明らかである。これらの添加剤は、水分離時間を、未処理RPでの20~30分から、15分未満、および場合によっては10分未満に改善する。加えて、0.05%またはそれ未満の濃度で使用する場合、添加剤は、塩水噴霧性能に対してマイナスの作用を伴うことなく、水分離の改善をもたらす。
上記で具体的に列挙されているかどうかにかかわらず、優先権が主張される任意の先行出願を含めて、上記に参照した文献のそれぞれが参照により本明細書に組み込まれる。いずれかの文献への言及は、そうした文献が従来技術として適格であること、または任意の管轄内の当業者の一般的知見を構築することを承認するものではない。実施例または別段に明確に示されている場合を除いて、物質の量、反応条件、分子量、炭素原子数などを指定する本説明におけるすべての数量は、「約(about)」という用語で修飾されているものと理解されるべきである。本明細書に記載の上限および下限量、範囲、および比の限界を独立に組み合わせてもよいことは理解されるべきである。同様に、本発明の各要素の範囲および量を、他の要素のいずれかの範囲または量と一緒に使用することができる。
本明細書で使用される場合、「含む(including)」、「含有する(containing)」または「~によって特徴付けられる」と同意語である「含む(comprising)」という移行語は、包括的またはオープンエンドであり、追加的な言及されていない要素または方法ステップを排除するものではない。しかしながら、本明細書での「含む(comprising)」の各言及において、この用語は、代替的な実施形態として、「~から本質的になる」および「~からなる」という語句も包含することが意図されており、ここで、「~からなる」は、指定されていないあらゆる要素またはステップを排除し、「~から本質的になる」は、考慮下にある組成物または方法の本質的または基本的かつ新規な特徴に実質的に影響を及ぼさない、追加的な言及されていない要素またはステップの包含を許容することを意図する。
特定の代表的な実施形態および詳細を、本発明を説明することを目的として示してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、それに様々な変化および変更を成すことができることは当業者には明らかである。この点について、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。

Claims (26)

