JPH01503781A - リン‐,イオウ‐およびホウ素を含有する組成物,およびそれらを含有する潤滑剤および機能流体組成物 - Google Patents

リン‐,イオウ‐およびホウ素を含有する組成物,およびそれらを含有する潤滑剤および機能流体組成物

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 リン−、イオウ−およびホウ素を含有する組成物、およびそれらを含有する潤滑 剤および機能流体組成物発明の技術分野 この発明は、モノチオリン酸のホウ素化アミン塩に関し。
それらの塩を含有する潤滑油および機能流体組成物に関する。
これらは、改良された高温安定性を有し、互いに接触して動いている金属表面を 潤滑させるために有用である。この機能流体は、炭化水素ベースまたは水ベース とされ得る。より特定すると、この発明は、ホウ素化アミン塩、および該塩を含 有する潤滑組成物に関する。これらは、自動伝達装置および回転軸に有用な潤滑 油とされ得る。
発明の背景 例えば、自動伝達装置および回転軸に用いられるようなギアの潤滑性に関連した 間層は、当業者に公知である。自動伝達装置の潤滑性では、低温および高温のい ずれにおいても。
適当な流体粘度を有することが、操作をうまく行うのに、必須である。良好な低 温流動性があれば、寒い天候での始動が容易となり、油圧制御系が正しく“ギア を変える”のを保証する。高温で高い粘度があれば、ポンプ能力、および変換器 。
バルブ、クラッチ、ギアおよびベアリングの所望の操作を確実にする。これら矛 盾した流動性の要件を得るには、以下の特性を示す生成物が必要である: (a)高温での粘度保持性。
(b)低温流動性 (c)せん断安定性、および (d)高温安定性 これら特性を有する潤滑剤を調製するために、この潤滑油に種々の化学物質を加 えることが、ふつうのやり方となっている。例えば、粘度の必要条件に合うよう に、温度変化に伴う粘度の変化が比較的小さいことに特徴がある組成物が、この 油に添加される。一般に、このような組成物を含有する潤滑剤は、たとえ寒冷下 でも、使用に供するとすぐに機能し。
そして操作中に熱を帯びて充分に機能し続けるような、所望の特性を有する。通 常、ギアオイルに用いられる粘度向上剤には、ポリメタクリレートおよびポリオ レフィンが包含される。
粘度向上剤に加えて、ギア潤滑剤として有用な潤滑組成物は、一般に、流動点降 下剤、極圧剤、酸化防止剤、腐食防止剤、消泡剤および摩擦調節剤を含有する。
潤滑組成物は、この組成物に所望の特性を与えるために。
種々の窒素含有組成物およびリン含有組成物を含むことが示唆されている。例え ば、米国特許第3.513.093号には、置換ポリアミンを含有する潤滑組成 物が記述されている。この置換ポリアミンは、アルキレンアミンと、実質的に炭 化水素で置換されたコハク酸との反応生成物、および以下からなる群から選択さ れるリン酸生成化合物の少なくとも約0.001モルを含有するニリン酸、亜す ン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸。
およびそれらのエステル、ハロゲン化物および無水物。このリン含有酸は、リン 原子に結合した1個またはそれ以上のイオウ原子を含有する。この置換ポリアミ ンは、耐摩耗剤、サビ止め剤、洗浄剤などとして有用である。米国特許第4.3 38.205号には、改良されたディーゼル分散性を有する潤滑油が記述されて いる。この潤滑油は、酸処理された油溶性のアルケニルスクシンイミド、または ホウ酸塩で処理されたアルケニルスクシンイミドを含有する。これらスクシンイ ミドは、高温にて、油溶性の強酸(例えば、アルキルスルホン酸またはリン酸) で処理される。この油溶性の有機酸は、一般に、pKが一10〜約+5.0の水 素−リン部分を含有する酸として1分類される。
塩(これは、ジアルキルモノチオリン酸の金属塩およびアンモニウム塩の両方で ある)の調製は、当該技術分野で記述されている。例えば、米国特許第2.64 7.140号には、亜リン酸ジアルキルと、イオウおよびアンモニアまたは有機 アミンを反応させることにより、チオリン酸ジアルキルを調装する方法が、記述 されている。この生成物は、チオリン酸ジアルキルのアンモニウム塩である。
0−アルキル−0−シクロアルキル−3−アルキルチオリン酸エステルの調製は 、米国特許第3.294.874号に記述されている。
この方法は、最初に0,0−ジアルキルチオリン酸のアンモニウム塩を形成する ことを包含する。これは、平衡状態で9次式により特徴づけられるアンモニウム 塩が9次いで、アルキル化されて、所望のS−アルキルチオリン酸エステルが形 成される: R(0) 2P(S)ONH,□R([]) 2P (0) SNH。
潤滑組成物中でジアルキルモノチオリン酸のアミン塩および金属塩を用いること は、以下のような米国特許にて、当該技術分野で記述されている:第2.063 .629号;第2.224.695号;第2.447.288号、;第2.61 6.905号;第3.984.448号;第4、431.552号。上の特許の いくつかは、アルキル基の記述および/または金属やアミンの性質に関して、異 なっている。
例えば、米国特許第3984448号には、このアルキル基は、1個〜6個の炭 素原子を含有する。米国特許第2.447.288号では、このアルキル基は、 少なくとも5個の炭素原子を含有する。米国特許i2.447.288号では、 アミン塩を形成するのに用いられるアミンは、少なくとも8個の炭素原子を含有 する脂肪族の第1級アミンである。米国特許第2.063.629号では。
このアミンは、アンモニア、または第1級、第2級たまは第3級アミンとされ得 る。
ジアルキルチオリン酸の塩の調製を論じる他の出版物には。
アルキルチオリン酸の塩は、殺虫剤、防カビ剤、殺菌剤、薬物生成物などの合成 に有用である。
より最近では、ギア用途に用いられ得る潤滑剤に関して。
新たな要求がなされている。市販の賦形剤パウダーや負荷が増すと、潤滑される 装置を保護しつつ、厳しい高温圧力に耐え得る潤滑剤が必要とされ得る。それゆ え、ギア用途のために設計された潤滑剤の高温安定性(例えば、約60℃を越え る温度)は9重要な考慮事項である。
発明の要旨 この発明は、ジヒドロカルビルモノチオリン酸のホウ素化アミン塩、および該ホ ウ素化アミン塩を含有する潤滑組成物および機能流体組成物を示す。この潤滑組 成物および機能流体組成物は、改良された極圧特性および高温安定性を有する。
本発明のホウ素化アミン塩は2次式の化合物またはそれらの混合物により特徴づ けられ得る: ここで、R′およびR2は、それぞれ独立して、1個〜約30個の炭素原子を含 有するヒドロカルビル基である。あるより好ましい実施態様では、このアミン塩 は、ヒドロキシヒドロカルビルアミンから誘導される。
この潤滑組成物および機能流体組成物は、ホウ素化アミン塩に加えて、以下の反 応により調製される。少なくとも1種の窒素含有組成物を含有し得る:この反応 は、炭化水素置換のコハク酸生成化合物と、この酸生成化合物1当量あたり。
窒素原子に結合した少なくとも1個の水素を含有するアミンの172当量との反 応である。本発明の潤滑組成物は、特に。
潤滑油1機能流体およびグリースとして、有用である。
この発明は、また、この発明のホウ素化アミン塩組成物を含有する水系に関する 。
本発明のホウ素化アミン塩は、少なくとも1種のジヒドロカルビルモノチオリン 酸のホウ素化アミン塩である。このモノチオリン酸は9次式の1種またはそれ以 上により、特徴づけられ得る: ここで RlおよびR2は、それぞれ独立して、1個〜約30個の炭素原子を含 有するヒドロカルビル基である。
この明細書および添付の請求の範囲で用いられるように。
用語“ヒドロカルビル”または“炭化水素ベースの”は、この発明の文脈では9 分子の残部に直接結合した炭素原子を有する基、および主として炭化水素的な性 質を有する基を示す。
このような基には、以下が包含される:(1)炭化水素基;すなわち、脂肪族基 (例えば、アルキルまたはアルケニル)、脂環族基(例えば、シクロアルキルま たはシクロアルケニル)、芳香族基、脂肪族置換および脂環族置換の芳香族基、 芳香族置換の脂肪族基および脂環族基。
およびその類似物だけでなく、環状基;ここで、この環は。
分子の他の部分によって完成されている(すなわち、いずれか2つの示された置 換基は、−緒になって、脂環族基を形成し得る)。このような基は、当業者に公 知である;実施例にクロヘキシル、フェニルなどが包含される。
(2)置換された炭化水素基;すなわち、非炭化水素置換基を含有する基。この 非炭化水素置換基は2本発明の文脈では。
主として、基の炭化水素的性質を変えない。当業者は、適当な置換基に気づいて いる:実施例には、ハロ、ヒドロキシ。
ニトロ、シアノ、アルコキシ、アシルなどが包含されている。
(3)へテロ基;すなわち1本発明の文脈では、主とじで炭化水素的な性質を示 すものの、鎖や環に炭素以外の原子を含有する基。この基の他の部分は、炭素原 子で構成されている。
適当なペテロ原子は、当業者には明らかであり9例えば、窒素、酸素およびイオ ウが包含される。
一般に、約3個を越えない(好ましくは、1個を越えない)置換基またはへテロ 原子が、ヒドロカルビル基中にて、各10個の炭素原子に対し存在する。
“アルキルベースの基”、 “アリールベースの基”およびその類似物のような 用語は、アルキル基、およびアリール基およびその類似物に関するこの上の定義 と類似の意味を有する。
このヒドロカルビル基R1およびR2は、同一または相異なるヒドロカルビル基 とされ得る。一般に RIおよびR2中の全炭素原子数は、少なくとも約4個で ある。より好ましい実施態様では、このヒドロカルビル基は、各4個〜約30個 の炭素原子、より好ましくは約8個〜約20個の炭素原子を含有する。このヒド ロカルビル基R’およびR2は、脂肪族炭化水素基および芳香族炭化水素基(例 えば、アルキル、アリール、アルカリール、アラルキル)、および脂環族炭化水 素基とされ得る。R’基およびR2基の例には、エチル、n−ブチル、n−ヘキ シル、2−エチルヘキシル、1−ノニル、1−デシル。
1−ドデシル、1−テトラデシル、ステアリル、1−ヘキサデシル。
1−オクタデシル、オレイル、リノーイル、リルニル、フィチル、ミリシル、ラ ウリル、セチル、ベヘニルなどが包含される。芳香族のヒドロカルビル基の例に は9例えば、フェニル、オクチルフェニル、ノニルフェニル、および類似のアル キル化ナフトールから誘導される基が包含される。脂環族の炭化水素の例には、 シクロヘキシル、メチルシクロヘキシルなどが包含される。
R1基およびR2基は、それぞれ、市販アルコールから誘導されるヒドロカルビ ル基の混合物を含有し得る。オキソ工程により形成されるタイプのより高級な合 成の1価アルコール(例えば、2−エチルヘキシル)、アルドール縮合によす形 成されるタイプ、または有機アルミニウム触媒によるα−オレフィン(特にエチ レン)のオリゴマー化とそれに続く酸化により形成されるタイプのより高級な合 成の1価アルコールもまた。有用である。本発明の組成物を調製する際に有用な 。
あるより好ましい1価アルコールおよびアルコール混合物の例には、コンチネン タルオイル社から販売されている市販の“Alfol″アルコールが包含される 。Alfol 810は、直鎖で第1級のアルコール(8〜10個の炭素原子を 有する)から本質的になるアルコールを含有する混合物である。Alfol 1 2は。
主にCI2脂肪アルコールを含有する混合物である。Alfol 1218は、 12〜18個の炭素原子を有する合成の第1級直鎖アルコールの混合物である。
Alfol 20+アルコールは+ CI 8〜C2Mの第1級アルコールの混 合物である。この混合物は、GL(:(気液クロマトグラフィー)で測定したと き、アルコール基準で、はとんどがC20アルコールである。Alfol 22 +アルコールは、アルコール基準で、はとんどがC22アルコールであるC11 128アルコールである。これらAlfolアルコールには。
かなり高い割合(40重量%まで)のパラフィン系化合物(これは、望むなら反 応前に除去され得る)が含有され得る。
市販のアルコール混合物の他の例には、 Adol 60がある。
これは、直鎖のC22第1級アルコールを約75重量%、C20第1級アルコー ルを約15重量%、そしてCII!I2アルコールびC24アルコールを約8重 量%で含有する。Adol 320は、主としてオレイルアルコールを含有する 。このAdolアルコールは。
アッシュランド化学社から販売されている。
天然に生じるトリグリセリドから誘導され、そして鎖長が08〜CI8の範囲の 1価脂肪アルコールの種々の混合物は。
ブロクター&ギャンブル社から市販されている。これら混合物は、主として12 .14.16または18個の炭素原子を含有する脂肪アルコールを種々の量で含 有する。例えば、 CD−1214は。
0.5%のC3゜アルコール、66.0%のCI2アルコール、26.0%のC + aアルコールおよび6.5%のCI6I6アルコール有する脂肪アルコール 混合物である。
市販の混合物の他の群には、シェル化学社から入手可能な”1Jeodol−生 成物が包含される。例えば、 Neodol 23はCI2アルコールおよびC I3アルコールの混合物; Neodol 25はCI2アルコールおよびCI SI2アルコール合物;そしてNeodol 45はCI4〜CI5の線状アル コールの混合物である。Neodol 91はC91CIOおよびCI 1アル コールの混合物である。
脂肪性の隣接したジオールもまた有用であり、これらには。
一般的な商業上の名称がAdol 114およびAdol 158でアシュラン ドオイル社から市販されているものが包含される。前者は。
ClICI4の直鎖α−オレフィン留分から誘導され、そして後者は+ CIS  Cue留分から誘導される。
このホウ素化アミン塩は1次式により特徴づけられるアミンから誘導され得る: R3R’R5N ここで、各R3,R’およびR5は、それぞれ独立して。
水素、ヒドロカルビル基、アミノヒドロカルビル基、ヒドロキシヒドロカルビル 基、またはヒドロキシヒドロカルビルオキシヒドロカルビル基またはR3であり 、そしてR4は、共に結合して、窒素原子を含有する環を形成するヒドロカルビ ル基とされ得る。このR4は、必要に応じて、酸素、イオウ。
リン、または別の窒素原子である。それゆえ、このアミン塩は、アンモニア、ま たは第1級アミン、第2級アミンまたは第3級アミンから誘導され得る。より好 ましい実施態様では。
この塩は、第1級アミンから誘導される。他のより好ましい実施態様では、この 塩は、ヒドロキシヒドロカルビルアミンから誘導される。この基R’、R’およ び/またはR5がヒドロカルビル基のとき、それらは、一般に、約150個まで の炭素原子を含有するヒドロカルビル基である。これは、より多くの場合、約4 個〜約30個の炭素原子を含有する脂肪族ヒドロカルビル基である。
(以下余白) 他方、このホウ素化アミン塩は、以下の反応により調製されるアシル化窒素化合 物から誘導され得る:この反応は、カルボン酸生成化合物と、この酸生成化合物 の1当量あたり。
窒素原子に結合した少なくとも1個の水素を含有するアミンの1/2当量との反 応である。あるより好ましい実施態様では。
このアシル化窒素化合物は、成分(B)として以下で記述のような、アシル化窒 素化合物、またはホウ素化されたアシル化窒素化合物のいずれか1つとされ得る 。このような場合には。
本発明の組成物は、(A)少なくとも1種のモノチオリン酸の少なくとも1種の アミン塩(ここで、この塩は、アシル化アミン(またはホウ素化されたアシル化 アミン)から誘導される)、および分離成分として、(B)少なくとも1種の窒 素含有化合物(これは、以下でより完全に記述されている)の混合物を含有する 。
本発明のモノチオリン酸のホウ素化アミン塩は、当該技術分野で公知のいくつか の方法のいずれか1つにより、調製され得る。例えば、このアミン塩は、モノチ オリン酸とアミンとの反応、それに続く、ホウ素化合物と反応により、調製され 得る。または、このモノチオリン酸は、ホウ素化アミンとの反応に供され得る。
アミン塩を調製するこの方法は9例えば、米国特許2.447.288号に記述 されている。
より好ましい実施態様では、モノチオリン酸のホウ素化アミン塩は、亜リン酸ジ ヒドロカルビル、イオウ源、アミンおよびホウ素化合物から調製される。この亜 リン酸ジヒドロカルビルは9次式により特徴づけられ得る:ここで Rlおよび R2は9式l−l11に関して、記述されたものと同じである。アミンの存在下 にて、亜リン酸(TV)とイオウ源との反応により得られるアミン塩のモノチオ リン酸は9式■9式■または弐■、またはそれらの混合物のいずれかにより、特 徴づけられ得る。反応温度を制御することにより1式Iまたは式■から主として 誘導される塩、または式■から主として誘導される塩のいずれかを含有する生成 混合物が得られることが、見出されている。低温では1式Iおよび式■の塩が支 配的であり、高温(一般に、80℃を越える温度)では、 P=S基またはP− S−H基から、 R−3−P基に再配列されるため9式■の塩が支配的となり始 める。一般に、この再配列が起こる温度は、多くの因子(例えば RH基および R2基の大きさや性質、および反応で用いられるアミノ化合物または金属化合物 の性質や大きさ)に依存する。例えば、このヒドロカルビル基R1および/また はR2の分子量が増すにつれて、再配列を起こすのに必要な温度も高くなること が。
観察されている。一般に、再配列は、80℃または90℃を越える温度、大てい の場合には、110℃を越える温度にて、起こる。再配列の程度、従って、生成 混合物中に存在するR−S−P化合物(III)の濃度は、高温で、および/ま たは長時間反応を起こすことにより、増大され得る。反応中のいずれかの時点、 または反応の終了時点にて9反応生成物中に存在する生成物(これは9式Iおよ び式■として同定された)の量は。
31 P NMRを用いて、容易に決定され得る。
本発明で用いられるアミン塩および金属塩を調製する際に。
有用な亜リン酸ジヒドロカルビル(TV)は、当該技術分野で公知の方法により 、調製され得る。そして、多くの亜リン酸ジヒドロカルビルは市販されている。
ある調製方法では、低分子量の亜リン酸ジアルキル(例えば、ジメチル)が、高 分子量アルコール(例えば、デシルアルコール)との反応に供される。このデシ ル基は、メタノール(これは9反応混合物から除去される)の形成を伴って、  (古典的なエステル交換と類似して)、メチル基と取って換わられる。
以下は、亜リン酸ジヒドロカルビルの調製の特定の実施例である。ここで、この ヒドロカルビル基は、平均して、約8個〜約10個の炭素原子を含有する。
実施例P−1 Alfol 8−10の1752部(12モル)、および環リン酸ジメチル66 0部(6モル)の混合物を、窒素散布しながら、約120〜130℃まで加熱す る。この混合物を、この温度で約8時間維持する。この間、形成されるメタノー ルを除去する。この反応混合物を、 30mmHgで140℃まで真空除去する 。この残留物を、およそ室温で濾過する。この濾液は、1(L3%のリン(理論 値9.2)を含有する所望生成物である。
モノチオリン酸塩の調製で有用なイオウ源は1反応系にイオウを供給し得る種々 の物質のいずれかとされ得る。有用なイオウ源の例には9元素イオウ、ハロゲン 化イオウ、イオウまたは酸化イオウと硫化水素との組合せ、および以下で記述の ような種々の硫化された有機化合物が包含される。元素′イオウは、容易に入手 可能であって、有用な反応性のイオウ源である。有用なハロゲン化イオウには、 −塩化イオウ、二塩化イオウなどが包含される。イオウおよび酸化イオウ(例え ば、二酸化イオウ)に硫化水素を加えた配合物はまた。有用なイオウ源である。
本発明のモノチオリン酸塩を調製する際にイオウ源として利用される硫化された 有機化合物は、芳香族スルフィドおよびアルキルスルフィド(例えば、ジベンジ ルスルフィド、ジキシリルスルフィド、ジセチルスルフィド、シバラフインワッ クススルフィドおよびポリスルフィド、クランクされた発煙硫酸スルフィドなど )とされ得る。芳香族スルフィドおよびアルキルスルフィドを調製する方法には 、塩素化された炭化水素と無機スルフィドとの縮合が包含される。それにより。
2つの分子のそれぞれからの塩素原子は置換され、各分子からの遊離の原子価が 2原子価のイオウ原子に結合する。一般に、この反応は9元素イオウの存在下で 行われる。
本発明の配合物中で有用なジアルキケニルスルフィドの例は、米国特許2.44 6.072号に記述されている。これらのスルフィドは、一般に酸塩の形状での 亜鉛または類似の金属の存在下にて、3個〜12個の炭素原子を含有するオレフ ィン性炭化水素と1元素イオウとを相互作用させることにより、調製され得る。
このタイプのスルフィドの例には、6,6°−ジチオビス(5−メチル−4−ノ ネン)、2−ブテニルモノスルフィドおよびジスルフィド、および2−メチル− 2−ブテニルモノスルフィドおよびジスルフィドが包含される。
イオウ源として有用なスルフィドオレフィンには、オレフィン(好ましくは、3 個〜6個の炭素原子を含有するオレフィン)またはそれらから誘導される低分子 量ポリオレフィンと、イオウ含有化合物(例えば、イオウ、−塩化イオウ、およ び/または二塩化イオウ、硫化水素など)との反応により調製される硫化オレフ ィンが包含される。
この硫化された有機化合物は、以下の硫化油とされ得る:この硫化油は、鉱油を 含めた天然油または合成油、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、オレイン酸オレイル)、マツコラ 鯨油および合成のマツコラ鯨油代用物、および合成の不飽和エステルまたはグリ セリドを処理することにより、調製され得る。安定性のある硫化された鉱物性潤 滑油は、適当な鉱物性潤滑油を、約175℃を越える温度、好ましくは約り00 ℃〜約260℃にて、約1%〜約5%のイオウとともに加熱することにより、得 られる。
この加熱は、実質的に銅を腐食させない反応生成物を得るためになされる。この 方法で硫化される鉱物性潤滑油は、蒸留物または残留油(これらは、パラフィン 系、ナフテン系または混合ベースのクルードから得られる)とされ得る。同様に 。
硫化された脂肪油(例えば、硫化されたラード油)は、約150℃の温度にて、 均一な生成物を得るのに充分な時間にわたって、ラード油を約10%〜15%の イオウと加熱することにより。
得られる。
イオウ源として有用である硫化された脂肪酸エステルは。
イオウ、−塩化イオウおよび/または二塩化イオウと、不飽和脂肪エステルとを 、高温下で反応させることにより、調製され得る。典型的なエステルには+ C Il C24不飽和脂肪酸(例えば、パルミトレイン酸(palmitolei c ) 、オレイン酸。
リシノール酸、ベトロセリック酸(petroselic) 、バセニン酸(v accenic) 、リノール酸、リルン酸、オレオステアリン酸、リカン酸な ど)のC,−c2゜アルキルエステルが包含される。混合された不飽和脂肪酸か ら調製される硫化脂肪酸エステルは1例えば、動物性の脂肪や植物性油から得ら れる。
この動物性脂肪や植物性油には1例えば、トール油、あまに定の例には、トール 油酸ラウリル、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、オレイン酸ラウリル、オ レイン酸セチル、リノール酸セチル、リシノール酸ラウリル、リノール酸オレイ ル、ステアリン酸オレイル、およびアルキルグリセリドが包含される。
本発明のイオウ源組成物として用いられ得る有機イオウ含有化合物の他のクラス には、オレフィン性のモノジカルボン酸の硫化された脂肪族エステルが包含され る。例えば、1個〜約30個の炭素原子を有する脂肪族アルコールは、モノカル ボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、2,4−ペンタジェン酸ナト)、 またはフマール酸、マレイン酸、ムコン酸(muconic acid)などを エステル化するべく、用いられ得る。
これらエステルの硫化は2元素イオウ、−塩化イオウおよび/または二塩化イオ ウを用いて行われる。
硫化された有機化合物の他のクラスは9次の一般式により特徴づけられるジエス テルスルフィドであるニーSy [(CH2)XCOOR] 2ここで、Xは約 2〜約5;yは1〜約6.好ましくは1〜約3;そしてRは、約4個〜約20個 の炭素原子を有するアルキル基である。R基は9本発明の組成物の油中での溶解 性を維持するのに充分な大きさのある。直鎮基または分枝鎖基とされ得る。典型 的なジエステルには、チオジアルカノール酸(例えば、プロピオン酸、ブタン酸 、ペンタン酸およびヘキサン酸)のブチル、アミル、ヘキシル、ヘプチル、オク チル。
ノニル、デシル、トリデシル、ミリスチル、ペンタデシル。
セチル、ヘプタデシル、ステアリル、ラウリルおよびエイコシルジエステルが包 含される。このジエステルスルフィドのうち、特定の例は、ジラウリル3.3° −チオジプ口ピオネートがある。
あるより好ましい実施態様では、この硫化された有機化合物は、硫化されたオレ フィンを含有する。例えば、有機ポリスルフィドは、米国特許2.708.19 9号に従って、4個また′はそれ以上の炭素原子を含有するオレフィンをスルホ 塩化すること(su]fochlorination ) 、およびさらに無機 の高級ポリスルフィドで処理することにより、調製され得る。
ある実施態様では、硫化されたオレフィンは、(1)−塩化イオウと、低級炭素 原子オレフィンの化学量論的に過剰量とを反応させること、(2)得られた生成 物を、アルコール−水溶媒中において、遊離イオウの存在下にて、2:1を越え ないモル比で、アルカリ金属スルフィドで処理すること、そして(3)その生成 物を無機塩基と反応させること、により生成される。この方法は、米国特許3. 471.404号に記述され、米国特許3.47]、 404号の開示内容は、 硫化されたオレフィンを調製するこの方法、?よびそれにより生成される硫化オ レフィンの論述に関して、ここに示されている。一般に、このオレフィン反応物 は、約2個〜約5個の炭素原子を含有する。その例には、エチレン、プロピレン 、ブチレン、イソブチレン。
アミジンなどが包含される。要約すれば、第1段階では、−塩化イオウは、この −塩化イオウ1モルあたり1〜2モルのオレフィンと反応に供される。この反応 は9反応物を約20〜80℃の温度で混合することにより9行われる。第2段階 では。
第1段階の生成物が、アルカリ金属(多分、硫化ナトリウム)およびイオウとの 反応に供される。この混合物は、イオウ1グラム原子あたり、約2.2モルまで の金属スルフィドからなる。この第1段階の生成物に対するアルカリ金属スルフ ィドの比は1段階1の生成物の1モルあたり、約0.8〜約1.2モルである。
一般に、この第2段階は、還流条件下にて、アルコールまたはアルコール−水溶 媒の存在下で行われる。この工程の第3段階は、約1%〜約3%の塩素を含有す るリン硫化オレフィンと、無機塩基との水溶液中での反応である。水酸化ナトリ ウムのようなアルカリ金属水酸化物が用いられ得る。この反応は、塩素含量が0 .5%を下まわる量に減少するまで、続けられる。この反応は、還流条件下で約 1〜24時間にわたって行われる。
本発明の組成物中で有用な硫化オレフィンもまた。大気圧以上にて、触媒存在下 で、オレフィン化合物と、イオウおよび硫化水素の混合物とを反応させること、 それに続いて低沸点物質を除去することにより、調製され得る。本発明で有用な 硫化組成物を調製するこの方法は、米国特許4.191.659号に記述され、 この開示の内容は、有用な硫化組成物の調製の記述に関して、ここに示されてい る。この特許で記述されている任意の最終段階は1例えば、アルカリ金属スルフ ィドで処理することによる。活性イオウの除去である。
この方法で硫化され得、そしてイオウ源として用いられ得る有機化合物は、実際 には多種多様である。これらは、少なくとも1個のオレフィン性二重結合を含有 する。この結合は。
非芳香族性の二重結合として定義されている;すなわち、この結合は、2つの脂 肪族炭素原子を接続している。その最も広い意味では、このオレフィンは1次式 で定義され得る:R’R2[:=CR3R’ ここで、各R’、 R’、 R3およびR4は、水素または有機基である。一般 に、上の式中における水素でないR基は、以下のような基により満たされ得る: この基は、 −C(R5)3 、−CD0R5゜−CON(R’)2.−CDO N(R5)、、 −COOM 、 −CN 、 −X、 −YR5または−Ar ここで、各R5は、独立して、水素、アルキル、アルケニル。
アリール、置換アルキル、置換アルケニルまたは置換アリールである。但し、い ずれか2つのR5基は、アルキレンまたは置換アルキレンであって、それにより 、約12個までの炭素原子を有する環が形成される; Mは、金属カチオン(好ましくは、I族または■族金属。
例えば、ナトリウム、カリウム、バリウム9カルシウム)の1当量; Xはハロゲン(例えば、塩素、臭素またはヨウ素):Yは酸素または二価のイオ ウ: A「は、約12個までの炭素原子を有するアリール基または置換アリール基であ る。
R’、 R2,R3およびR“のいずれか2つはまた。−緒になって・アルキレ ン基または置換アルキレン基を形成し得る;すなわち、このオレフィン性化合物 は、脂環族とされ得る。
上で記述の置換部分における置換基の性質は1通常9重要ではない。このような いずれの置換基も、それが潤滑環境に適合しているか、または適合し得る限り、 そして意図された反応条件を妨げない限り、有用である。それゆえ、用いられる 反応条件下にて9分解して有毒となるような不安定な置換化合物は、考慮されな い。しかしながら、ケトやアルデヒドのようなある置換基は、うまく硫化を受け 得る。適当な置換基を選択することは、当該技術分野の範囲内であるか、または 画一的な試験により、確立され得る。このような置換基の典型例には、上で挙げ た部分のいずれかだけでなく、ヒドロキシ、アミジン、アミノ、スルホニル、ス ルフィニル、スル ゛ホネート、ニトロ、ホスフェート、ホスファイト、アルカ リ金属メルカプトおよびその類似物が包含される。
このオレフィン性化合物は、ふつうは、その中の水素以外の各R基が、独立して 、アルキル、アルケニルまたはアIJ −ルまたは(多くはないが)対応する置 換基であるような化合物である。モノオレフィン性化合物およびジオレフィン性 化合物、特に前者は、より好ましい;特に末端モノオレフィン炭化水素、すなわ ち R3およびR4が水素であり RlおよびR2がアルキルまたは了り−ル、 特にアルキルの化合物(すなわち、このオレフィンは脂肪族である)は、より好 ましい。約3個〜約30個の炭素原子、特に約3個〜約16個(最も多くの場合 、9個を越えない)の炭素原子を有するオレフィン性化合物は、特に望ましい。
イソブチン、プロピレンおよびそれらのダイマー、トリマーおよびテトラマー、 およびそれらの混合物は、特に好ま′しいオレフィン性化合物である。これらの 化合物のうち、イソブチレンおよびジイソブチレンは、特に望ましい。それらが 有用なうえに、そこから、特に高いイオウ含量の組成物が調製され得るからであ る。
イオウおよび硫化水素の市販の原料は2通常、この硫化反応のために用いられる 。通常それらと結合した不純物は、不利益な結果を生じないなら、存在していて もよい。それゆえ。
市販のジイソブテンは9本質的に2つの異性体を含有すると考えられている。こ の混合物は9本発明に従って使用するべく、考慮される。
オレフィン性化合物1モルあたりのイオウおよび硫化水素の量は、それぞれ、約 0.3−3.0グラム原子および約0.1−1.5グラム原子である。より好ま しい範囲は、それぞれ、約0.5−2.0グラム原子および約0.4−1.25 グラム原子である。バッチ操作では、この反応物は、これらの範囲を供給するレ ベルで。
導入される。半連続操作および連続操作では、この反応物は。
いずれの割合でも混合され得るが、物質収支を基準にして混合される。これら反 応物は、これらの割合の範囲内の量にて。
消費されるように存在している。それゆえ1例えば9反応容器に最初にイオウだ けが充填されるなら、このオレフィン性化合物および硫化水素は、所望の割合が 得られるような速度にて、増分的に加えられる。
硫化反応が行われる温度範囲は、一般に、約50〜350℃である。より好まし い範囲は、約100〜200℃であり、約125〜180℃が特に適当である。
この反応は、大気圧以上で行われる:これは、ふつうは、自己発生的な圧力(す なわち4反応の過程で自然に生じる圧力)とされ得、またそうである。
しかし、この圧力は、外部から作用させた圧力であってもよい。反応中に生じる 正確な圧力は、系の設計や操作1反応温度、および反応物や生成物の蒸気圧のよ うな因子に依存する。
その圧力は9反応過程で変えられ得る。
反応混合物中に、硫化触媒として有用な物質を混合することは、しばしば有利と なる。これらの物質は、酸性、塩基性または中性とされ得る。有用な中性物質お よび酸性物質には。
酸性化された粘土(例えば”5uper Filtrol ” ) 、 p−) ルエシスルホン酸、ジアルキルホスホロジチオ酸、および硫化リン(例えば、三 硫化リン)が包含される。
より好ましい触媒は塩基性物質である。これらは、無機酸化物および塩(例えば 、水酸化す) IJウム、酸化カルシウムおよび硫化ナトリウム)とされ得る。
しかしながら、最も望ましい塩基触媒は、アンモニアやアミンを含めた窒素塩基 である。このアミンには、第1級、第2級および第3級のヒドロカルビルアミン が包含される。ここで、このヒドロカルビル基は、アルキル、アリール、アラル キル、アルカリールまたはその類似物であり、約1−20個の炭素原子を含有す る。適当なアミンには、アニリン、ベンジルアミン、ジベンジルアミン、ドデシ ルアミン、モルホリン、ナフチルアミン、タロアミン、N−エチルジプロピルア ミン、N−フェニルベンジルアミン、N、N−ジエチルブチルアミン、lTl− トルイジンおよび2.3−キシリジンが包含される。ピロリジン、N−メチルピ ロリジン。
ピペリジン、ピリジンおよびキノリンのような複素環アミンもまた。有用である 。
用いられる触媒物質の量は、一般に、オレフィン性化合物の約0.05〜2.0 重量%である。より好ましいアンモニアおよびアミン触媒の場合には、オレフィ ンの1モルあたり、約0.0005〜0.5モルがより好ましい。約0.001 −0.1モルは特に望ましい。
触媒として、またはこの上で述べた1種またはそれ以上の触媒のための希釈剤と してのいずれかで、水はまた。この反応混合物中に存在し得る。存在するときの 水の量は、ふつうは、オレフィン性化合物の約1−25重量%である。しかしな がら、水の存在は必須ではない。あるタイプの反応装置が用いられるとき、実質 的に無水条件下で反応を起こすのが、有利とされ得る。
この方法は、ふつうは、水辺外の溶媒や希釈剤なしで9行われる。しかしながら 1時には9反応中にて実質的に不活性で通常液状の有機希釈剤を用いるのが、望 ましいとされ得る。
適当な希釈剤の種類は、当業者には容易に明らかとされる。
反応が完結するのに要する時間は、試薬、その割合9反応温度、触媒の存在また は不存在、および試薬の純度に依存して、変えられる。反応の過程は9反応容器 の圧力を記録することにより、うまく追跡される:この反応は、この圧力が一定 値で安定すると、完結したと考えられ得る。
この上で記述した方法により、硫化された混合物を調製することに続いて、実質 的に全ての低沸点物質が除去される。
これら低沸点物質の種類は、用いられる反応物の量やタイプ。
および反応条件に従って、変わる。それは、また、加えられ得る硫化生成物だけ でなく、臭気や引火性を考慮すること。
反応物や副生成物の再生の必要性などのようなことに従って。
ある範囲で変えられる。最も多くの場合、この生成物は、 ASTM法D93に より決定されるように、約30℃を越える。好ましくは約70℃を越える。望ま しくは約100℃を越える引火点を有するべきである。また、参考として、 A STM法D56および01310も行われる。
オレフィン性化合物のような出発オレフィンに加えて、低沸点物質には、多くの 場合、特にこの出発物質が9個を越えない炭素原子を含有するとき、メルカプタ ンやモノスルフィドが包含される。これらの状況では、この生成物は、約5重量 %を越えないこのような出発物質、メルカプタンおよびモノスルフィドを含有す る。これらの物質が大気圧や室温で気体状なら、これらは、単に反応容器に逃げ 口をつけることにより、一部除去され、そして望むなら再生され得る。揮発性物 質がより少ない出発物質の場合には、大気圧蒸留や真空蒸留、またはストリッピ ングのような方法によることが、必要とされ得る。他の有用な方法は、適当な温 度および圧力にて。