  1. a.0.1~75重量%のワックスを含む防錆組成物、および
    b.0.001~5重量%の第四級アンモニウム塩、
    c.潤滑粘度の油または揮発性希釈剤から選択される40~98重量%の希釈剤
    を含む、またはそれらからなるコーティング組成物であって、
    前記第四級アンモニウム塩は、
    i.四級化可能な化合物であって、
    1.ヒドロカルビル置換基が100~5000の数平均分子量を有するヒドロカルビル置換アシル化剤と、
    2.前記ヒドロカルビル置換アシル化剤と反応することができる酸素または窒素原子を有し、さらに、少なくとも1個の四級化可能なアミノ基を有する窒素含有化合物と
    の反応生成物である化合物;および
    ii.前記窒素含有化合物の前記四級化可能なアミノ基を第四級窒素に変換するのに適した四級化剤
    の反応生成物を含む、コーティング組成物。
  2. 前記四級化可能なアミノ基が、第一級、第二級または第三級アミノ基である、請求項1に記載のコーティング組成物。
  3. 前記ヒドロカルビル置換アシル化剤が、ポリイソブテニルコハク酸無水物またはポリイソブテニルコハク酸である、請求項1に記載のコーティング組成物。
  4. 前記四級化可能な化合物が、
    a.ヒドロカルビル置換基が100~5000の数平均分子量を有するヒドロカルビル置換アシル化剤、および
    b.前記ヒドロカルビル置換アシル化剤と反応して、イミドを形成することができる窒素原子を有し、さらに、少なくとも1個の四級化可能なアミノ基を有する窒素含有化合物の反応生成物を含む、請求項1に記載のコーティング組成物。
  5. 前記四級化可能な化合物が、
    a.ヒドロカルビル置換基が100~5000の数平均分子量を有するヒドロカルビル置換アシル化剤、および
    b.前記ヒドロカルビル置換アシル化剤と反応して、エステルまたはアミドを形成することができる酸素または窒素原子を有し、さらに、少なくとも1個の四級化可能なアミノ基を有する窒素含有化合物
    の反応生成物を含む、請求項1に記載のコーティング組成物。
  6. 前記窒素含有化合物が、下式の第三級アミノ基含有イミダゾール化合物:
    Figure 0007004458000040
    [式中、Rは、前記ヒドロカルビル置換アシル化剤と縮合することができ、3~8個の炭素原子を有するアミンまたはアルカノールである]
    である、請求項1に記載のコーティング組成物。
  7. 前記窒素含有化合物が、
    Figure 0007004458000041
    [式中、各R1およびR2は個別に、C1~C6ヒドロカルビル基であり、Rは、C1~C6アルキル基であり、R3、R4、R5、およびR6のそれぞれは個別に、水素またはC1~C6ヒドロカルビル基である]
    である、請求項1に記載のコーティング組成物。
  8. 前記四級化剤が、1つより多い四級化可能な化合物をカップリングすることができる、請求項1に記載のコーティング組成物。
  9. 前記四級化可能な化合物:前記四級化剤のモル比が2:1~1:1である、請求項8に記載のコーティング組成物。
  10. 前記四級化剤が、ポリエポキシド、ポリハライド、エポキシハライド、芳香族ポリエステル、およびその混合物から選択される、請求項8に記載のコーティング組成物。
  11. 前記四級化剤が、ジエポキシドまたはアルキルジハライドから選択される、請求項8に記載のコーティング組成物。
  12. 前記四級化剤が、1,4ブタンジオールジグリシジルエーテルまたはビスフェノールA-ジグリシジルエーテルから選択される、請求項8に記載のコーティング組成物。
  13. 前記四級化剤が、少なくとも1つのアルコール官能化エポキシド、C4~C14エポキシド、またはその混合物を含む、請求項1に記載のコーティング組成物。
  14. 前記四級化剤がグリシドールである、請求項13に記載のコーティング組成物。
  15. 前記四級化剤がエポキシヘキサデカンである、請求項13に記載のコーティング組成物。
  16. 前記四級化剤がブチレンオキシドを含む、請求項13に記載のコーティング組成物。
  17. 前記四級化剤がプロトン性溶媒の存在下で使用される、請求項13に記載のコーティング組成物。
  18. 前記プロトン性溶媒が、2-エチルヘキサノール、水、およびその混合物を含む、請求項17に記載のコーティング組成物。
  19. 前記四級化剤が酸の存在下で使用される、請求項13に記載のコーティング組成物。
  20. 前記酸がアシル化剤の構造で存在する、請求項19に記載のコーティング組成物。
  21. 前記四級化剤が、ジアルキルスルフェート、アルキルハライド、ヒドロカルビル置換カーボネート、ヒドロカルビルエポキシド、カルボキシレート、アルキルエステルおよびその混合物から選択される、請求項1に記載のコーティング組成物。
  22. 少なくとも1つの他の添加剤をさらに含む、請求項1に記載のコーティング組成物。
  23. 前記少なくとも1つの他の添加剤が、少なくとも1つの非四級化ヒドロカルビル置換コハク酸を含む、請求項22に記載のコーティング組成物。
  24. 前記ヒドロカルビル置換基が、100~5000の分子量を有するポリイソブチレンである、請求項23に記載のコーティング組成物。
  25. 金属表面に錆防止を与える方法であって、前記金属表面に、請求項1に記載のコーティング組成物を適用することを含む、方法。
  26. 防錆組成物を含むコーティング組成物に水分離を与えるための、請求項1に記載の第四級アンモニウム塩の使用。
JP2018523462A 2015-11-09 2016-10-11 水分離を改善するための第四級アミン添加剤の使用 Active JP7004458B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562252734P 2015-11-09 2015-11-09
US62/252,734 2015-11-09
PCT/US2016/056412 WO2017083042A1 (en) 2015-11-09 2016-10-11 Using quaternary amine additives to improve water separation

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2018536090A JP2018536090A (ja) 2018-12-06
JP2018536090A5 JP2018536090A5 (ja) 2019-11-21
JP7004458B2 true JP7004458B2 (ja) 2022-01-21

Family

ID=57249862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018523462A Active JP7004458B2 (ja) 2015-11-09 2016-10-11 水分離を改善するための第四級アミン添加剤の使用

Country Status (8)

Country Link
US (2) US10669433B2 (ja)
EP (1) EP3374440B1 (ja)
JP (1) JP7004458B2 (ja)
KR (1) KR102709917B1 (ja)
CN (1) CN108368358B (ja)
CA (1) CA3004081A1 (ja)
ES (1) ES2951546T3 (ja)
WO (1) WO2017083042A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7004458B2 (ja) * 2015-11-09 2022-01-21 ザ ルブリゾル コーポレイション 水分離を改善するための第四級アミン添加剤の使用
CN116478720B (zh) * 2023-03-31 2025-02-14 陕西日新石油化工有限公司 一种天然多酚改性的低聚季铵盐破乳剂的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010053352A (ja) 2008-07-31 2010-03-11 Sanyo Chem Ind Ltd 潤滑油添加剤及び潤滑油組成物
JP2013532163A (ja) 2010-07-06 2013-08-15 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 酸を含まない四級化窒素化合物ならびに燃料および潤滑剤における添加剤としての該化合物の使用
US20130312318A1 (en) 2012-05-25 2013-11-28 Basf Se Use of a reaction product of carboxylic acids with aliphatic polyamines for improving or boosting the separation of water from fuel oils
US20140107002A1 (en) 2011-06-21 2014-04-17 The Lubrizol Corporation Lubricating Compositions Containing Salts of Hydrocarbyl Substituted Acylating Agents
WO2014137800A1 (en) 2013-03-07 2014-09-12 The Lubrizol Corporation Ion tolerant corrosion inhibitors and inhibitor combinations for fuels