この混合物に、窒素ガスのような不活性ガスを通すことで′ある。大容量のガス クロマトグラフィーや分子蒸留もまた。有用とされ得る。
この反応混合物中に存在する全ての固体は、大ていの場合。
液状生成物を単に注ぐことにより、うまく除去され得る。さらに固体を除去する ことが望ましいなら、濾過や遠心分離のような従来方法が用いられ得る。
この発明方法において、さらに選択的な段階は、活性イオウを減らすべく、この 上で記述のように得られる硫化生成物を処理することである。“活性イオウ”と は、銅や類似物質の染色を起こし得る形状のイオウを意味する。活性イオウを減 少させるとき、当該技術分野で公知のいくつかの方法のいずれかが使用され得る 。例示方法は、米国特許3.498.915号他0任意の処理は、硫化組成物の 芳香特性9色特性および染色特性のような特性を改良するべく、用いられ得る。
これらには、5uper Filtrolのような酸性粘土を用いた処理。
フーラー土、活性炭、アルミナ粘土などを通した濾過が包含され得る。このよう な処理により、しばしば、塩基性触媒を用いる必要がなくなる。
この方法で調製される硫化組成物の正確な化学的性質は。
正確には知られていない。これら組成物をその調製方法によって記述することは 、非常に便利である。しかしながら、この組成物が、9個を越えない(特に、7 個を越えない)炭素原子を含むオレフィンから調製されるとき、それらは、主と して、ジスルフィド、トリスルフィドおよびテトラスルフィドを含有する。これ ら硫化組成物のイオウ含量は、ふつうは。
約2−60重量%、好ましくは約25−60重量%、そして最も望ましくは約4 0−50重量%である。
この方法での硫化オレフィンの調製方法は、以下の実施例により例示される。こ れらの実施例およびそれに続く他の実施例、およびこの明細書や請求の範囲の他 の部分で、ほかに指示がなければ、全ての部およびパーセントは9重量基準であ る。
(以下余白) 実施例S−1 ジャケットのついた高圧反応器(これには、撹拌機や内部冷却コイルが取り付け られている)に、イオウ(526部、16.4モル)を充填する。気体状の反応 物を導入する前に、このコイルを通して、冷却された塩水を循環させて、この反 応器を冷却する。この反応器をシールし、約2 torrまで減圧し、そして冷 却した後、イソブチン920部(16,4モル)および硫化水素279部(8, 2モル)をこの反応器に充填する。この反応器を、外部のジャケットにて、蒸気 を用いて約182℃の温度まで、約1.5時間かけて加熱する。この加熱中に、 約168℃の温度にて、 1350psigの最大圧力が達成される。最大の反 応温度に達する前に、圧力は減少し始め、気体反応物が消費されるにつれて、一 定割合で減少し続ける。約182℃の反応温度で約10時間後、この圧力は31 0−340ps igとなり、圧力の変化割合は、1時間あたり約55−1Op siである。未反応の硫化水素やイソブチンは7回収系に排出される。反応器の 圧力が大気圧にまで減少した後、この硫化混合物は、液体として回収される。
この混合物に、約100℃にて窒素が吹き込まれ、低沸点物質(これには、未反 応イソブチン、メルカプタンおよびモノスルフィドが含まれる)が除去される。
窒素の吹き込み後。
残留物は5%の5uper Filtrolで撹拌され、ケイソウ土濾過助剤を 用いて濾過される。この濾液は、42.5%のイオウを含有する所望の硫化組成 物である。
実施例S−2 実施例Iで記述の反応器と類似の反応器に、イオウ(151部)を充填する。こ のイオウを160℃まで加熱し2反応器をシールして、減圧状態とする。この反 応器に、約4.5時間かけて硫化水素(72部)をゆっくりと加える。その後、 約3.8部の硫化水素を加えた後、この反応器に触媒のローブチルアミン1.6 部を加える。イオウ、触媒、および約10部の硫化水素を含有する反応容器に、 イソブチレン(157部)を、以下のような方法でゆっくりと加える:この方法 では、イソブチレンおよび硫化水素の添加速度は9例えば、全ての硫化水素が加 えられるまで、硫化水素の10モル%過剰量が維持されるような方法である。イ ソブチレンの残りの添加は、この157部全部が加えられるまで、続けられる。
温度は、上の添加および反応を通じて9時々必要なだけ冷却しながら、 160 −171℃の間の範囲に維持される。この反応は、171℃で5時間体たれ9次 いで、容器の圧力が大気圧に減少するまで、未反応の硫化水素およびイソブチレ ンが1回収系に排出される。反応粗製物から低沸点物質を分離することは、窒素 を吹き込んだ後、真空除去により9行われる。この残留物は9次いで、濾過され る。この濾液は、47重量%のイオウを含有する所望の硫化組成物である。
実施例5−3 一塩化イオウ(2025部、15.0モル)を45℃にまで加熱する。
表面下のガス散布によって、イソブチレンガス1468部(26,2モル)を5 時間にわたって、この反応器に供給する。温度を45−50℃に維持する。散布 の終了時点で1反応混合物は、 1352部に増加する。
分離された反応容器中に、 60%の薄片状の硫化ナトリウ′ム2150部(1 6,5モル)、イオウ240部(7,5モル)、および水4000m1中でのイ ソプロパツール420m1の溶液を加える。この内容物を40℃まで加熱する。
先に調製したー塩化イオウとイソブチレンとの付加物を、温度を75℃まで上げ つつ、374時間にわたって加える。この反応混合物を6時間還流し、その後、 この混合物に9分離層を形成させる。下方の水層を捨てる。上方の有機層を、1 0%の水酸化す) IJウム水溶液2リットルと混合する。この混合物を6時間 還流する。有機層を再び取り出し、水1リットルで洗浄する。洗浄した生成物を 。
90℃、 30mmHg、の圧力で、30分間加熱することにより、乾燥する。
この残留物をケイソウ土濾過助剤で濾過すると、透明な黄だいだい色の液体20 70部が得られる。
実施例S−4 反応の間じゅう窒素雰囲気を維持しつつ、この反応器に塩化イオウ102.8部 を充填する。表面下の系を通じて、この反応器に、約718.5部の気体状イソ ブチレンを供給する。冷却水浴で約49℃の最大バッチ温度に維持しつつ、でき るだけ早くイソブチレンを加える。イソブチレンを全て加えた後、浴温か低下し 9反応の完結が示される。
分離容器にて、18%硫化ナトリウムの340.3部および50%水酸化ナトリ ウム水溶液363.8部の混合物を調製する。上のバッチから回収された55. 7%のイソプロピルアルコール−水混合物の128.77部を加える。この添加 物は、乾燥イソプロピルアルコールの71部と等価である。この混合物を撹拌し 、循環させ、そして2時間かけて還流下で約74℃の温度まで加熱する。バッチ 温度を約75−80℃の間に維持しつつ、イソブチレン168.13部、上で調 製した塩化イオウ反応生成物を、5時間かけて加える。この反応混合物を約80 ℃に維持し、そして約5時間撹拌する。この混合物を9次いで、約38℃まで冷 却し、沈降さ廿る。有機層(138,7部)を水層から分離し、残留している全 ての水および揮発物質を取り除く。撹拌しながら、残留物に濾過助剤を加え、こ の混合物を1次いで、約50−65℃で濾過する。こメ濾液は、約43%のイオ ウを含有する所望生成物である。
他の実施態様では、この硫化された有機化合物は、特定のタイプの環式オレフィ ンまたは二環式オレフィンから誘導される。7これらオレフィンは、少なくとも 1種のジェノフィル(d 1enoph i le)と、少なくとも1種の脂肪 族共役ジエンとのディールス−アルダ−付加物である。この硫化されたディール ス−アルダ−付加物は9種々の硫化剤と、ディールス−アルダ−付加物とを、こ の後でより完全に記述されているように反応させることにより、調製され得る。
好ましくは、この硫化剤はイオウである。
このディールス−アルダ−付加物は、ジエン合成またはディールス−アルダ−反 応により調製される。公知で技術的に認められたクラスの化合物である。このク ラスの化合物に関連した従来技術の要約は、ソ連国のモノグラフ、 Dieno vyiSintes (Izdatelstwo Akademii Nauk  5SSR,1963,A、S。
On 1schenkoによる。これは、 A、S、0nischenko、  Diene 5yntesis。
N、Y、、Daniel Davey and Co、、 Inc、、 196 4. L、 Mandelにより、英語に翻訳された)に見いだされる。このモ ノグラフ。
およびその中に示された参考文献の内容は9本明細書に示されている。
この付加物、および付加物を調製する工程は、以下の実施例により、さらに例示 される。
実施例S−5 トルエン400部および塩化アルミニウム66゜7部を含有する混合物を、2リ ツトルフラスコ(これには、撹拌器、窒素導入チューブ、および固体状の二酸化 炭素で冷却された還流冷却器が固定されている)に充填する。アクリル酸ブチル 640部(5モル)およびトルエン240.8部を含有する第2の混合物を、  37−58℃の範囲内の温度で0.25時間維持しつつ、このAlCl3スラリ ーに加える。その後9反応塊の温度を外部冷却により50−61℃に維持しつつ 、ブタジェン313部(5,8モル)をこのスラリーに加える。この反応塊に約 3.3時間窒素を吹き付け1次いで、4リツトルの分液ロートに移し、そして濃 塩酸150部の水1100部溶液で洗浄する。その後、水を追加して2回洗浄す る。各洗浄には、水1000部を用いる。洗浄した反応生成物を、連続蒸留し、 未反応のアクリル酸ブチルおよびトルエンを除去する。この最初の蒸留段階での 残留物は。
9−10 ミリメートル水銀の圧力にて、さらに蒸留にかける。その後、 10 5−115℃の温度で所望生成物を集める。
実施例S−6 イソブレン136部、アクリロニトリル106部およびヒドロキノン(重合禁止 剤)0.5部を、ロッキングオートクレーブ(rocking autocla ve )中で混合し、その後130−140℃の範囲の温度で16時間加熱する ことにより、イソプレンおよびアクリロニトリルの付加物を調製する。オートク レーブの排気口を開き、内容物をデカントすることによって、淡黄色の液体24 0部が生成する。この液体から、90℃の温度にて揮発成分を除去し、 IOミ IJ IJットル水銀の圧力を加えることにより、残留物として、所望の液状生 成物が生じる。
実施例S−7 実施例S−6の方法を用いて、イソプレン136部、アクリル酸メチル172部 、およびヒドロキノン0.9Nを、イソプレン−アクリル酸メチル付加物に転化 する。
実施例S−8 反応混合物にブタジェンを270部(5モル)だけ含有させたこと以外は、実施 例S−6の一般的な方法を繰り返す。
イオウ含有化合物は、硫化剤(例えばイオウ)と、この上で述べたタイプの少な くとも1種のディールス−アルダ−付加物との混合物を、約110℃から、この ディールスーアルダ−付加物の分解温度をちょうど下まわる温度までの範囲内の 温度にて、加熱することにより、容易に調製される。約110℃−約200℃の 範囲内の温度が通常用いられる。この反応により、生成物(そのいくつかは同定 されている)の混合物が生じる。公知構造の化合物では、イオウは、置換された 不飽和のシクロ脂肪族反応物と、この不飽和反応物の核の二重結合にて9反応に 供される。
このイオウ含有組成物を調製する際に用いられるディールス−アルダ−付加物に 対するイオウのモル比は、約0.5:1〜約10:1である。しかし、このモル 比は、一般に、約4:1を越えない。本発明のある実施態様では、このモル比は 。
約1.7:1を越えず、より好ましくは約1=1を越えない。
この硫化反応は、適当な不活性の有機溶媒(例えば、鉱油。
7個〜約18個の炭素原子を有するアルカンなど)の存在下にて行われ得る。し かし、溶媒は、一般に必要ではない。反応の完結後、この反応塊は、濾過される か、および/または他の従来の精製工程にかけられる。種々のイオウ含有生成物 は。
公知構造または未知構造の化合物を含有する反応混合物の形状で、用いられ得る ので、この生成物を分離する必要はない。
硫化水素は望ましくない不純物なので、生成物からの82Sの除去を助けるため の標準方法を用いるのが有利である。水蒸気、アルコール、空気または窒素ガス を吹き込むことにより、この吹き込みをするしないにかかわらず減圧下で加熱す ることと同様に、 H2Sの除去が助けられる。
時には、この反応混合物に、硫化触媒として有用な物質を混合することが、有利 となる。これらの物質は、酸性、塩基性または中性とされ得る。有用な中性物質 および酸性物質には、酸性粘土(例えば、−5uper Filtrol ”  ) 、 p−)ルエシスルホン酸、ジアルキルホスホロジチオ酸、硫化リン(例 えば、三硫化リン)および亜リン酸塩(例えば、亜リン酸トリアリール、例えば 亜リン酸トリフェニル)が包含される。
この塩基性物質は、無機酸化物および塩(例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カ ルシウムおよび硫化ナトリウム)とされ得る。しかしながら、最も望ましい塩基 性触媒には、アンモニアやアミンを含めた窒素塩基がある。このアミンには。
第1級、第2級および第3級のヒドロカルビルアミンが包含される。ここで、こ のヒドロカルビル基は、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリールまたは その類似物であって。
約1−20個の炭素原子を含有する。適当なアミンには、アニリン、ベンジルア ミン、ジベンジルアミン、ドブシルトアミン。
ナフチルアミン、タロアミン、N−エチルジプロピルアミン。
N−フェニルベンジルアミン、N、N−ジエチルブチルアミン、 m−トルイジ ンおよび2,3−キシリジンが包含される。ピロリジン。
N−メチルピロリジン、ピペリジン、ピリジン、モルホリンおよびキノリンのよ うな複素環アミンもまた。有用である。
触媒が用いられるとき、その量は、一般に、この付加物の約0.05−2.0重 量%である。
以下の実施例は、ディールス−アルダ−付加物から誘導されるイオウ含有化合物 の調製を例示している。
実施例S−9 実施例S−7のイソプレン−メタクリレート付加物(これは。
110−120℃に加熱された)の255部(1,65モル)に対し、45分間 かけて、イオウ華を53部(1,65モル)で加える。この加熱を、 130− 160℃の範囲の温度にて、4.5時間続ける。室温まで冷却した後、この反応 混合物を、中程度に焼結させたガラスロートで濾過する。この濾液は、所望のイ オウ含有生成物の301部からなる。
実施例5−10 アクリル酸ブチルとイソプレンとのディールス−アルダ−付加物1175部(6 モル)、およびイオウ華192部(6モル)を含有する反応混合物を、 108 −110℃にて0.5時間加熱し。
次いで155−165℃の温度まで6時間加熱する。この間、1時間あたり0. 25〜0.5標準立方フイートで、この反応混合物に窒素ガスを泡立たせる。加 熱期間の終了時点で、この反応混合物を冷却し、室温で濾過する。その後、この 生成物を24時間放置し、再び濾過する。この濾液は、所望生成物である。
実施例5−11 イ、tつ(4,5モル)、およびイソプレン−メタクリル酸メチル付加物(4, 5モル)を、室温で混合し、そして110℃にて1時間加熱する。この間、1時 間あたり0.25−0.5標準立方フイートで、この反応塊に窒素を吹き込む。
続いて、窒素の吹き込みを保ちつつ、この反応混合物を、6時間で150−15 5℃の温度まで上げる。加熱後、この反応塊を室温まで冷却しつつ、数時間放置 する。その後、これを濾過する。この濾液は、所望のイオウ含有生成物の842 部からなる。
実施例5−12 実施例S−8のように調製したアクリル酸ブチル−ブタジェン付加物1703部 (9,4モル)、イオウ280部(8,8モル)および亜リン酸トリフェニル1 7部の混合物を1反応容器中で調製し、そして、2時間かけて約185℃の温度 まで徐々に加熱する。この間、この混合物を撹拌し、窒素で洗う。この反応は、  160−170℃近くで発熱的であり、そしてこの混合物を。
約185℃で3時間維持する。この混合物を2時間かけて90t?まで冷却し、 そして濾過助剤を用いて濾過する。この濾液は。
14.0%のイオウを含有する所望生成物である。
実施例5−13 反応混合物から亜リン酸トリフェニルを省いたこと以外は。
実施例5−12の方法を繰り返す。
実施例5−14 硫化触媒として、亜リン酸トリフェニルをトリアミルアミン2.0部で置き換え たこと以外は、実施例5−12の方法を繰り返す。
上で述べたように、上記反応で生成したイオウ含有生成物を分離する必要はない 。この反応生成物は、構造が確認されている化合物を含有するだけでなく、構造 未知の化合物も含有する混合物である。この反応混合物の成分を分離することは 、経済的に実行不可能なので、これらは、イオウ含有化合物の混合物として、配 合して使用される。
(以下余白) このイオウ源は、少なくとも1種の硫化テルペン化合物。
または以下により調製される組成物とされ得る:この組成物は、少なくとも1種 のテルペン、および少なくとも1種の他のオレフィン性化合物を含有する混合物 を硫化することにより、調製される。
用語“テルペン化合物”は、ここで用いられるように、経験式C3゜816を有 する9種々の異性体のテルペン系炭化水素を包含するつもりである。この炭化水 素は4例え、ば、テルペンチン、松根油およびジペンテン、および種々の合成や 天然で得られる酸素含有誘導体を含有する。これら種々の化合物の混合物は、特 に、松根油やテルペンチンのような天然生成物が用いられるとき、一般に、利用 される。例えば、松根油(これは、廃物の松の木を、加熱蒸気で分解蒸留するこ とにより、得られる)は、テルペン誘導体の混合物を含有する。
このテルペン誘導体には1例えば、α−テルピネオール、β−テルピネオール、 α−フェンコール(fencho) ) 、カンファー、毎シネオール/イソボ ルネオール、フェンコーン(fenchoneエストラゴール(estrago )e ) 、ジヒドロ−α−テルピネオール、アネトール、および他のモノテル ペン系炭化水素がある。ある松根油中の種々の成分の特定の比および量は、特定 の原料および蒸留の程度に依存する。松根油から誘導される生成物の群は、ヘル クレス(Hercu 1es)社から市販されている。ヘルクレス社から入手可 能で、一般にテルペン化合物として公知の松根油生成物は1本発明で用いられる 硫化生成物を調製する際に、特に有用であることが見いだされている。
このような生成物の例には、α−テルピネオール(これは。
約95−97%のα−テルピネオールを含有する)、高純度の第3級テルペンア ルコール混合物(これは、典型的には、96.3%の第3級アルコールを含有す る)が包含される;テルピネオール318プライムは、テルペン水和物の脱水素 化により得られる異性体テルピネオールの混合物であり、これは、約60−65 重量%のα−テルピネオール、および15−20重量%のβ−テルピネオール、 ′J6よび18−20重量%の他の第3級テルペンアルコールを含有する。有用 な松根油生成物の他の混合物および等級もまた。以下のような名称で、ヘラクレ ス社から入手可能である: Yarmor 302. Herco pine  oil 、 Yarmor 302W。
Yarmor FおよびYarmor 60゜イオウ源として利用され得るテル ペン化合物は、硫化されたテルペン化合物、テルペン化合物の硫化混合物、また は少なくとも1種のテルペン化合物と少なくとも1種の硫化テルペン化合物との 混合物とされ得る。硫化テルペン化合物は。
この後で完全に記述のように、テルペン化合物を、イオウ。
ハロゲン化イオウ、またはイオウまたは二酸化イオウと硫化水素との混合物を硫 化することにより、調製され得る。また。
種々のテルペン化合物の硫化は、従来技術で記述されている。
例えば、松根油の硫化は、米国特許2.012.446号に記述されは、先に記 述の化合物のようないくつかのオレフィン性化合物のいずれかとされ得る。例え ば、このオレフィンは、上で例示のタイプとされ得る。
テルペンと組み合わせて用いられる他のオレフィンもまた。
不飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸エステル、それらの混合物、または上で記述のオレ フィンとのそれらの混合物とされ得る。
用語“脂肪酸”は、ここで用いられるように、天然に生じる植物性または動物性 の脂肪または油の加水分解により得られる酸を示す。これらの脂肪酸は、ふつう は、16個〜20個の炭素原子を含有し、飽和および不飽和の脂肪酸の混合物で ある。
天然に生じる植物性または動物性の脂肪および油中に、一般に含有される不飽和 脂肪酸は、1個またはそれ以上の二重結合を含有し得る。このような酸には、バ ルミトイル酸、オレイン酸、リノール酸、リルン酸、およびエルカ酸が包含され る。
この不飽和脂肪酸には、天然に生じる動物性および植物性の泊りえは、ラード油 、トール油、ビーナツツ油、大豆油。
綿実油、ヒマワリ油、または麦芽油)から得られる酸のような酸の混合物が含ま れ得る。トール油は、ロジン酸(主としてアビエチン酸)、不飽和脂肪酸(主と してオレイン酸)。
およびリノール酸の混合物である。トール油は、木材バルブを製造する硫酸塩化 工程の副生成物である。
この反応混合物に、硫化促進剤として有用な物質を混合することは、しばしば有 利となる。酸性、塩基性または中性のこれら促進剤は、先に論じた。
用いられる促進物質の量は、一般に、テルペン化合物およびオレフィン化合物を 組み合わせた重量あたり、約0.0005−2.0%である。より好ましいアン モニア触媒およびアミン触媒′の場合には、この合わせた重量の1モルあたり、 約0.0005−0.5モルがより好ましく、約0.001−0.1モルは特に 好ましい。
水もまた。促進剤としてか、またはこの上で示した1種またはそれ以上の促進剤 の希釈剤としてのいずれかとして、この反応混合物中に存在する。存在するとき の水の量は、ふつうは、このオレフィン化合物の約1−25重量%である。しか しながら、水の存在は必須ではなく、あるタイプの反応装置が用いられるとき、 実質的に無水条件下で反応を行うことが。
有利となる。
この上で記述の反応混合物に促進剤が混合されるとき、一般に9反応は低温で行 われ得ること、そして生成物は、一般に、淡く着色していることが、観察される 。
テルペンを硫化するのに用いられる硫化試薬には9例えば。
イオウ、ハロゲン化イオウ(例えば、−塩化イオウまたは二塩化イオウ)、硫化 水素とイオウまたは二酸化イオウとの混合物、およびその類似物がある。多くの 場合、イオウ、またはイオウと硫化水素との混合物がより好ましい。しかしなが ら、他の硫化試薬(適当であれば)を、それらと置き換えてもよいことは、理解 されるだろう。全ての硫化試薬の市販原料は9通常9本発明のために用いられる 。通常、これら市販生成物に関連した不純物は、不利な結果がでなければ、存在 していてもよい。
1 硫化反応がイオウだけを用いて行われるとき、この反応は。
約50〜250℃の温度、ふつうは約150〜約210℃の温度にて。
試薬とイオウとを単に加熱することにより9行われる。テルペンおよび他のオレ フィンの配合物と、イオウとの重量比は。
約5:1と約15=1との間であり、一般に約5:1と約10=1との間である 。この硫化反応は、充分に撹拌し、かつ一般に不活性雰囲気下(例えば窒素)に て9行われる。この成分や試薬が、この反応温度でかなり揮発性であれば1反応 容器はシールされ、圧力が維持され得る。他の成分の混合物に対し。
イオウを分割して加えることが、しばしば有利となる。
イオウと硫化水素との混合物が9本発明の工程で利用されるとき、テルペンおよ び他のオレフィンの1モルあたりのイオウや硫化水素の量は、ふつうは、それぞ れ、約0.3〜約3グラム原子、および約0.1〜約1.5モルとされる。より 好ましい範囲は、それぞれ、約0.5〜約2.0グラム原子、および約0.4〜 約1.25モルである。最も望ましい範囲は、それぞれ。
約0.8〜約1.8グラム原子、および約0.4〜約0.8モルである。バッチ 操作では、この成分は、これら範囲を得るレベルで、導入される。半連続操作で は、これらはある比で混合され得る。しかし、マスバランスに基づいて、これら は、この比の範囲内の量で消費されるように存在する。それゆえ9例えば9反応 容器にまずイオウだけが充填されるなら、このオレフィン化合物および硫化水素 は、所望の割合が得られるような速度で、増分的に加えられる。
イオウおよび硫化水素の混合物が硫化反応で利用されるとき、硫化反応の温度範 囲は、一般に、約50〜約350℃である。
より好ましい範囲は、約150〜約200℃であり、約150〜約180℃が特 に適当である。この反応は、多くの場合、大気圧以上の圧力(これは、ふつうは 、自然発生的な圧力(すなわち1反応の過程で自然に生じる圧力)とされ得、実 際そうである。しかし、これは、外部から適用された圧力であってもよい)の下 で行われる。反応中に生じる正確な圧力は。
系の設計や操作4反応温度、および反応物や生成物の蒸気圧のような因子に依存 する。この圧力は9反応過程で変えられ得る。
この反応混合物は、はぼ完全に、上で記述の成分や試薬からなるのが、一般によ り好ましいものの、この反応はまた。
不活性溶媒(例えば、アルコール、エーテル、エステル、脂肪族炭化水素、ハロ ゲン化された芳香族炭化水素など)の存在下で行われてもよい。この不活性溶媒 は、用いられる温度範囲内で、液体である。この反応温度が、比較的に高温(例 えば、約200℃)のとき、生成物からある程度イオウが発生する。このような イオウの発生は、約150−170℃のようなより低い反応温度が用いられると き、避けられる。
この硫化反応を完結させるのに必要な時間は、試薬、それらの割合7反応温度、 促進剤の存在または不存在、および試薬の純度に依存して、変えられる。硫化剤 として、イオウおよび二酸化イオウの混合物が用いられ、そしてこの反応が。
密閉容器中にて高温で行われるとき1反応過程は、この反応容器の圧力を記録す ることにより、うまく追跡され得る。この反応は、一般に、圧力レベルが一定値 で安定すると、完結したと考えられ得る。上で記述の方法によって、硫化混合物 を調製することに続いて、実質的に全ての低沸点物質を、以下のように除去する のが、一般的により好ましい:この方法は、典型的には2反応容器を排気するこ と、または大気圧での蒸留、真空蒸留またはストリッピング、または適当な温度 および圧力でこの混合物に不活性ガス(例えば、窒素ガス)を通すこと、がある 。この反応混合物中に存在する全ての固体は、大ていの場合、この液状生成物を 単に注ぐことにより。
うまく除去され得る。固体をさらに除去することが望ましいなら、濾過や遠心分 離のような従来方法が用いられ得る。
ある場合には、ここで記述の方法に従って得られる硫化生成物を処理して、活性 イオウを減少させることが望ましい。
以下の実施例は、硫化されたテルペン化合物の調製、およびテルペン化合物とオ レフィン化合物との硫化混合物(これは、硫化剤として有用である)を例示して いる。
実施例5−15 反応容器に、市販の松根油(Sargent Welch )を372部(2当 量)で充填する。この松根油を加熱し撹拌する。反応温度を約35℃に維持しつ つ、窒素をゆっくりと吹き付けて、イオウ(128部)を加える。イオウを完全 に加えた後9反応混合物を通して窒素を泡立たせる。この間、これを加熱して約 145℃で還流する。約8時間の全反応時間の後、この混合物を濾過助剤で濾過 する。この濾液は、 23.35%のイオウ(理論値25.6)を含有する所望 の硫化生成物である。
実施例S−1に の反応混合物が、松根油186部(1当量)、およびイオウ32部(1,0当量 )を含有すること以外は、実施例5−15の方法を繰り返す。この方法で得られ る生成物は、15.6%(理論値14.68)のイオウ含量を有する。
実施例5−17 松根油372部(2当量)およびイオウ96部(3当量)を。
反応容器に加える。全てのイオウを加えるとき、この混合物を、窒素を吹き込み つつ、150℃まで加熱する。この混合物を、この温度で約10時間加熱する。
この反応混合物を、濾過助剤で濾過する。この濾液は、イオウ含量17.25% (理論値2(15)を有する所望生成物である。
実施例5−18 松根油186部(1当量)およびポリプロピレン168部(1当量)の混合物を 調製し、イオウ96部(3当量)を撹拌しながら加える。この反応混合物を、窒 素を吹き込みながら、約170℃の温度に加熱し、この温度で10時間維持する 。この反応混合物を9次いで、冷却し、濾過助剤で濾過する。この濾液は、 1 6.79%(理論値21.33%)のイオウ含量を有する所望生成物である。
イオウ源の存在下でこの亜リン酸塩との反応に供されて。
アミン塩を形成するアミンは、アンモニア、または次式で表されるような第1級 、第2級または第3級アミン、またはそれらの混合物とされ得る: R3R’R5N ここで、R3,R4およびR5は、それぞれ独立して、水素、ヒドロカルビル基 、アミノヒドロカルビル基、ヒドロキシヒドロカルビル基、アミノヒドロカルビ ル基またはヒドロキシヒドロカルビルオキシヒドロカルビル基であるか、または R3およびR4は、共に結合して環構造を形成するヒドロカルビル基とされ得る 。この環構造は、窒素原子、および必要に応じて。
追加のへテロ原子(例えば、窒素、酸素、リンまたはイオウ)を含有する。一般 に、このヒドロカルビル基は、約150個までの炭素原子を含有する。これは、 多くの場合、約1個〜約30個の炭素原子を含有する脂肪族ヒドロカルビル基で ある。
他の実施態様では、このアミン塩は、以下の反応により調製されるアシル化アミ ンから誘導される:この反応は、炭化水素置換のカルボン酸生成化合物(例えば 、コハク酸生成化合物)と、窒素原子と結合した少なくとも1種の水素を含有す るアミンとの、酸生成化合物1当量あたり少なくとも約172当量の反応である 。これらアシル化アミンは1本発明の潤滑剤および機能流体組成物の成分(B) と同じような、以下に記述の窒素含有組成物とされ得る。
あるより好ましい実施態様では9本発明のホウ素化アミン塩を調製する際に有用 なヒドロカルビルアミンは、このヒドロカルビル基中に約2個〜約30個の炭素 原子を含有する第1級ヒドロカルビルアミン、より好ましくはこのヒドロカルビ ル基中に約4個〜約20個の炭素原子を含有する第1級ヒドロカルビルアミンで ある。このヒドロカルビル基は、飽和または不飽和であってもよい。第1級飽和 アミンの代表的な例には、低級アルキルアミン(例えば、メチルアミン、エチル アミン、n−プロピルアミン、n−ブチルアミン、n−アミルアミン。
n−ヘキシルアミン)、脂肪族の第1級脂肪アミンとして公知のアミン、および  “Armeen”第1級アミン(アルマツク(Arma化学社化学力ゴ、イリ ノイ、から入手可能な生成物)として商業的に知られているアミンがある。典型 的な脂肪アミンには、以下のアルキルアミンが包含される:n−ヘキシルアミン 。
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−ペンタデシルアミン、n−ヘキサテシルアミン、n−オクタデ シルアミン(ステアリルアミン)など。
これらのArmeen第1級アミンは、蒸留された等級および工業上の等級のい ずれでも利用可能である。蒸留された等級では。
より純粋な反応生成物が得られるものの、工業上の等級のアミンとの反応でも、 所望のアミドおよびイミドが形成される。
アルマツクの八rmeen−C,Armeen−0,Armeen−OL 、  Armeen−T。
Armeen−)IT 、 Ar+y+een−SおよびArmeen−3Dの ような混合脂肪アミンもまた。適当である。
他のより好ましい実施態様では、この発明の組成物のホウ素化アミン塩は、アル キル基中に少なくとも約4個の炭素原子を有する第3級脂肪族の第1級アミンか ら誘導されるアミンである。大部分は、これらは、アルキル基中にて、全体で約 30個を越えない炭素原子を有するアルキルアミンから誘導される。
ふつうは、この第3級脂肪族の第1級アミンは2次式により表されるモノアミン である: ここで、Rは、1個〜約30個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基である。
このようなアミンは、第3級ブチルアミン、第3級ヘキシル第1級アミン、1− メチル−1−アミノシクロヘキサン、第3級オクチル第1級アミン、第3級デシ ル第1級アミン、第3級ドデシル第1級アミン、第3級テトラデシル第1級アミ ン、第3級ヘキサデシル第1級アミン、第3級オクタデシル第1級アミン、第3 級テトラコサンチル第1級アミン、第3級オクタコサンチル第1級アミンにより 9例示される。
アミン混合物もまた。この発明のために有用である。このタイプのアミン混合物 の例には、”Primene 81R” (これは。
Cz−czの第3級アルキル第1級アミンの混合物である)。
および−Primene JM−t” (これは、C18C22の第3級アルキ ル第1級アミンの類似の混合物である)(ともに、ローム&ハース社から入手可 能である)がある。この第3級アルキル第1級アミン、およびそれらの調製方法 は、当業者に公知であり、従ってさらに論じる必要はない。この発明のために有 用な第3級アルキル第1級アミン、およびそれらの調製方法は、米国特許2.9 45.749号に記述されており、その内容は、このことに関する教示について 、ここに示されている。
その炭化水素鎖がオレフィン性の不飽和を含有する第1級アミンもまた。実際に 有用である。それゆえ、このR′基およびR″基は、その釦の長さに依存して、 1個またはそれ以上のオレフィン性不飽和、ふつうは10個の炭素原子あたり1 個を越えない二重結合を含有し得る。代表的なアミンには。
ドデシルアミン、ミリストレイルアミン、パルミトレイルアミン、オレイルアミ ンおよびリルイルアミンがある。このような不飽和アミンもまた。 Armee nの商標で入手可能である。
第2級アミンには、 Armeen 2CやArmeen HTのような市販の 脂肪第2級アミン、および混合ジアルキルアミンを含めて。
上のアルキル基の2つを有するジアルキルアミンが包含される。ここで9例えば  RIは脂肪アミン、そしてR2は低級アルキル(1−9個の炭素原子)基(例 えば、メチル、エチル、ロープロピル、i−プロピル、ブチルなど)、またはR 2は。
他の非反応性置換基または極性置換基(CN、アルキル、カルボアルコキシ、ア ミド、エーテル、チオエーテル、ハロ、スルホキシド、スルホン)を、基の本質 的な炭化水素的特性を損なわないように有するような、アルキル基とされ得る。
この脂肪ポリアミンジアミンには、千ノーまたはジアルキルであって、対称また は非対称のエチレンジアミン、プロパンジアミン(1,2または1.3)、およ び上のポリアミン類似物が包含される。適当な市販の脂肪ポリアミンには、 “ Duomeen C”(N−1] −1,3−ジアミノプロパン)、 “Duo meen S″ (N−ツヤ−1,3−ジアミノプロパン) 、”Duomee n T″ (N−夕D −1,3−ジアミノプロパン)、または“口uomee n O” (N−オレイル−1,3−ジアミノプロパン)がある。“口uome en”類は、市販の入手可能なジアミンであり、アルマツク化学社、シカゴ。
イリノイの生成物データの報告書No、 7−10RIに記述されている。
アミン塩(I a)および(Ila)の調製に有用な他の第1級アミンは、第1 級エーテルアミンR″OR’ NH,である。ここで。
R′は、2個〜6個の炭素原子を有する2価のアルキレン基。
そしてR”は、約5個〜約150個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である 。これらの第1級エーテルアミンは、一般に、アルコールR’叶と不飽和ニトリ ルとの反応により、調製される。このアルコールのR”基は、約150個までの 炭素原子を有する炭化水素ベースの基とされ得る。典型的には、効率および経済 性のために、このアルコールは、約50個までの炭素原子、好ましくは26個ま での炭素原子を有するR”をもった、線状または分枝状の脂肪族アルコールであ る。もっとも好ましくは、R”は、2個〜20個の炭素原子を有する。このニト リル反応物は、2個〜6個の炭素原子を有し得る。アクリロニトリルが最も好ま しい。エーテルアミンは、 SURFAMTMO名で入手可能な公知の市販生成 物である。これは、マース(Mars)化学社、アトランタ、ジョーシアにより 製造され、販売されている。このようなアミンの典型例には、約150〜約40 0の分子量を有するアミンがある。より好ましいエーテルアミンは、 SIIR FAM P14AB (分枝状C,4) 、 SIJRFAM P16A (線 状C,,) 、 SURFAM P17AB (分枝状C17)として同定され るエーテルアミンにより例示される。上で記述されこのあとで用いられるSUR FAM類の炭素鎖長(すなわち、C14など)は。