Family Cites Families (113)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2616904A (en) 1951-03-16 1952-11-04 Lubrizol Corp Organic alkaline earth metal complex and method of making same
US2695910A (en) 1951-05-03 1954-11-30 Lubrizol Corp Methods of preparation of superbased salts
US2767209A (en) 1952-11-03 1956-10-16 Lubrizol Corp Complexes of dissimilar metals and methods of making same
US2767164A (en) 1952-11-03 1956-10-16 Lubrizol Corp Complexes containing phosporus and sulphur and methods of making same
US2798852A (en) 1954-02-15 1957-07-09 Lubrizol Corp Oil-soluble metal-containing materials and methods for preparing same
US2959551A (en) 1957-03-18 1960-11-08 Lubrizol Corp Carbonated basic barium phenate compositions
DE1248643B (de) 1959-03-30 1967-08-31 The Lubrizol Corporation, Cleveland, Ohio (V. St. A.) Verfahren zur Herstellung von öllöslichen aeylierten Aminen
NL124842C (ja) 1959-08-24
US3231587A (en) 1960-06-07 1966-01-25 Lubrizol Corp Process for the preparation of substituted succinic acid compounds
US3215707A (en) 1960-06-07 1965-11-02 Lubrizol Corp Lubricant
US3087436A (en) 1960-12-02 1963-04-30 Ross Gear And Tool Company Inc Hydraulic pump
US3147232A (en) 1961-03-20 1964-09-01 Lubrizol Corp Stabilizers for vinyl chloride polymer compositions comprising alkaline earth metal compounds
US3197405A (en) 1962-07-09 1965-07-27 Lubrizol Corp Phosphorus-and nitrogen-containing compositions and process for preparing the same
US3274135A (en) 1963-03-25 1966-09-20 Lubrizol Corp Barium-cadmium organic complexes as stabilizers for halogen-containing resins
US3574576A (en) 1965-08-23 1971-04-13 Chevron Res Distillate fuel compositions having a hydrocarbon substituted alkylene polyamine
US3736357A (en) 1965-10-22 1973-05-29 Standard Oil Co High molecular weight mannich condensation products from two different alkyl-substituted hydroxy-aromatic compounds
US3697574A (en) 1965-10-22 1972-10-10 Standard Oil Co Boron derivatives of high molecular weight mannich condensation products
US3272746A (en) 1965-11-22 1966-09-13 Lubrizol Corp Lubricating composition containing an acylated nitrogen compound
NL147472C (nl) 1966-09-23 1980-05-16 Du Pont Werkwijze voor het bereiden van een vloeibare olie met verbeterde viscositeitsindex en verbeterde stabiliteit bij hoge schuifspanningen.
US3401118A (en) 1967-09-15 1968-09-10 Chevron Res Preparation of mixed alkenyl succinimides
US3544465A (en) 1968-06-03 1970-12-01 Mobil Oil Corp Esters of phosphorodithioates
US3778371A (en) 1972-05-19 1973-12-11 Ethyl Corp Lubricant and fuel compositions
US3912764A (en) 1972-09-29 1975-10-14 Cooper Edwin Inc Preparation of alkenyl succinic anhydrides
GB1446435A (en) 1972-11-02 1976-08-18 Cooper Ltd Ethyl Lubricant additives
US3873465A (en) 1973-02-15 1975-03-25 Nalco Chemical Co Phospho-ester composition for scale and corrosion inhibition
US4066398A (en) 1973-04-13 1978-01-03 Chemed Corporation Corrosion inhibition
US3932303A (en) 1973-06-04 1976-01-13 Calgon Corporation Corrosion inhibition with triethanolamine phosphate ester compositions
GB1457328A (en) 1973-06-25 1976-12-01 Exxon Research Engineering Co Aminated polymers useful as additives for fuels and lubricants
US4156061A (en) 1974-03-06 1979-05-22 Exxon Research & Engineering Co. Epoxidized terpolymer or derivatives thereof, and oil and fuel compositions containing same
US4026809A (en) 1974-12-19 1977-05-31 Texaco Inc. Lubricating compositions containing methacrylate ester graft copolymers as useful viscosity index improvers
US4110349A (en) 1976-06-11 1978-08-29 The Lubrizol Corporation Two-step method for the alkenylation of maleic anhydride and related compounds
US4137185A (en) 1977-07-28 1979-01-30 Exxon Research & Engineering Co. Stabilized imide graft of ethylene copolymeric additives for lubricants
US4171959A (en) 1977-12-14 1979-10-23 Texaco Inc. Fuel composition containing quaternary ammonium salts of succinimides
US4357250A (en) 1978-04-17 1982-11-02 The Lubrizol Corporation Nitrogen-containing terpolymer-based compositions useful as multi-purpose lubricant additives
US4320019A (en) 1978-04-17 1982-03-16 The Lubrizol Corporation Multi-purpose additive compositions and concentrates containing same
US4234435A (en) 1979-02-23 1980-11-18 The Lubrizol Corporation Novel carboxylic acid acylating agents, derivatives thereof, concentrate and lubricant compositions containing the same, and processes for their preparation
US4253980A (en) 1979-06-28 1981-03-03 Texaco Inc. Quaternary ammonium salt of ester-lactone and hydrocarbon oil containing same
US4402907A (en) 1980-08-13 1983-09-06 Ciba-Geigy Corporation Triazine carboxylic acids as corrosion inhibitors for aqueous systems
US4326973A (en) 1981-01-13 1982-04-27 Texaco Inc. Quaternary ammonium succinimide salt composition and lubricating oil containing same
US4338206A (en) 1981-03-23 1982-07-06 Texaco Inc. Quaternary ammonium succinimide salt composition and lubricating oil containing same