近似値であり、酸素のエーテル結合を含めている。例えば。
C、、SURFAMであれば、以下の一般式を有する:C,、R2,DCll( 6NH2 (以下余白) ホウ素化アミン塩を形成するのに用いられるアミンは、ヒドロキシヒドロカルビ ルアミンとされ得る。すなわち、R3゜R4および/またはR5は、ヒドロキシ ヒドロカルビル基またはる。ある実施態様では、これらのヒドロキシヒドロカル ビルアミンは1次式により表され得る: ここで、Rは、一般に、約6個〜約30個の炭素原子を含有するヒドロカルビル 基 R2は、エチレン基またはプロピレン、基 R3は、約5個までの炭素原子 を含有するアルキレン基。
aは0または1.各R′は、水素または低級アルキル基、そしてx、yおよび2 は、それぞれ独立して、0〜約10の整数であり、x、yおよび2の少なくとも 1個は、少なくとも1である。
上のヒドロキシヒドロカルビルアミンは、当該技術分野で公知の方法により、調 製され得る。このようなヒドロキシヒドロカルビルアミンの多くは、市販されて いる。これらは。
例えば、少なくとも6個の炭素原子を含有する第1級アミンと1種々の量のアル キレンオキシド(例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシドなど)との反 応により、調製され得る。この第1級アミンは、脂肪油(例えば、獣脂油、マッ コラ鯨油、ココナツツ油など)の加水分解により得られるようなアミン単独また はアミン混合物とされ得る。約6個〜約30個の炭素原子を含有する脂肪酸アミ ンの特定の例には、飽和アミンだけでなく、不飽和の脂肪族アミンが包含される ′。
この不飽和脂肪族アミンには2例えば、オクチルアミン、デシルアミン、ラウリ ルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、ミリスチルアミン、バルミトイ ルアミン、ドデシルアミン、およびオクタデシルアミンがある。
上の式中のaが0である有用なヒドロキシヒドロカルビルアミンには、以下が包 含される:2−ヒドロキシエチルヘキシルアミン、2−ヒドロキシエチルオクチ ルアミン、2−ヒドロキシエチルドデシルアミン、2−ヒドロキシエチルテトラ デシルアミン、2−ヒドロキシエチルペンタデシルアミン、2−ヒドロキシエチ ルエイコシルアミン、2−ヒドロキシエチルドリアコンチルアミン、2−ヒドロ キシエチルオレイルアミン、2−ヒドロキシエチルタロアミン、2−ヒドロキシ エチルツヤアミン。
ビス−(2−ヒドロキシエチル)ヘキシルアミン、ビス(2−ヒドロキシエチル )オクチルアミン、ビス(2−ヒドロキシエチル)ドデシルアミン、ビス(2− ヒドロキシエチル)−テトラデシルアミン、ビス(2−ヒドロキシエチル)ペン タデシルアミン、ビス(2−ヒドロキシエチル)エイコシルアミン、ビス(2− ヒドロキシエチル)−トリアコンチルアミン、ビス(2−ヒドロキシエチル)オ レイルアミン、ビス(2−ヒドロキシエチル)タロアミン、ビス(2−ヒドロキ シエチル)ツヤアミン。
2−ヒドロキシプロピルヘキシルアミン、2−ヒドロキシプロピルオクチルアミ ン、2−ヒドロキシプロピルドデシルアミン。
2−ヒドロキシプロピルテトラデシルアミン、2−ヒドロキシプロピルペンタデ シルアミン、2−ヒドロキシプロピルエイコシルアミン、2−ヒドロキシプロピ ルトリアコンチルアミン、2−ヒドロキシプロピルオレイルアミン、2−ヒドロ キシプロピルタロアミン、2−ヒドロキシプロピルツヤアミン、ビス(2−ヒド ロキシプロピル)ヘキシルアミン、ビス(2−ヒドロキシプロピル)オクチルア ミン、ビス(2−ヒドロキシプロピル)ドデシルアミン、ビス(2−ヒドロキシ プロピル)テトラデシルアミン、ビス(2−ヒドロキシプロピル)ペンタデシル アミン。
ビス(2−ヒドロキシプロピル)エイコシルアミン、ビス(2−ヒドロキシプロ ピル)トリアコンチルアミン、ビス(2−ヒドロキシプロピル)オレイルアミン 、ビス (2−ヒドロキシプロピル)タロアミン、ビス(2−ヒドロキシプロピ ル)ツヤアミン、およびそれらの混合物。上の式において、Xおよびyの少なく とも1個が少なくとも2である同じ構成物(例えば。
2−ヒドロキシエトキシエチルヘキシルアミン)もまた、包含される。
aが0であるヒドロキシヒドロカルビルアミンの群は、 Armak(:hem ical Division (Akzona社、シカゴ、イリノイ)から。
一般の商品名が“Ethomeen”および“Propomeen”で入手可能 である。このような生成物の特定の例には、“Ethomeen C/15”。
“Ethomeen C/20″および”C/25” 、”Ethomeen  C/12 ”がある。“Ethomeen [:I15”は、ココナツツ脂肪酸 のエチレンオキシド縮合物(これは、約5モルのエチレンオキシドを含有する) である。”Ethomeen C/20”および−CI25’″はまた。
それぞれ、約10モルおよび15モルのエチレンオキシドを含有するココナツツ 脂肪酸からのエチレンオキシド縮合物である。
“Ethmeen O/12”は、オレイルアミンのエチレンオキシド′縮合生 成物(これは、アミン1モルあたり、約2モルのエチレンオキシドを含有する) である。“Ethomeen S/15”および“5720”は、ステアリルア ミンとのエチレンオキシド縮合生成物(これは、アミン1モルあたり、それぞれ 、エチレンオキシドを約5モルおよび10モルで含有する)である。“Etho meenT/12. T/15”および“T/25”は、タロアミンとのエチレ ンオキシド縮合生成物(これは、アミン1モルあたり、それぞれ。
エチレンオキシドを約2モル、5モルおよび15モルで含有する)であ′る。“ Propomeen O/12”は、オレイルアミン1モルとプロピレンオキシ ド2モルとの縮合生成物である。
市販のアルコキシル化アミン(ここで、aは1である)には、”Ethoduo meen T/13”および“Tl2O”力(ある。これらハ、 N−90トリ メチレンジアミンのエチレンオキシド縮合生成物(これは、ジアミン1モルあた り、それぞれ、エチレンオキシドを3モルおよび10モルで含有する)である。
上で述べたように9本発明のホウ素化アミン塩ζま、一般(こ。
少なくとも1種の亜リン酸ジヒドロカルビル、イオウ源、少なくとも1種のアミ ン、およびホウ素化合物を反応させることにより、調製される。このホウ素化合 物は9反応混合物自体に包含され得る。または、ホウ素化アミン塩が調製され得 。
これが9次いで1反応混合物に加えられる。選択的な実施態様では、亜すン酸塩 、イオウ源、およびホウ素化合物が1反応に供され得、続いて、アミンが加えら れる。反応混合物に加えられて、ホウ素化アミン塩を形成するべく用いられ得る ホウ素化合物は、以下からなる群から選択され得る:三酸化ホウ素、ハロゲン化 ホウ素、ホウ素酸、ホウ素酸無水物、ホウ素アミド、およびホウ酸エステル。
有機溶媒は、取扱いを容易にするべく9反応混合物中に含有され得る。この有機 溶媒は、好ましくは、アルコール、エーテル、脂肪族および芳香族炭化水素、お よび塩素化された飽和または不飽和の炭化水素から選択されるべきである。この 反応は、溶媒中で行われるのが、より好ましい。この溶媒中では、出発物質の亜 リン酸塩や反応生成物は溶解性であり。
イオウ源は溶解しない。
反応混合物中での、亜すン酸塩:イオウ源:アミン:ホウ素化合物のモル比は、 約1:0.4−1 : 0.4−1 : 0.5−5の比で変えられ得る。一般 に、亜すン酸塩、イオウ源、アミンのおよそ等モル量が1反応混合物中に包含さ れる。しかし、亜リン酸塩1モルあたり、イオウの1モルよりわずかに少ない量 が、しばしば、用いられる。
亜リン酸ジヒドロカルビル、イオウ源、アミンおよびホウ酸の反応は1反応混合 物を、この混合物の沸点までの温度まで加熱することにより2行われ得る。この 反応は、一般に。
大気圧にて、約100℃までの温度で、約3時間〜約20時間にわたって4行わ れる。しかし、この反応は、特定の反応物に依存して、一般に、約3時間〜約1 0時間で完結する。ある場合には、この反応1ま発熱的であり、この発熱は1反 応混合物への種々の成分の添加速度により、制御される。ホウ酸のようなホウ素 化合物が、最終成分として、この反応混合物に加えられるなら、この反応混合物 は、一般に、減圧下にて高温に加熱される。反応中に形成される水が除去される 。反応の終了時点で、この反応混合物が濾過され得、望ましくは、いずれの溶媒 も、濾液から除去される。
以下の実施例は2本発明のホウ素化アミン塩の調製を例示する。
実施例A−1 亜リン酸ジーn−ブチル291部(1,5モル)、およびイオウ40部(1,5 モル)の混合物を調製し、そしてEthomeen T/12反応混合物の温度 は、約70℃まで上昇する。反応温度は、 Ej11omeenT/12の添加 速度(約2.5時間を要する)により、制御される。
全てのEtomeenT/12を加えた後、この反応混合物を150℃まで徐々 に加熱し、この温度にて、約3時間維持する。室温まで冷却後、希釈剤として、 この反応混合物に、鉱油100部およびトルエン93部を加える。続いて、これ に、ホウ酸62部(1モル)を加える。この混合物を、約110℃まで加熱し、 窒素を吹き付けながら、形成される水を除去する。この反応混合物からトルエン を除くべく、揮発成分を除去し、そして濾過助剤で濾過する。この濾液は、2. 20%の窒素(理論値2.10)。
4.74%のリン(理論値4.65) 、 3.62%のイオウ(理論値4.8 0)。
および1.34%のホウ素(理論値1.06)を含有する所望生成物である。
実施例A−2 亜リン酸ジーn−ブチル、イオウおよびEthomeen T/12の混合物を 、 90−95℃の温度まで、3時間加熱すること以外は。
実施例A−1の一般的な方法を繰り返す。この方法で得られる生成物は、2.1 4%の窒素(理論値2.10> 、 4.70%のリン(理論値4.65) 、  4.95%のイオウ(理論値4.80)および1.17%のホウ素(理論値1 .06)を含有する。
実施例A〜3 亜リン酸ジオレイル402部(0,68モル)、およびイオウ222部(0,6 8モル)の混合物を、室温で調製し1次いで、約65−70℃まで加熱する。こ れに対して、 EthorneenT/12の238部(0,68モル)を、約 0.3時間で加える。わずかな発熱反応が起こり。
この混合物を2次いで、 95−100℃まで加熱して、この温度にて、3時間 維持する。−晩冷却した後、鉱油76部およびトルエン42部を加え、続いて、 ホウ酸28部(0,457モル)を添加する。この反応混合物を、100℃まで 加熱し、窒素を吹き付けながら、形成される水を除去する。この物質を、トルエ ンを除くべく、100℃/ 5 mmHgまで揮発成分を除去し1次いで。
濾過助剤で濾過する。この濾液は、1.19%の窒素(理論値1.’26) 。
2.68%のリン(理論値2.80) 、 3.60%のイオウ(理論値2.9 1>。
および0.70%のホウ素(理論値0.65)を含有する所望生成物である。
実施例A−4 亜リン酸ジーn−ブチル466部(2,4モル)、およびEthomeenO/ 12の828部(2,4モル)の混合物を調製し、約60tまで加熱する。これ に対して、イオウ77部(2,4モル)を、0.5時間にわたって、少量ずつ加 える。この反応は発熱的であり。
反応温度は、イオウの添加速度により、制御される。反応混合物の温度は、0. 3時間で100℃まで達する。全てのイオウを加えた後、この反応混合物を、  90−95℃にて3時間維持する。次いで、この混合物を約80℃まで冷却する 。これに対して、ホウ酸99部(1,6モル)を、0.3時間にわたって少量ず つ加える。この段階で、この反応フラスコに、トルエン(250部)を加える。
トルエンとの共沸混合物として、5時間で。
反応混合物から水を除去する。この反応混合物を1次いで。
残留トルエンを除くべく、 120 t/10mmHgまで揮発成分を除去し、 濾過する。この濾液は、2.38%の窒素(理論値2.35) 。
5.49%のリン(理論値5.22)、および1.31%のホウ素(理論値1. 21)を含有する所望生成物である。
実施例A−5 亜リン酸ジーn−ブチル194部(1モル)、およびイオウ29i(0,9モル )の混合物を、室温で調製し1次いで、 65−70℃まで加熱する。これに対 して、ホウ素化されたEthomeen T/12(これは、2.0%のホウ素 、および3.8%の窒素を含有する)の352部(1モル)を、 70−90℃ にて、0.5時間かけて、この反応混合物に加える。この反応は発熱的であり、 温度は、添加速度により、制御される。この反応混合物を2次いで、 90−9 5℃にて、3時間維持する。これに対して、鉱油希釈剤の57.5部を、撹拌し ながら、この反応フラスコに加える。この混合物を1次いで、濾過助剤で濾過す る。この濾液は、10%の鉱油、2.16%の窒素(理論値2−09) 、 4 −79%のリン(理論値4.85) 、 4JO%のイオウ(理論値4.53)  、および1.10%のホウ素(理論値1.10>を含有する所望生成物である 。
実施例A−6 亜リン酸ジーn−ブチル291部(1,5モル)、およびイオウ43.2部(1 ,35モル)の混合物を、室温で調製し、 Ethomeen T/12の52 5部(1,5モル)を、2.5時間にわたって、約70℃にて、−滴ずつ加える 。この反応混合物を1次いで、 95−100℃まで加熱し、この温度にて、3 時間維持する。室温まで冷却後、鉱油希釈剤99部、およびトルエン93部を加 え、続いて。
ホウ酸62部(1モル)を添加する。この混合物を、窒素を吹き込みながら、形 成される水を系から除くべく、100℃まで加熱する。約4.5時間で、約27 .5部の水を回収したご2反応混合物からトルエンを除くべく、揮発成分を除去 し9次いで。
濾過助剤で濾過する。この濾液は、2.07%の窒素(理論値2.11)。
5.25%のリン(理論値4.68) 、 、4.38%のイオウ(理論値4. 35) 。
および1.19%のホウS(理論値1.09)を含有する所望生成物である。
実施例A−7 亜リン酸ジーn−ブチル466部(2,4モル)、およびE t h o′m  e e nO/12の828部(2部4モル)の混合物を調製し、約60℃まで 加熱する。これに対して、イオウ77部(2,4モル)を、0.5時間にわたっ て、少量ずつ加える。この反応は発熱的であり。
この発熱により、0.3時間にわたって、約135℃の温度までの反応温度とな る。125〜130℃まで冷却した後、この反応混合物を、この温度にて、3. 5時間維持する。これに対して。
この混合物から、 125−130℃15mmHgにて、揮発成分を除去する。
次いで、この反応混合物を約80℃まで冷却し、ホウ酸99部(1,6モル)を 、0.3時間にわたって、この反応混合物に加える。続いて、トルエン250部 を添加する。トルエンとの共沸混合物として水を除くべく、この反応混合物を加 熱する。約45部の水を回収した後、残留トルエンを真空下で除去する。この残 留物を濾過する。この濾液は、2.40%の窒素(理論値2.35) 、 5. 30%のリン(理論値5.22) 、 5.56%のイオウ(理論値5.39) および1.48%のホウ素(理論値1.21)を含有する所望生成物である。
実施例へへ8 亜リン酸ジーn−ブチル97部(0,5モル)、およびイオウ13.6部<0. 425モル)の混合物を、室温で調製し、 65−70℃まで加熱する。これに 対し、この反応混合物に、 50−95℃にて。
0.5時間にわたって、ホウ素化されたEthomeenT/12 (これは。
2.0%のホウ素、および3.8%の窒素を含有する)の176部(0,5モル )を加える。この反応は発熱的であり9発熱は。
添加速度により、制御される。全てのホウ素化物質を加えた後、この反応混合物 を、 90−95℃にて3時間維持する。この発熱期間の終了時点で、10重量 %の鉱油を加え、0.5時間にわたって混合を続ける。この反応混合物を濾過助 剤で濾過する。この濾液は、2.09%の窒素(理論値2.10) 、 4.7 8%のリン(理論値4.87) 、 4.22%のイオウ(理論値4.27)  、および1.18%のホウ素(理論値1.10)を含有する所望生成物である。
実施例A−9 亜リン酸塩:イオウ:ホウ素化されたEthomeen T/12のモル比を、 1 :0.95: 1としたこと以外は、実施例A−8の一般的な方法を繰り返 す。この方法で得られる生成物は、2.14%の窒素(理論値2.09) 、  4.73%のリン(理論値4.84) 、 4.72%のイオウ(理論値4.7 5)、および1.15%のホウ素(理論値1.10)を含有する。
実施例A−10 実施例P−1の一般的な方法に従って、 Alfol 14−18の2モルと、 亜リン酸ジメチルの1モルとを反応させることにより。
亜すン酸ジ(C+4−+@アルキル)を調製する。亜すン酸ジ(Cra−1m) の667部(1,25モル) 、 Primene 81−Rの244部(1, 25モル)およびイオウ40部(1,25モル)の混合物を調製し。
110℃まで徐々に加熱する。−晩冷却後、この反応混合物を120℃まで加熱 し、この温度にて、1.5時間維持する。ホウ酸(77,5部、1.25モル) を1時間にわたって加え、この混合物を、約115℃にて、3時間維持する。圧 力を15a++n)Igまで低減し、温度を、 115−120℃にて1時間、 そして120℃/15mrnHgにてさらに1.5時間維持する。この反応混合 物を95℃まで冷却し、濾過助剤で濾過する。この濾液は、4.26%のリン( 理論値3.94) 、 4.15%のイオウ(理論値4.0?> 、 1.77 %の窒素(理論値1.78)、および1.56%のホウ素(理論値1.37.) を含有する所望生成物である。
実施例A−11 実施例A−10の亜リン酸ジーC14−Il+の747部(1,4モル)。
およびイオウ44.8部(1,4モル)の混合物を調製し、そして窒素雰囲気下 にて、約120℃まで加熱する。この反応混合物を、 118−123℃にて約 5時間維持する。約60℃まで冷却後。
ホウ酸87部(1,4モル)、およびトルエン200部を加える。
この混合物の温度を100℃まで上げ、この温度にて3.5時間維持する。−晩 冷却後、この混合物を100 ℃まで加熱し、水−トルエン共沸混合物を除去し つつ、この温度にて約14時間維持し、そして120℃にて7.5時間維持する 。その後、この反応混合物から、110℃/22mmHgにて、2時間で揮発成 分を除去し、濾過助剤で濾過する。この濾液は、所望のボウ素化中間体である。
この濾液を、約40t?まで加熱する。これに対して、 Primene 81 Rの79.6部(0,408モル)を、1.5時間にわたって加え、その後、1 00℃にて2時間で加える。この生成物を濾過助剤で濾過する。この濾液は、3 .61%のリン(理論値4.78) 、 4.28%のイオウ(理論値4.93 ) 、 0.91%の窒素(理論値0.97) 、および0.845%のホウ素 (理論値1.67)を含有する所望生成物である。
実施例A−12 実施例A−10の亜リン酸ジーC14−18の667部(1,25モル)。
およびイオウ40部(1,25モル)の混合物を調製し、120℃まで加熱する 。この混合物を、窒素を吹き込みながら、120℃にて約4.5時間維持する。
この混合物を約105℃まで冷却後。
ホウ酸トリブチルの287部(1,25モル)を、5分間にわたって加える。こ の反応混合物を、105℃で1時間20分維持し。
その後、−晩冷却する。この反応混合物を105℃まで加熱し。
この温度で40分間維持し、その後、この反応混合物から、105℃/20mm )Igにて、1時間で揮発成分を除去し、続いて、105t/15mmHgにて 2.25時間で揮発成分を除去する。Primene 81R(128部、 0 .656モル)を、約95℃でこの反応混合物にゆっくりと加える。全てのPr jmene 81Rを加えた後、この反応混合物を、約95℃で約1時間維持し 、そして95℃/15rnmHgにて0.5時間かけて揮発成分を除去する。こ の混合物を濾過助剤で濾過する。この濾液は、3.48%のリン(理論値3.7 6)。
3.51%のイオウ(理論値3.89) 、 1.30%のホウ素(理論値1. 31) 。
および0.88%の窒素(理論値0.89)を含有する所望生成物である。
実施例A−13 実施例A−10の亜リン酸ジーCl418の667部(1,25モル)。
およびローブチルアミン91部(1,25モル)の混合物を調製し。
約34℃まで冷却させる。この温度にて、イオウ(40部、 1.25モル)を 加える。この反応は、約55℃まで発熱的である。発熱がおさまると、この混合 物を、0.5時間にわたって100℃まで加熱し、この温度にて0.5時間維持 する。この混合物を一晩冷却し、 120−145℃まで加熱して、残りのイオ ウを全て溶解させる。冷却後、ホウ酸26部(0,40モル)を加える。この混 合物を80℃まで加熱し9次いで、 30mm)Igの減圧下にて。
110℃で1時間維持する。温度を120℃まで上げ、120℃で2.5時間維 持する。この間、水を除去する。この圧力を約22mmHgまで低減し、温度を 120℃にて5.5時間維持する。この混合物を70℃まで冷却し、濾過助剤で 濾過する。この濾液は。
4.55%のリン(理論値4.84) 、 4.88%のイオウ(理論値5.0 0)。
1.85%の窒素(理論値2.19)、および0.46%のホウ素(理論値0. 54)を含有する所望生成物である。
実施例A−14 実施例A−10の亜リン酸ジーCl418+ イオウおよびPr imene8 1Rの等モル量を反応させることにより、中間体を調製する。
この中間体の805部(1,06モル)、およびホウ酸21.86部(0、35 2モル)の混合物を調製し、そしてトルエン100部を加える。この混合物を1 15℃まで加熱し、この温度にて2時間維持する。−晩冷却後、蒸留により水を 除去しつつ、この混合物を120−128℃に加熱する。再び一晩冷却後、この 混合物から、 15mm)Igにて1時間、揮発成分を除去する。この混合物を 80℃まで冷却し、濾過助剤で濾過する。この濾液は、0.47%のホウ素(理 論値0.47) 、 3.73%のイオウ(理論値4.23)。
3.93%のリン(理論値4.09)、および1.82%の窒素(理論値1、8 5)を含有する所望生成物である。
(以下余白) 上で記述のような、モノチチオリン酸のホウ素化アミン塩は1種々の用途(これ には、潤滑組成物や機能流体組成物。
および水系が包含される)で用いられ得る。この潤滑組成物は、潤滑油またはグ リースとされ得る。
本発明のホウ素化アミン塩を含有する潤滑剤や機能流体組成物は、一般に、潤滑 粘性のある少なくとも1種のオイルの主要量、およびホウ素化アミン塩の少量を 含有する。この潤滑剤や機能流体中における。ホウ素化アミン塩の量は、より一 般的には、約0.1重量%〜約10重量%とされる。水系中で用いられるとき、 この水系は、少なくとも約40%の水、および上で記述のホウ素化アミン塩の少 なくとも1種を含有する。
本発明の潤滑組成物およびオイルベースの機能流体組成物は、潤滑粘性のある多 様なオイルに基づく。このオイルには。
天然および合成の潤滑油およびそれらの混合物が包含される。
本発明のリン含有組成物および窒素含有組成物を含むこれら潤滑組成物は1種々 の用途に効果的である。この用途には。
火花点火および圧縮点火の内燃機関エンジンのためのクランク室潤滑油が包含さ れる。この内燃機関エンジンには、自動車およびトラックのエンジン、2サイク ルエンジン、航空機のピストンエンジン、船舶および低負荷のディーゼルエンジ ンなどが包含される。また、自動伝達流体2回転軸の潤滑剤。
ギア潤滑剤、金属加工の潤滑剤、油圧流体、および他の潤滑油およびグリース組 成物は1本発明の組成物と組み合わせて。
有益とされ得る。この潤滑組成物は、ギア潤滑剤として、特に効果的である。
天然油には、動物油および植物油(例えば、ヒマシ油、ラード油)だけでなく、 鉱物性の潤滑油(例えば、液状の石油オイル、およびパラフィンタイプ、ナフテ ンタイプまたは混合されたパラフィン−ナフテンタイプであって、かつ溶媒処理 された鉱物性潤滑油または酸処理された鉱物性潤滑油)が包含される。石炭また はけつ岩から誘導される潤滑粘性のある油もまた。有用である。合成の潤滑油に は、以下の炭化水素油およびハロ置換炭化水素油が包含される。この炭化水素油 およびハロ置換炭化水素油には2例えば2重合されたオレフィンおよび混合重合 されたオレフィン(例えば、ポリブチレン、ポリプロピレン、プロピレン−イソ ブチレン共重合体。
塩素化されたポリブチレンなど):ポリ (1−ヘキセン)、ポリ (1−オク テン)、ポリ (1−デセン)など、およびそれらの混合物;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、ジー (2−エチルヘキシル)−ベンゼンなど);ポリフェニル(例えば、ビフェニル 、テルフェニル、アルキル化されたポリフェニルなど);アルキル化されたジフ ェニルエーテルおよびアルキル化されたジフェニルスルフィドおよびその誘導体 、それらの類似物および同族体などがある。
アルキレンオキシド重合体および混合重合体およびそれらの誘導体(この誘導体 では、その末端水酸基は、エステル化。
エーテル化などにより修飾されている)は、用いられ得る公知で合成の潤滑油の 他のクラスを構成する。これらは、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシド の重合により調製される油、これらポリオキシアルキレン重合体のアリールエ− テルおよびアリールエーテル(例えば、約1000の平均分子量を有するメチル ポリイソプロピレングリコールエーテル、約500−1000の分子量を有する ポリエチレングリコールジフェニルエーテル、約1000−1500の分子量を 有するポリプロピレングリコールジエチルエーテルなど)、またはそれらのモノ −およびポリカルボン酸エステル(例えば、テトラエチレングリコールの酢酸エ ステル、混合されたC、−C,脂肪酸エステル、またはCI3オキソ酸ジエステ ル)、により例示される。
用いられ得る合成の潤滑油の他の適当なりラスには、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。
アルケニルコハク酸、マレイン酸、アゼライン酸、スペリン酸、セバシン酸、フ マル酸、アジピン酸、リルン酸ダイマー、マロン酸、アルキルマロン酸、アルケ ニルマロンa など)と1種々のアルコール(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など )とのエステルが含有される。これらエステルの特定の例には、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、リルン酸ダイマーの2−エチルへキシルジエステル、セバシン 酸1モルとテトラエチレングリコール2モルおよび2−エチルヘキサン酸2モル との反応により形成される錯体エステルなどが包含される。
合成油として有用なエステルもまた。C5〜C12モノカルボン酸と、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、ペンタエリスリトール、ジ ペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトールなど)とから形成されるエス テルを包含する。
シリコンベースの油(例えば、ポリアルキル−、ポリアリール、ポリアルコキシ −1またはポリアリールオキシシロキサン油およびシリケート油)は1合成の潤 滑剤の他の有用なりラスを構成する。これには9例えば、テトラエチルシリケー ト、テトライソプロピルシリケート、テトラ−(2−エチルヘキシル)シリケー ト、テトラ−(4−メチルヘキシル)シリケート、テトラ−(p−tert−ブ チルフェニル)シリケート。
ヘキシル−(4−メチル−2−ペントキシ)ジシリケート、ポリ(メチル)シロ キサン、ポリ (メチルフェニル)シロキサンなどがある。他の合成の潤滑油に は、リン含有酸の液状エステル(例えば、リン酸トリクレゾール、リン酸トリオ クチル。
デカンホスホン酸のジエチルエステルなど)1重合したテトラヒドロフランなど が包含される。
未精製油、精製油および再精製油(これは、上で開示のタイプの天然油または合 成油のいずれかである。これは、これらのいずれかの2種またはそれ以上の混合 物であってもよい)は9本発明の潤滑剤中で用いられ得る。未精製油とは、天然 原料または合成原料から、さらに精製処理することなく、直接得られる油である 。例えば、レトルト操作から直接得られるけつ岩油、第1段の蒸留から直接得ら れる石油オイル、またはエステル化工程から直接得られかつさらに処理せずに用 いられるエステル油は、未精製油である。精製油は、1種またはそれ以上の特性 を改良するべく、1段またはそれ以上の精製段階でさらに処理されたこと以外は 、未精製油と類似している。このような精製方法の多くは、当業者には公知であ る。この方法には1例えば、溶媒抽出、二次蒸留、酸または塩基抽出、濾過、浸 透などがある。再精製油は、精製油を得るのに用いた工程と類似の工程により、 得られる。この工程は、施設ですでに用いられている精製油に適用される。この ような再精製油もまた。再生されたまたは再生加工された油として公知であり、 そして浪費された添加剤、および油の分解生成物を除去するべく指示された方法 により、しばしば付加的に処理される。
(B)溶解性の窒素含有組成物 このホウ素化アミン塩(A)に加えて9本発明の潤滑組成物および機能流体組成 物は、また、以下の反応により調製される・少なくとも1種の溶解性窒素含有組 成物を含有し得る:この反応は、炭化水素置換コハク酸生成化合物(ここでは。
時には、 “コハク酸アシル化剤”として示される)と、該酸生成化合物の1当 量あたり、窒素基に結合した少なくとも1個の水素原子を含有するアミンの、少 なくとも約172当量との反応である。この方法で得られる窒素含有組成物(B )は。
ふつうは、錯体温合物(この正確な組成は、容易に同定されない)である。それ ゆえ、この組成物は、一般に7調製方法により、記述される。この窒素含有組成 物は1時には、 “アシル化アミン”として、ここで示されている。この窒素含 有組成物(B)は、油溶性であるか、またはこの発明のオイル含有の潤滑流体お よび機能流体中で溶解するか、いずれかである。
本発明の組成物中にて、成分(B)として有用な溶解性の窒素含有組成物は、当 該技術分野で公知であり、以下を包含する多くの米国特許で記述されている: 3.172.892 3.341,542 3,630.9043.215.7 0? 3,444.170 3.632.5113.272.746 3.45 4.607 3,787,3743.316.177 3.541.012 4 ,234.435上の米国特許の内容は、成分(B)として有用な窒素含有組成 物の調製の教示に関して、ここに明白に示されている。
一般に、溶解性の窒素含有組成物(B)を調製するための好都合な手段は、以下 の反応を包含する:この反応は、炭化水素置換のコハク酸生成化合物(“カルボ ン酸アシル化剤”)と、窒素原子に結合した少なくとも1個の水素を含有するア ミン(すなわち、 H−N=)との反応である。この炭化水素置換のコハク酸生 成化合物には、コハク酸、その無水物、ハロゲン化物およびエステルが包含され る。このコハク酸生成化合物の炭化水素置換基中の炭素原子数は、この窒素含有 組成物(B)が本発明の潤滑組成物中で溶解性であるという条件で。
広範囲に変えられ得る。それゆえ、この炭化水素置換基は。
一般に、平均して少なくとも約30個の脂肪族炭素原子を含有し、より好ましく は、平均して少なくとも約50個の脂肪族炭素原子を含有する。油溶性を考慮す ることに加えて、この置換基の平均した炭素原子数を低く抑えることは、また9 本発明の潤滑油組成物におけるこのような化合物の効果に基づく。
このコハク酸化合物のヒドロカルビル置換基は、上で示したような極性基を含有 し得る。但し、この極性基は、基の炭化水素的性質を著しく変えるほど充分に高 い割合では存在しない。
この実質的な炭化水素置換基の原料には、主として、高分子量の実質的に飽和な 石油留分、および実質的に飽和なオレフィン重合体が包含される。この重合体は 、特に、2個〜30個の炭素原子を有するモノオレフィンの重合体である。特に 有用な重合体は、以下の1−モノオレフィンの重合体である:エチレン、プロピ レン、1−ブテン、イソブチン、1−ヘキセン。
1−オクテン、2−メチル−1−ヘプテン、3−シクロへキシル−1−ブテン、 および2−メチル−5−プロピル−1−ヘキセン。中間オレフィン(すなわち、 オレフィン結合が末端位置に無いオレフィン)の重合体も、同様に有用である。
これらは、2−ブテン、3−ペンテン、および4−オクテンにより例示される。
この上で例示のオレフィンと、他の混合重合可能なオレフィン物質(例えば、芳 香族オレフィン、環状オレフィン、およびポリオレフィン)との混合重合体もま た。有用である。
このような混合重合体には9例えば、以下の物質同士の重合により調製される重 合体が包含される:イソブテンとスチレン;イソブチンとブタジェン;プロペン とイソプレン;エチレンとピペリレン;イソブチンとクロロプレン;イソブチン とp−メチルスチレン;1−ヘキセンと1,3−へキサジエン;1−オクテンと 1−ヘキセン;1−ヘプテンと1−ペンテン:3−メチル−1−ブテンと1−オ クテン;3.3−ジメチル−1−ペンテンと1−ヘキセン:イソブチンとスチレ ンおよびピペリレン:など。
この混合重合体中での、他のモノマーに対するモノオレフィンの相対割合は、こ のような混合重合体から誘導される最終生成物の安定性および油溶性に影響を与 える。それゆえ。
油溶性および安定性のために1本発明での使用で考慮される混合重合体は、実質 的に脂肪族および実質的に不飽和とされるべきである。すなわち、これらは、脂 肪族モノオレフィンから誘導される単位を2重量基準で、少なくとも約80%、 好ましくは少なくとも約95%で含有し、そして炭素−炭素共有結合の全数を基 準にして、約5%を越えないオレフィン結合を含有する。たいていの場合には、 オレフィン結合の割合は。
炭素−炭素共有結合の全数の約2%を越えないようにされるべきである。
このような混合重合体の特定の例には、95%(重量基準で)のイソブチンと5 %のスチレンとの共重合体;98%のイソブチンと1%のピペリレンと1%のク ロロプレンとの三元共重合体:95%のイソブチンと2%の1−ブテンと3%の 1−ヘキセンとの三元共重合体;80%のイソブチンと20%の1−ペンテンと 20%の1−オクテンとの三元共重合体:80%の1−ヘキセンと20%の1− ヘプテンとの共重合体:90%のイソブチンと2%のシクロヘキセンと8%のプ ロペンとの三元共重合体;および80%のエチレンと20%のプロペンとの共重 合体が包含される。
実質的な炭化水素基の他の原料には、飽和脂肪族炭化水素(例えば、高度に精製 された高分子量のホワイト油、または以下により得られるような合成アルカン) が包含される:この合成アルカンは9例えば、上で例示の高分子量のオレフィン 重合体、または高分子量のオレフィン物質の水素添加により、得られる。
約700−10.000の分子i(Mn)を有するオレフィン重合体を用いるこ とは、より好ましい。分子量(Mn)が約io、 ooo〜約100.000ま たはそれ以上のより高分子量のオレフィン重合体は、また。
この発明の最終生成物に対し、粘度指数の向上特性を与えることが、見いだされ ている。このような高分子量のオレフィン重合体を用いることは、しばしば望ま しい。好ましくは。
この置換基は、 Mn値が約700〜約10000でMw/Mn値が1.0〜約 4.0により特徴づけられるポリオレフィンから誘導される。
この発明の置換コハク酸アシル化剤を調製する際に、1種またはそれ以上の上記 ポリアルキレンが、マレイン酸反応物またはフマール酸反応物(例えば、酸また は無水物)からなる群から選択される1種またはそれ以上の酸反応物と反応に供 される。通常、このマレイン酸反応物またはフマール酸反応物は、マレイン酸、 フマール酸、無水マレイン酸、またはそれらの2種またはそれ以上の混合物であ る。このマレイン酸反応物は、ふつうは、フマール酸反応物より好ましい。前者 は、より容易に入手でき、そして一般に、より容易にポリアルケン(または、そ れらの誘導体)との反応に供されて。
本発明で有用な置換コハク酸生成化合物が調製されるからである。特により好ま しい反応物は、マレイン酸、無水マレイン酸、およびそれらの混合物である。反 応の有用性および容易性のために、無水マレイン酸がふつうは使用される。