US4339336A (en) * 1981-03-23 1982-07-13 Texaco Inc. Quaternary ammonium succinimide salt composition and lubricating oil containing same
US4937299A (en) 1983-06-06 1990-06-26 Exxon Research & Engineering Company Process and catalyst for producing reactor blend polyolefins
US5324800A (en) 1983-06-06 1994-06-28 Exxon Chemical Patents Inc. Process and catalyst for polyolefin density and molecular weight control
US4729791A (en) 1985-02-25 1988-03-08 Witco Corporation Corrosion-inhibiting coating compositions for metals
US4668834B1 (en) 1985-10-16 1996-05-07 Uniroyal Chem Co Inc Low molecular weight ethylene-alphaolefin copolymer intermediates
US4636322A (en) 1985-11-04 1987-01-13 Texaco Inc. Lubricating oil dispersant and viton seal additives
US4758362A (en) 1986-03-18 1988-07-19 The Lubrizol Corporation Carbamate additives for low phosphorus or phosphorus free lubricating compositions
US4658078A (en) 1986-08-15 1987-04-14 Shell Oil Company Vinylidene olefin process
ATE81512T1 (de) 1986-08-26 1992-10-15 Mitsui Petrochemical Ind Katalysator zur polymerisierung von alpha-olefin und verfahren.
ES2032596T3 (es) 1987-07-14 1993-02-16 Ciba-Geigy Ag Composiciones inhibidoras de corrosion.
DE69026581T2 (de) 1989-12-13 1996-11-14 Exxon Chemical Patents Inc Polyolefin-substituierte Amine mit gepfropften Polymeren aus aromatischen Aminmonomeren für Ölzusammensetzungen
US4971724A (en) 1990-02-06 1990-11-20 Monsanto Company Process for corrosion inhibition of ferrous metals
US5071919A (en) 1990-05-17 1991-12-10 Ethyl Petroleum Additives, Inc. Substituted acylating agents and their production
US5137978A (en) 1990-05-17 1992-08-11 Ethyl Petroleum Additives, Inc. Substituted acylating agents and their production
US5137980A (en) 1990-05-17 1992-08-11 Ethyl Petroleum Additives, Inc. Ashless dispersants formed from substituted acylating agents and their production and use
US5254138A (en) 1991-05-03 1993-10-19 Uop Fuel composition containing a quaternary ammonium salt
BE1006694A5 (fr) 1991-06-22 1994-11-22 Basf Ag Procede de preparation de polyisobutenes extremement reactifs.
US5275744A (en) 1991-09-30 1994-01-04 Chevron Research And Technology Company Derivatives of polyalkylenepolyamines as corrosion inhibitors
MX9305120A (es) 1992-09-04 1994-03-31 Lubrizol Corp Composiciones sobrebasificadas sulfuradas.
US5643859A (en) 1992-12-17 1997-07-01 Exxon Chemical Patents Inc. Derivatives of polyamines with one primary amine and secondary of tertiary amines
US5336278A (en) 1993-05-13 1994-08-09 The Lubrizol Corporation Fuel composition containing an aromatic amide detergent
US5458793A (en) 1993-05-13 1995-10-17 The Lubrizol Corporation Compositions useful as additives for lubricants and liquid fuels
US5401428A (en) 1993-10-08 1995-03-28 Monsanto Company Water soluble metal working fluids
JP2902281B2 (ja) 1993-11-24 1999-06-07 千代田ケミカル株式会社 水溶性金属防食剤
US5611991A (en) 1994-05-24 1997-03-18 Champion Technologies, Inc. Corrosion inhibitor containing phosphate groups
WO1995035330A1 (en) 1994-06-17 1995-12-28 Exxon Chemical Patents Inc. Amidation of ester functionalized hydrocarbon polymers
US5936041A (en) 1994-06-17 1999-08-10 Exxon Chemical Patents Inc Dispersant additives and process
US5531934A (en) 1994-09-12 1996-07-02 Rohm & Haas Company Method of inhibiting corrosion in aqueous systems using poly(amino acids)
DE4439193A1 (de) 1994-11-03 1996-05-09 Bayer Ag Mischung zur Korrosionshemmung von Metallen
SG64399A1 (en) 1995-08-22 1999-04-27 Lubrizol Corp Process for preparing compositions useful as intermediates for preparing lubricanting oil and fuel additives
US5777142A (en) 1995-08-22 1998-07-07 The Lubrizol Corporation Unsaturated hydroxycarboxylic compounds useful as intermediates for preparing lubricant and fuel additives
US6020500A (en) 1995-08-22 2000-02-01 The Lubrizol Corporation Hydroxy-substituted monolactones useful as intermediates for preparing lubricating oil and fuel additives
US5779938A (en) 1995-08-24 1998-07-14 Champion Technologies, Inc. Compositions and methods for inhibiting corrosion
FR2738837B1 (fr) 1995-09-14 1997-11-21 Prod Chim Auxil Synthese Composition de revetement pour la protection metallique contre la corrosion
US5821205A (en) 1995-12-01 1998-10-13 Chevron Chemical Company Polyalkylene succinimides and post-treated derivatives thereof
US5620949A (en) 1995-12-13 1997-04-15 The Lubrizol Corporation Condensation products of alkylphenols and aldehydes, and derivatives thereof
US5827805A (en) 1996-02-29 1998-10-27 The Lubrizol Corporation Condensates of alkyl phenols and glyoxal and products derived therefrom
US5885944A (en) 1996-05-21 1999-03-23 The Lubrizol Corporation Low chlorine polyalkylene substituted carboxylic acylating agent compositions and compounds derived therefrom
US5750070A (en) 1996-07-19 1998-05-12 Nalco Chemical Company Use of biodegradable polymers in preventing corrosion and scale build-up
US5840920A (en) 1996-08-08 1998-11-24 The Lubrizol Corporation Process for preparing compositions useful as intermediates for preparing lubricating oil and fuel additives