便宜性および簡潔化のために、用語“マレイン酸反応物”が、しばしば、この後 で用いられる。使用されるとき、この用語は、マレイン酸反応物およびフマール 酸反応物(これには、このような反応物の混合物が包含される)から選択される 酸反応物に対し総称的であることが、理解されるべきである。また、用語“コハ ク酸アシル化剤”は、置換コハク酸生成化合物を表すために、ここで用いられる 。
この発明の置換コハク酸アシル化剤を調製するためのある方法は、一部、米国特 許3.219.666号に例示され、その内容は、コハク酸アシル化剤の調製に 関する教示について、ここに明白に示されている。この方法は、 “2段階方法 ”として。
都合よく設計される。それは、まず、ポリアルケンの各分子量に対し、平均して 少なくとも約1個の塩素基を有するまで。
ポリアルケンを塩素化することを包含する。(本発明のために、このポリアルケ ンの分子量は、 Mn値に対応する重量である)。塩素化は、所望の塩素量が塩 素化ポリアルケンに導入されるまで、このポリアルケンを塩素ガスと接触させる こと。
だけを包含する。塩素化は、一般に、約り5℃〜約125℃の温度で1行われる 。この塩素化方法で、もし希釈剤が用いられるなら、それは、それ自体さらなる 塩素化を容易に起こさない希釈剤とされるべきである。重合された。および過塩 素化された。および/またはフッ素化されたアルカンおよびベンゼンは、適当な 希釈剤の例である。
2段階の塩素化方法の第2段階は1本発明の目的では、ふつうは約り00℃〜約 200℃の範囲内の温度にて、この塩素化ポリアルケンをマレイン酸反応物と反 応させることである。
マレイン酸反応物に対する塩素化ポリアルケンのモル比は。
ふつうは約1:1である。(本発明のために、塩素化ポリアルケンの1モルは、 非塩素化ポリアルケンのlJn値に対応する塩素化ポリアルケンの重量である) 。しかしながら、化学量論的に過剰な量(例えば、1:2のモル比)のマレイン 酸反応物が用いられてもよい。この塩素化段階の間に、ポリアルケン1分子あた り、平均して約1個を越える塩素基が導入されるなら2次いで、塩素化ポリアル ケン1分子あたり、1モルを越えるマレイン酸反応物が反応に供され得る。この ような状態のために、マレイン酸反応物に対する塩素化ポリアルケンの割合は、 当量で記述されるのがより好ましい。(本発明のために、塩素化ポリアルケンの 当量は、Mn値に対応する重量を、塩素化ポリアルケンの1分子あたりの平均し た塩素基数で割った値である。これに対して、マレイン酸反応物の当量は、その 分子量である)。それゆえ、マレイン酸反応物に対する塩素化ポリアルケンの割 合は4通常、塩素化ポリアルケンの各モルに対し約1当量のマレイン酸反応物を 供給する量から、塩素化ポリアルケンの各当量に対し約1当量のマレイン酸反応 物量までとされる。これは9通常、過剰量のマレイン酸反応物を供給するのが望 ましいと理解されているからである:例えば、約5重量%〜約25重量%過剰量 が用いられる。未反応の過剰なマレイン酸反応物は、ふつうは真空下で2反応生 成物から除去され得る。または、このマレイン酸反応物は、この下で説明するよ うな、工程中の先の段階で。
反応に供される。
得られたポリアルケン置換コハク酸アシル化剤は、所望数のコハク酸基が生成物 中に存在しないなら、必要に応じて。
再び塩素化される。もし、この次の塩素化の段階で、二段階目からの過剰のマレ イン酸反応物が存在するなら、この過剰量は1次の塩素化中に追加量の塩素が導 入されるとき9反応に供される。そうでなければ、追加のマレイン酸反応物が。
さらなる塩素化段階中および/またはそれに続いて、導入される。この方法は、 置換基の当量あたりのコハク酸基の全数が、所望のレベルに達するまで、繰り返 され得る。
本発明の置換コハク酸アシル化剤を調製するための他の方法は、米国特許3.9 12.764号および英国特許1.440.219号に記述の工程を利用する。
これら特許の両方は、その工程に関する教示について、その内容がここに明白に 示されている。
この工程によれば、このポリアルケンおよびマレイン酸反応物は、まず、 “直 接のアルキル化”手順にて2両者を加熱することにより2反応に供される。この 直接のアルキル化段階が完結すると、塩素は反応混合物中に導入され、残りの未 反応のマレイン酸反応物の反応が進行する。これら特許によれば、この反応では 、各1モルのオレフィン重合体(すなわち。
ポリアルケン)に対し、0.3〜2モルまたはそれ以上の無水マレイン酸が用い られる。この直接のアルキル化段階は、180〜250℃の温度で行われる。こ の塩素導入段階では、160〜225τの温度が使用される。本発明の置換コハ ク酸アシル化剤を調製するために、この方法を用いる際に、ポリアルケンの各当 量に対し、最終生成物中に少なくとも1.3個のコハク酸基を導入するのに充分 なマレイン酸反応物および塩素を用いる必要がある。
本発明の置換コハク酸アシル化剤を調製するための他の工程は、いわゆる“一段 階”工程である。この工程は、米国特許3.215.707号および3.231 .587号に記述されている。これら特許の両方の内容は、この工程に関する教 示について、ここに明白に示されている。
要約すると、この一段階工程には、ポリアルケンとマレイン酸反応物との混合物 (これは1本発明の所望の置換コハク酸アシル化剤を得るのに必要な量で両者を 含有する)を調製することを包含する。このことは、置換基の各当量に対して。
少なくとも1個のコハク酸基が得られるように、ポリアルケンの各1モルに対し 、少なくとも1モルのマレイン酸反応物が存在しなければならないことを意味す る。次いで、ふつうは、撹拌しながらこの混合物に塩素ガスを通すことにより。
混合物中に塩素が導入される。この間、この混合物は少なくとも約140℃の温 度に維持される。
この工程の変形には、塩素導入中または塩素導入に続いて。
追加のマレイン酸反応物を加えることが包含される。しかし。
米国特許3.215.707号および3.231.587号で説明される理由の ために、この変形は、現在では、全てのポリアルケンおよび全てのマレイン酸反 応物を塩素導入前にまず混合する状態はど、好ましくない。
ふつうは、このポリアルケンが140℃またはそれ以上で充分に液状になると、 この一段階工程で、実質的に不活性で通常液状の溶媒/希釈剤を追加して用いる 必要はない。しかしながら、この前で説明したように、溶媒/希釈剤を使用する なら、その溶媒/希釈剤は、塩素化に抵抗のあるものが好ましい。また、ポリ塩 素化されたおよび過塩素化されたおよび/または過フッ素化されたアルカン、シ クロアルカンおよびベンゼンは、この目的に用いられ得る。
塩素は、この一段階工程では、連続的または断続的に導入され得る。この塩素の 導入速度は1重要ではないけれども′。
塩素を最大限に利用するために、この速度は2反応の過程で。
塩素の消費割合とほぼ同じとされるべきである。塩素の導入速度がこの消費割合 を越えると、この反応混合物から塩素が発生する。塩素を最大限に利用するべく 、塩素の損失を防止するために、閉鎖系(大気圧以上を含めた)を用いることが 。
しばしば有利となる。
一段階工程にて、この反応が適当な速度で起こる最低温度は、ふつうは、約14 0℃である。それゆえ、この工程が通常行われる最低温度は、140℃付近であ る。より好ましい温度範囲は、ふつうは約160℃−220℃の間である。25 0℃のようなより高い温度またはさらに高い温度は、用いられ得るが。
ふつうはほとんど有利ではない。実際は、220℃より高い温度は9本発明の特 定のアシル化コハク酸組成物の調製に関して、しばしば不利となる。このような 温度では、ポリアルケンの“分解” (すなわち、熱分解により、ポリアルケン の分子量が低下すること)および/またはマレイン酸反応物の分解を生じる傾向 にあるからである。この理由のために、最高温度は9通常、約200−210℃ を越えない。この一段階工程で有用な温度の上限は、主として9反応混合物(こ れは1反応物および所望生成物を含有する)中での、成分の分解点により決定さ れる。この分解点は、所望生成物の生成を妨げるような、いずれかの反応物また は生成物の充分な分解が起こる温度である。
この一段階工程では、マレイン酸反応物の塩素に対するモル比は、生成物中に組 み込まれ得るマレイン酸反応物の各モルあたり、塩素が少なくとも約1モルとな るようにされる。
さらに、実用的な理由から、わずかに過剰量、ふつうは、塩素の約5重量%〜約 30重量%付近の過剰量が1反応混合物からの塩素の損失を補うために、用いら れる。過剰の塩素量がより多くなっても、用いられ得るが、有益な結果が得られ るかどうかは明かではない。
マレイン酸反応物に対するポリアルケンのモル比は、好ましくは、ポリアルケン の各モルに対して、マレイン酸反応物の少なくとも約1モルが存在するようにさ れる。このことは。
生成物中の置換基1当量あたり、少なくとも1.0個のコノ1り酸基が存在し得 るようにするために、必要である。しかしながら、好ましくは、過剰のマレイン 酸反応物が用いられる。
それゆえ9通常、約5%〜約25%過剰のマレイン酸反応物が。
生成物中の所望数のコハク酸基を得るために必要な量に関して、相対的に用いら れる。
(以下余白) このコハク酸生成化合物と反応に供されて窒素含有組成物(B)を形成するアミ ンは、モノアミンおよびポリアミンとされ得る。このモノアミンおよびポリアミ ンは、その構造内に少なくとも1個のH−N<基が存在することにより、特徴づ けられるべきである。従って、これらは、少なくとも1個の第1級アミノ基(す なわち、 LN )または第2級アミノ基(すなわち、 H−N−)を有する。
このアミンは、脂肪族、シクロ脂肪族。
芳香族、または複素環であってもよい。このアミンには、脂肪族で置換されたシ クロ脂肪族アミン、脂肪族で置換された芳香族アミン、脂肪族で置換された複素 環アミン、シクロ脂肪族で置換された脂肪族アミン、シクロ脂肪族で置換された 芳香族アミン、シクロ脂肪族で置換された複素環アミン、芳香族で置換された脂 肪族アミン、芳香族で置換されたシクロ脂肪族アミン、芳香族で置換され複素環 で置換された脂環族アミン、および複素環で置換された芳香族アミンが含まれる 。
これらのアミンは、飽和または不飽和であってもよい。このアミンは、また、非 炭化水素置換基または基を含有していてもよい。但し、これらの基が、アミンと 、この発明のアシル化試薬との反応を著しく妨げない限りにおいて。このような 非炭化水素置換基または基としては、低級アルコキシ基、低級アルキルメルカプ ト基、ニトロ基、および−0−や−8−のような中断基(例えば、 −CH,C H2−X−[:H2CO2−(ココテ、Xバー0− tたは−3−である))が 包含される。一般に、このアミン(B)は。
次式により特徴づけられ得る: R,R2NH ここで、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素または炭化水素基、アミノ 置換炭化水素基、ヒドロキシ置換炭化水素基、アルコキシ置換炭化水素基、アミ ノ基、カルバミル基、チオカルバミル基、グアニル基およびアシルイミドイル基 である。但し、R1およびR2の1個だけは、水素とされ得る。
この後でより完全に記述された分枝状ポリアルキレンポリアミン、ポリオキシア ルキレンポリアミン、および高分子量のヒドロカルビル基で置換されたアミンを 除いて、このアミンは1通常、全体で約40個を越えない炭素原子、ふつうは全 体で約20個を越えない炭素原子を含有する。
脂肪族モノアミンには、千ノー脂肪族置換アミンおよびジー脂肪族置換アミンが 包含される。ここで、この脂肪族基は。
飽和ま六は不飽和、および直鎖または分枝鎖とされ得る。それゆえ、これらモノ アミンは、第1級または第2級の脂肪族アミンである。このようなアミンには9 例えば、モノ−およびジアルキル置換アミン、モノ−およびジアルケニル置換ア ミン、および1個のN−アルケニル置換基と1個のN−アルキル置換基とを有す るアミン、およびその類似物が包含される。
これら脂肪族モノアミン中の全炭素原子数は、前に述べたように9通常、約40 個を越えず、ふつうは約20個を越えない炭素原子である。このようなモノアミ ンの特定の例には、エチルアミン、ジエチルアミン、n−ブチルアミン、ジ−n −ブチルアミン、アリルアミン、イソブチルアミン、ココアミン。
ステアリルアミン、ラウリルアミン、メチルラウリルアミツ。
オレイルアミン+N−メチルオクチルアミン、ドデシルアミン。
オクタデシルアミン、およびその類似物が包含される。シクロ脂肪族で置換され た脂肪族アミン、芳香族で置換された脂肪族アミン、および複素環で置換された 脂肪族アミンの例には、2−(シクロヘキシル)エチルアミン、ベンジルアミン 。
フェニルエチルアミン、および3−(フリルプロピル)アミンが含まれる。
シクロ脂肪族モノアミンは、環式の環構造中にて、炭素原子によりアミノ窒素に 直接結合した1個のシクロ脂肪族置換基を有するモノアミンである。シクロ脂肪 族モノアミンの例には、シクロヘキシルアミン、シクロペンチルアミン、シクロ へキセニルアミン、シクロペンテニルアミン、N−エチルシクロヘキシルアミン 、ジシクロヘキシルアミン、およびその類似物が包含される。脂肪族で置換され たシクロ脂肪族モノアミン、芳香族で置換されたシクロ脂肪族モノアミン、およ び複素環で置換されたシクロ脂肪族モノアミンの例には、プロピル置換シクロヘ キシルアミン、フェニル置換シクロペンチルアミン、およびピラニル置換シクロ ヘキシルアミンが包含される。
(a)として適当な芳香族アミンには、この芳香環構造の炭素原子がアミノ窒素 に直接結合したモノアミンが包含される。
この芳香環は、ふつうは、−核性(mononuclear )の芳香環(すな わち、ベンゼンから誘導される環)とされる。しかし。
この環には、縮合芳香環、特にナフタレンから誘導される環が包含されてもよい 。芳香族モノアミンの例には、アニリン。
ジ(p−メチルフェニル)アミン、ナフチルアミン、N−(n−ブチル)アニリ ン、およびその類似物が含まれる。脂肪族で置換された芳香族モノアミン、シク ロ脂肪族で置換された芳香族モノアミン、および複素環で置換された芳香族モノ アミンの例には、p−二トキシアニリン、p−ドデシルアニリン、シクロヘキシ ル置換ナフチルアミンおよびチェニル置換アニリンが包含される。
(B)が誘導されるポリアミンには、主として、大部分が次式に一致するような アルキレンアミンが包含される:ここで、nは、好ましくは約10を越えない整 数、Aは水素基、または好ましくは約30個までの炭素原子を有する実質的な炭 化水素基、そしてalkylene基は、好ましくは、約8個を越えない炭素原 子を有する低級アルキレン基である。このアルキレンアミンには、主として、メ チレンアミン、エチレンアミン、ブチレンアミン、プロピレンアミン、ペンチレ ンアミン、ヘキシレンアミン、ヘブチレンアミン、オクテレンアミン、他のポリ メチレンアミンが包含される。これらは、以下により特に例示される:エチレン ジアミン、トリエチレンテトラミン、プロピレンジアミン、デカメチレンジアミ ン。
オクタメチレンジアミン、ジ(ヘプタメチレン)トリアミン。
トリプロピレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、トリメチレンジアミン 、ペンタエチレンへキサミン、ジ(トリメチレン)トリアミン。2種またはそれ 以上の上記アルキレンアミン類の縮合により得られるようなより高分子量の類似 物は、同様に有用である。
エチレンアミンは、特に有用である。これらは、 “エチレンアミン”の表題に て、化学技術事典、 KirkおよびDthmer。
Val、 5. pp、898−905. インターサイエンス出版、ニューヨ ーク(1950)に、ある程度詳細に記述されている。このような化合物は、ア ルキレンクロライドとアンモニアとの反応により。
最も都合よく調製される。この反応により、アルキレンアミンの錯体混合物があ る程度生成する。このアミンには、ピペラジンのような環状の縮合生成物が包含 される。これらの混合物は1本発明の工程にて用途が見いだされている。他方。
純粋なアルキレンアミンを用いることにより、また、完全に所望の生成物が得ら れる。経済性だけでなく、得られる生成物の効率という理由から、特に有用なア ルキレンアミンには。
エチレンクロライドとアンモニアとの反応により調製されるエチレンアミン混合 物がある。この混合物は、テトラエチレンペンタミンの混合物に対応する組成物 を有する。
ヒドロキシアルキル置換のアルキレンアミン(すなわち。
窒素原子上に1個またはそれ以上のヒドロキシアルキル置換基を有するアルキレ ンアミン)は、同様に、ここでの使用で考慮される。このヒドロキシアルキル置 換アルキレンアミンは、好ましくは、このアルキル基が低級アルキル基(すなわ ち、約6個を越えない炭素原子を有する基)である。このようなアミンの例には 、 N−(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、N、N’−ビス(2−ヒ ドロキシエチル)エチレンジアミン、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン 、モノ−ヒドロキシフロビル置換ジエチレントリアミン、1.4−ビス−(2− ヒドロキシプロピル)ピペラジン、ジ−ヒドロキシプロピル置換テトラエチレン ペンタミン、 N−(3−ヒドロキシプロピル)テトラメチレンジアミン、およ び2−ヘプタデシル−1−(2−ヒドロキシエチル)イミダシリンが包含される 。
上で例示のアルキレンアミンまたはヒドロキシアルキル置換アルキレンアミンの 、アミノ基またはヒドロキシ基を介した縮合により得られるようなより高分子量 の類似物は、同様に有用である。アミノ基を介した縮合により、アンモニアの除 去を伴って、より高分子量のアミンが得られること、およびヒドロキシ基を介し た縮合により、水の除去を伴って、エーテル結合を含有する生成物が得られるこ と、が理解されるだろう。
複素環のモノアミンおよびポリアミンもまた。窒素含有組成物(B)を製造する 際に、用いられ得る。ここで用いられるように、 ′複素環のモノアミンおよび ポリアミン”との専門用語は、この複素環中において、少なくとも1個の第1級 アミン基または第2級アミン基と、ヘテロ原子として少なぐとも1個の窒素とを 含有する複素環アミンを記述するつもりである。しかしながら、この複素環モノ アミンおよびポリアミン中において、少なくとも1個の第1級アミノ基または第 2級アミノ基が存在する限り、この環内のへテロ−N原子は、第3級アミノ窒素 (すなわち、これは、環の窒素に直接結合した水素を有しない)であってもよい 。複素環アミンは、飽和または不飽和であってもよく、また種々の置換基(例え ば。