US5779742A (en) 1996-08-08 1998-07-14 The Lubrizol Corporation Acylated nitrogen compounds useful as additives for lubricating oil and fuel compositions
US5792729A (en) 1996-08-20 1998-08-11 Chevron Chemical Corporation Dispersant terpolymers
US6077909A (en) 1997-02-13 2000-06-20 The Lubrizol Corporation Low chlorine content compositions for use in lubricants and fuels
US5912213A (en) 1997-06-05 1999-06-15 The Lubrizol Corporation Substituted carboxylic acylating agent compositions and derivatives thereof for use in lubricants and fuels
US5851966A (en) 1997-06-05 1998-12-22 The Lubrizol Corporation Reaction products of substituted carboxylic acylating agents and carboxylic reactants for use in fuels and lubricants
US6165235A (en) 1997-08-26 2000-12-26 The Lubrizol Corporation Low chlorine content compositions for use in lubricants and fuels
US6001781A (en) 1997-09-10 1999-12-14 The Lubrizol Corporation Process for preparing condensation product of hydroxy-substituted aromatic compounds and glyoxylic reactants
US6562913B1 (en) 1999-09-16 2003-05-13 Texas Petrochemicals Lp Process for producing high vinylidene polyisobutylene
US7037999B2 (en) 2001-03-28 2006-05-02 Texas Petrochemicals Lp Mid-range vinylidene content polyisobutylene polymer product and process for producing the same
US6559105B2 (en) 2000-04-03 2003-05-06 The Lubrizol Corporation Lubricant compositions containing ester-substituted hindered phenol antioxidants
US6784317B2 (en) 2001-05-02 2004-08-31 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc Production of quaternary ammonium salt of hydroxycarboxylic acid and quarternary ammonium salt of inorganic acid
US7435707B2 (en) 2002-05-23 2008-10-14 The Lubrizol Corporation Oil-in-water emulsions and a method of producing
US7285516B2 (en) 2002-11-25 2007-10-23 The Lubrizol Corporation Additive formulation for lubricating oils
MY148568A (en) * 2004-12-09 2013-04-30 Lonza Ag Quaternary ammonium salts as a conversion coating or coating enhancement
EP3406692A1 (en) 2005-06-16 2018-11-28 The Lubrizol Corporation Fuel composition comprising a quaternary ammonium salt detergent
CN1847376B (zh) * 2006-05-10 2010-05-12 王宇远 链条抗磨防锈专用脂及其制备方法
US20080113890A1 (en) * 2006-11-09 2008-05-15 The Lubrizol Corporation Quaternary Ammonium Salt of a Polyalkene-Substituted Amine Compound
US20080182770A1 (en) 2007-01-26 2008-07-31 The Lubrizol Corporation Antiwear Agent and Lubricating Compositions Thereof
US8022021B2 (en) 2007-02-05 2011-09-20 The Lubrizol Corporation Low ash controlled release gels
CA2688098C (en) 2007-05-24 2016-04-19 The Lubrizol Corporation Lubricating composition containing ashfree antiwear agent based on hydroxypolycarboxylic acid derivative and a molybdenum compound
JP5478032B2 (ja) 2008-05-27 2014-04-23 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 さび止め油組成物
ES2643302T3 (es) * 2009-05-15 2017-11-22 The Lubrizol Corporation Sales de amida de amonio cuaternario
US20130133243A1 (en) 2011-06-28 2013-05-30 Basf Se Quaternized nitrogen compounds and use thereof as additives in fuels and lubricants
KR102192012B1 (ko) * 2012-10-23 2020-12-17 더루우브리졸코오포레이션 저분자량 불이익이 없는 디젤 청정제
BR112016028078B1 (pt) * 2014-05-30 2022-06-14 The Lubrizol Corporation Método para aperfeiçoar desempenho de derramamento de água de uma composição de combustível
EP3149130B1 (en) * 2014-05-30 2019-04-03 The Lubrizol Corporation Use of epoxide quaternized quaternary ammonium salts
CN106574197A (zh) * 2014-05-30 2017-04-19 路博润公司 含支链胺的季铵盐
SG11201609849WA (en) * 2014-05-30 2016-12-29 Lubrizol Corp Coupled quaternary ammonium salts
EP3149125A1 (en) * 2014-05-30 2017-04-05 The Lubrizol Corporation High molecular weight amide/ester containing quaternary ammonium salts
MX381605B (es) * 2014-05-30 2025-03-12 Lubrizol Corp Imida de bajo peso molecular que contiene sales de amonio cuaternario.
EP3149127A1 (en) * 2014-05-30 2017-04-05 The Lubrizol Corporation High molecular weight imide containing quaternary ammonium salts
PL3514220T3 (pl) * 2014-05-30 2020-09-07 The Lubrizol Corporation Amid/ester o niskiej masie cząsteczkowej zawierający czwartorzędowe sole amoniowe
JP7004458B2 (ja) * 2015-11-09 2022-01-21 ザ ルブリゾル コーポレイション 水分離を改善するための第四級アミン添加剤の使用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010053352A (ja) 2008-07-31 2010-03-11 Sanyo Chem Ind Ltd 潤滑油添加剤及び潤滑油組成物
JP2013532163A (ja) 2010-07-06 2013-08-15 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 酸を含まない四級化窒素化合物ならびに燃料および潤滑剤における添加剤としての該化合物の使用
US20140107002A1 (en) 2011-06-21 2014-04-17 The Lubrizol Corporation Lubricating Compositions Containing Salts of Hydrocarbyl Substituted Acylating Agents
US20130312318A1 (en) 2012-05-25 2013-11-28 Basf Se Use of a reaction product of carboxylic acids with aliphatic polyamines for improving or boosting the separation of water from fuel oils
WO2014137800A1 (en) 2013-03-07 2014-09-12 The Lubrizol Corporation Ion tolerant corrosion inhibitors and inhibitor combinations for fuels
JP2016516104A (ja) 2013-03-07 2016-06-02 ザ ルブリゾル コーポレイションThe Lubrizol Corporation 燃料のためのイオン耐性腐食阻害剤および阻害剤の組み合わせ

Also Published As

Publication number Publication date
KR102709917B1 (ko) 2024-09-24
CA3004081A1 (en) 2017-05-18
CN108368358A (zh) 2018-08-03
ES2951546T3 (es) 2023-10-23
CN108368358B (zh) 2021-12-14
US20200248005A1 (en) 2020-08-06
EP3374440A1 (en) 2018-09-19
US20180319999A1 (en) 2018-11-08
KR20180083363A (ko) 2018-07-20
JP2018536090A (ja) 2018-12-06
US11225580B2 (en) 2022-01-18
US10669433B2 (en) 2020-06-02
WO2017083042A1 (en) 2017-05-18
EP3374440B1 (en) 2023-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107109284B (zh) 用于润滑剂用途的混合磷酯
JP5398531B2 (ja) 多分散剤潤滑組成物
JP7008685B2 (ja) 潤滑剤における使用のためのアルキルホスフェートアミン塩
CN101360811B (zh) 用于最终传动轴的润滑剂组合物
JP7069107B2 (ja) 潤滑剤における使用のためのアルキルホスフェートアミン塩
JP7123057B2 (ja) 改善された熱安定性を有するポリアクリレート消泡成分
US11225580B2 (en) Using quaternary amine additives to improve water separation
CN115335495B (zh) 油基腐蚀抑制剂
US20210309932A1 (en) Lubricating Compositions
CN119365571A (zh) 润滑组合物和润滑内燃机的方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191010

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191010

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201021

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201202

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20210302

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210330

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210630

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211012

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211115

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211202

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211229

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7004458

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250