ニトロ置換基、アルコキシ置換基、アルキルメルカプト置換基、アルキル置換基 、アルケニル置換基、アリール置換基。
アルカリール置換基、またはアラルキル置換基)を含有していてもよい。一般に 、この置換基中の全炭素原子数は、約20個を越えない。複素環アミンは、窒素 の他にヘテロ原子(特に、酸素およびイオウ)を含有していてもよい。明らかに 。
これらアミンは、1個を越える窒素へテロ原子を含有し得る。
5員環および6員環の複素環がより好ましい。
適当な複素環には、アジリジン、アゼチジン、アゾリジン。
テトラヒドロピリジンおよびジヒドロピリジン、ピロール。
インドール、ピペラジン、イミダゾール、ジヒドロイミダゾールおよびテトラヒ ドロイミダゾール、ピペラジン、イソインドール、プリン、モルホリン、チオモ ルホリン、N−アミノアルキルモルホリン、N−アミノアルキルチオモルホリン 、 N−アミノアルキルピペラジン、N、N’−ジ−アミノアルキルピペラジン 、アゼピン(azepines) 、アゾシン(azocines) + アゾ ニン(azonines) 、 アゼシン(azecines) 、および上の それぞれのテトラヒドロ−、ジヒドロ−およびパーヒドロ誘導体、およびこれら 複素環アミンの2種またはそれ以上の混合物がある。より好ましい複素環アミン は、この複素環中に。
窒素、酸素および/またはイオウだけを含有する飽和で5員環および6員環の複 素環アミン、特にピペリジン、ピペラジン、チオモルホリン、モルホリン、ピロ リジン、およびその類似物がある。ピペリジン、アミノアルキル置換ピペリジン 。
ピペラジン、アミノアルキル置換ピペラジン、モルホリン。
アミノアルキル置換モルホリン、ピロリジン、およびアミノアルキル置換ピロリ ジンが、特に好ましい。ふつうは、このアミノアルキル置換基は、ペテロ環の一 部を形成する窒素原子上で置換されている。このような複素環アミンの特定の例 には、N−アミノプロピルモルホリン、N−アミノエチルピペラジン、およびN 、 N’−ジ−アミノエチルピペラジンが包含される。
コハク酸生成化合物と上記アミンとの反応により得られる窒素含有組成物(B> は、アミン塩、アミド、イミド、イミダシリンだけでなくそれらの混合物とされ 得る。この窒素含有組成物(B)を調製するために、1種またはそれ以上のコハ ク酸生成化合物、および1種またはそれ以上のアミンが、必要に応じて9通常液 状で実質的に不活性の有機液体溶媒/希釈剤の存在下にて、高温下(一般に、約 80℃から、混合物または生成物の分解点までの範囲の温度)で加熱される。通 常。
約り00℃〜約300℃の範囲の温度が利用される。但し、300℃は分解点を 越えないことが必要である。
このコハク酸生成化合物およびアミンは、酸生成化合物の1当量あたり、少なく とも約172当量のアミンを供給するのに充分な量で1反応に供される。一般に 、存在するアミンの最大量は、コハク酸生成化合物の1当量あたり、約2モルの アミンとなる。この発明のために、アミンの1当量は、アミンの全重量に対応す る量を、存在する窒素原子の全数で割った値とされる。それゆえ、オクチルアミ ンは、その分子量に等しい当量を有する;エチレンジアミンは、その分子量の1 72にあたる当量を有する:そして、アミノエチルピペラジンは。
その分子量の1,13の当量を有する。コハク酸生成化合物の当量数は、炭化水 素置換のコハク酸生成化合物中に存在するカルボキシル官能基の数に依存する。
それゆえ、炭化水素置換コハク酸生成化合物の当量数は、その中に存在するコハ ク酸基の数で変わる。一般に、アシル化試薬中の各コハク酸基に対し、アシル化 試薬の2当量が存在する。カルボニル官能基の数(例えば、酸価、ケン化価)を 決定するために、従来方法が用いられ得る。それゆえ、アシル化試薬の当量数が 、アミンとの反応に利用される。コハク酸生成化合物とアミンとの反応により9 本発明で有用な窒素含有組成物を調製する方法のさらなる詳細および実施例は9 例えば、米国特許3.172.892号; 3.219.666号; 3.27 2.746号および4.234.435号に包含され、その開示の内容は、ここ に示されている。
本発明の潤滑組成物中で有用な窒素含有組成物(B)は、また、ホウ素を含有し 得る。窒素−およびホウ素含有組成物は。
以下の(B−1)と(B−2)との反応により調製される:(B−1)三酸化ホ ウ素、ハロゲン化ホウ素、ホウ素酸、ホウ素アミドおよびホウ素酸エステルから なる群から選択される少なくとも1種のホウ素化合物; (B−2)炭化水素置換のコハク酸生成化合物(アシル化剤)と、窒素原子に結 合した少なくとも1個の水素を含有するアミンとを、この酸生成化合物の1当量 あたり少なくとも約172当量で反応させて調製される。少なくとも1種の溶解 性のアシル化窒素中間体; 上記アシル化窒素中間体(B−2)は、上記の油溶性の窒素含有組成物(B)( これは、ホウ素化合物との反応に供されていない)と一致する。この油溶性のア シル化窒素中間体(B−2)との反応に供されるホウ素化合物の量は、一般に、 アシル化窒素組成物の各1モルに対する約0.1原子割合のホウ素がら、該アシ ル化窒素組成物の窒素の各原子割合に対するホウ素の約lO原子割合までを供給 するのに、充分な量とされる。より一般的には、存在するホウ素化合物の量は、 このアシル化窒素組成物の各1モルに対するホウ素の約0.5原子割合がら、用 いられる窒素の各原子割合に対するホウ素の各2原子割合までを供給するのに充 分な量とされる。
上の反応で有用なホウ素化合物には、酸化ホウ素、水酸化ホウ素、三酸化ホウ素 、三フッ化ホウ素、三臭化ホウ素、三塩化ホウ素、ホウ素酸(例えば、ボロン酸 (boronic acid)(すなわち、アルキル−B(叶)2またはアリー ル−B(叶)2)。
ホウ酸(すなわち、 H3BO3) 、テトラホウ酸くすなわち、 82B、O ,)メタホウ酸(すなわち、 HBO□))、無水ホウ素酸、ホウ素酸アミド、 およびこのようなホウ素酸の種々のエステルが包含される。三ハロゲン化ホウ素 と、エーテル、有機酸、無機酸または炭化水素との錯体を用いることは、ホウ素 反応物を反応混合物中に導入するのに、好都合な方法である。このような錯体は 公知であり、ホウ素−三フッ化物−トリエチルエステル、三フッ化ホウ素−リン 酸、三塩化ホウ素−クロロ酢酸。
三臭化ホウ素−ジオキサン、および三フッ化ホウ素−メチルエチルエーテルによ り例示される。
ボロン酸の特定の例には、メチルボロン酸、フェニルボロン酸、シクロへキシル ボロン酸、p−へブチルフェニルボロン酸およびドデシルボロン酸が包含される 。
このホウ素酸エステルには、特に、ホウ酸と、アルコールまたはフェノールとの モノ−、ジーおよびトリー有機エステルが包含される。アルコールまたはフェノ ールには9例えば。
メタノール、エタノール、イソプロパツール、シクロヘキサノール、シクロペン タノール、″1−オクタツール、2−オクタツール、ドデカノール、ベヘニルア ルコール、オレイルアルコール、ステアリルアルコール、ベンジルアルコール、 2−ブチルシクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、 トリメチレングリコール、1,3−ブタンジオール。
2.4−ヘキサンジオール、1.2−シクロヘキサンジオール、1゜3−オクタ ンジオール、グリセロール、ペンタエリスリトール)、ジエチレングリコール、 カルピトール、セルソルブ、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコー ル、フェノール。
ナフトール、p−ブチルフェノール、o、p−ジヘプチルフェノール、n−シク ロヘキシルフェノール、2.2−ビス−(p−ヒドロキシフェニル)プロパン、 ポリイソブチン(分子量1500)置換フェノール、エチレンクロロヒドリン、 叶クロロフェノール。
m−二トロフェノール、6−ブロモオクタノール、および7−ケドデカノールが ある。1,2〜グリコールおよび1.3−グリコールといった低級アルコール( すなわち、約8個を越えない炭素原子を有するアルコール)は、特に1本発明の ためにホウ酸エステルを調製する際に有用である。
ホウ素酸のエステルを調製する方法は公知であり、当該技術分野(例えば、“化 学レビュー”pp、959−1064 、 Vol、56)に開示されている。
それゆえ、ある方法には、三塩化ホウ素と、3モルのアルコールまたはフェノー ルとを反応させて。
トリー有機ホウ酸塩を得る反応が包含される。他の方法には。
酸化ホウ素とアルコールまたはフェノールとの反応が包含される。他の方法には 、テトラホウ酸と、3モルのアルコールまたはフェノールとの直接のエステル化 が包含される。さらに他の方法には、ホウ酸とグリコールとの直接のエステル化 により1例えば環状アルキレンホウ酸塩を形成することが包含される。
アシル化窒素中間体とホウ素化合物との反応は、所望温度で反応物を混合するこ とにより、容易に生じ得る。不活性溶媒を用いることは9選択的であるけれども 、特に反応混合物中に高粘度反応物または固体反応物が存在するときには、しば しば望ましい。不活性溶媒は、ベンゼン、トルエン、ナフサ、シクロヘキサン、 n−へキサンまたは鉱油のような炭化水素とされ得る。この反応の温度は、広範 囲に変えられ得る。
通常、約50℃と約250℃との間が好ましい。ある場合には。
25℃またはそれ以下とされ得る。この温度の上限は、特定の反応混合物および /または生成物の分解点である。
この反応は、ふつうは、0.5時間〜6時間のような短時間で完結する。反応が 完結後、この生成物は溶媒中に溶解され。
得られた溶液は、曇りが現れたり不溶物質を含有するなら。
遠心分離や濾過により精製される。通常、この生成物は、さらに生成する必要が ないか、またはそれが任意であるほどに。
充分に純粋である。
アシル化窒素組成物とホウ素化合物との反応により、ホウ素含有生成物が得られ る。この窒素の実質的に全ては、この窒素反応物中に、最初から存在している。
この反応により。
ホウ素と窒素との間で錯体が形成されると考えられている。
このような錯体は、ある場合には、窒素の1原子割合に加えて、1原子割合を越 えるホウ素を含有し得る。他の場合には。
ホウ素の1原子割合に加えて、1原子割合を越える窒素を含有する。この錯体の 性質は、はっきりとは分かっていない。
この錯体形成の正確な化学量論が知られていないにもかかわらず、この工程で用 いられ得る反応物の相対割合は、第1に9本発明の目的に沿ったこの生成物の利 用を考慮することに基づいている。このことに関して、有用な生成物は、以下− の反応混合物から得られる:この反応混合物中では、この反応物は、用いられる アシル化窒素組成物の各1モルに対して約0.1原子割合のホウ素から、用いら れる該アシル化窒素の窒素1原子割合に対して約10原子割合のホウ素までを供 給するような相対割合で存在する。反応物のより好ましい量は。
このアシル化窒素組成物の各1モルに対して約0.5原子割合のホウ素から、用 いられる窒素の1原子割合に対して約2原子割合のホウ素までを供給する量であ る。例示のために、1分子内に1個のホウ素原子を有するホウ素化合物(これは 。
1分子内に5個の窒素原子を有するアシル化窒素組成物1モルとともに用いられ 得る)の量は、約0.1モル−約50モル。
好ましくは約0.5モル−約10モルの範囲内である。
以下の実施例は1本発明で有用な窒素含有組成物、および窒素−およびホウ素含 有組成物を調製する方法を例示している: (以下余白) 実施例B−1 塩素化ポリイソブチレンと無水マレイン酸とを200℃で反応させることにより 、ポリイソブテニル無水コハク酸を調製する。このポリイソブテニル基は850 の平均分子量を有し。
そして得られたアルケニル無水コハク酸は、113の酸価(500の当量に対応 する)を有することが見いだされている。このポリイソブテニル無水コハク酸5 00g(1当量)とトルエン160gとの混合物に対し、室温にて、 35g  (1当量)のジエチレントリアミンが加えられる。この添加は、15分間にわた って分割して行われ、最初の発熱反応により、温度が50℃まで上昇する。次い で、この混合物を加熱し、そして水−トルエン共沸混合物を、この混合物から蒸 留する。もはや水が蒸留されなくなると、この混合物を減圧下にて150℃まで 加熱し、トルエンを除去する。この残留物を350 gの鉱油で希釈する。この 溶液は、1.6%の窒素含量を有することが見いだされる。
実施例B−2 アミン反応物として、エチレンジアミン31g(1当量)を用いて、実施例B− 1の方法を繰り返す。得られた生成物の窒素含量は1.4%である。
実施例B−3 エチレンアミン混合物(これは、トリエチレンテトラミン組成物に対応する組成 物を有する) 55.5g (1,5当量)を用いて、実施例B−1の方法を繰 り返す。得られた生成物は、1.9%の窒素含量を有する。
実施例B−4 アミン反応物としてトリエチレンテトラミン55.0g (1,5当量)を用い て、実施例B−1の方法を繰り返す。得られた生成物は、2.9%の窒素含量を 有する。
実施例B−5 トルエン140gと、ポリイソブテニル無水コハク酸(これは、109の酸価を 有し、実施例B−1の無水マレイン酸および塩素化ポリイソブチレンから調製さ れる) 400 g (0,78当量)との混合物に対し、市販のエチレンアミ ン混合物(これは。
テトラエチレンペンタミンに対応する平均組成を有する)63.6g (1,5 5当量)を室温で添加する。この混合物を加熱して水−トルエン共沸混合物を蒸 留し9次いで、減圧下にて150℃までカゴ熱して残留トルエンを除去する。残 りのポリアミンは。
4.7%の窒素含量を有する。
実施例B−6 塩素化ポリイソブチレン(これは、 1050の平均分子量および4.3%の塩 素含量を有する)と無水マレイン酸とを反応させることにより、105の酸価お よび540の当量を有するポリイソブテニル無水コハク酸を調製する。このポリ イソブテニル無水コハク酸300重量部、および鉱油160重量部の混合物に対 し、 65−95℃にて、実施例B−5の市販エチレンアミン混合物の1当量( 25重量R)を加える。この混合物を9次いで。
150℃まで加熱して2反応の際に形成された全ての水を蒸留する。この温度に て、混合物に窒素を泡立たせ、水の最後の痕跡量を除去させる。この残留物を、 鉱油79重量部で希釈する。このオイル溶液は、1.6%の窒素含量を有するこ とが見いだされる。
実施例B−7 3%の塩素含量および12000分子量を有する塩素化ポリプロピレンと、無水 マレイン酸とを反応させることにより、84の酸価を有するポリプロピレン置換 無水コハク酸を調製する。
このポリプロピレン置換無水コハク酸813 g、市販のエチレンアミン混合物 (これは、テトラエチレンペンタミンに対応する平均組成を有する)50g、お よび鉱油566gの混合物を。
5時間かけて150℃まで加熱する。この残留物は、1.18%の窒素含量を有 することが見いだされる。
実施例B−8 反応混合物が、ポリイソブテニル無水コハク酸3880g、)ジエチレンテトラ ミンとジエチレントリアミンとの混合物(75:25重量比) 376 g、お よび鉱油2785 gからなること以外は、実施例B−1の方法に従って、アシ ル化窒素組成物を調製する。この生成物は、2%の窒素含量を有することが見い だされる。
実施例B−9 反応混合物が、ポリイソブテニル無水コハク酸1385g、)ジエチレンテトラ ミンとジエチレントリアミンとの混合物(は、実施例B−1の方法に従って、ア シル化窒素組成物を調製する。この生成物は、2.55%の窒素含量を有するこ とが見いだされる。
実施例B−10 用いられるポリプロピレン置換無水コハク酸を、実施例B−1のポリイソブチン 置換無水コハク酸(アミン反応物1.5当量に対し1当量)で置換したこと以外 は、実施例B−7の方法に従って、アシル化窒素組成物を調製する。
実施例B−11 用いられるポリプロピレン置換無水コハク酸を、実施例B−1のポリイソブチン 置換無水コハク酸(アミン反応物2当量に対し1当量)で置換したこと以外は、 実施例B−7の方法に従って、アシル化窒素組成物を調製する。
実施例日−12 用いられるトリエチレンテトラミンを、実施例B−6の市販エチレンアミン混合 物(無水物1当量あたり1.5当量)で置換したこと以外は、実施例B−4の方 法に従って、アシル化窒素組成物を調製する。
実施例日−13 ポリプロピレン置換無水コハク酸を、実施例B−1のポリイソブチン置換無水コ ハク酸(アミン反応物1当量に対し1当量)で置換したこと以外は、実施例B− 7の方法に従って、アシル化窒素組成物を調製する。この組成物は、1.5%の 窒素含量を含有することが見いだされる。
実施例B−14 ポリイソブチン(Mn4845 ; Mw=5325 ) 510部(0,28 モル)。
および無水マレイン酸59部(0,59モル)の混合物を110℃まで加熱する 。表面下にて気体状塩素43部(0,6モル)を加えつつ、この混合物を、7時 間かけて190℃まで加熱する。19〇−192℃にて、3.5時間にわたって 、追加の塩素11部<0.16モル)を加える。窒素を吹き込みなから190− 193℃にて10時間加熱することにより、この反応混合物から揮発物質を除去 する。この残留物は、 ASTM法D−94で決定されるように、870ケン化 当量数を有する。所望のポリイソブチン置換コ)zり酸アシル化剤である。
鉱油113部、およびこの置換コハク酸アシル化剤161部(0,25当量)に 対し、130℃にて、エチレンポリアミンの市販混合物(これは、1分子あたり 約3個〜10個の窒素原子を有する)の10.2部(0,25当量)を添加する ことにより、混合窒素を吹き込むことにより、揮発物質を除去する。この反応混 合物を濾過すると、所望生成物のオイル溶液として濾液が得られる。
実施例B−15 ポリイソブチン(Mn=2020 ; Mw=6049 ) 1000部(0, 495モル)および無水マレイン酸115部(1,17モル)の混合物を、11 0℃まで加熱する。表面下にて気体状塩素85部(1,2モル)を加えつつ、こ の混合物を6時間で184℃まで加熱する。184−189℃にて、追加の塩素 59部(0,83モル)を4時間にわたって加える。窒素を吹き込みながら、  186−190℃にて26時間加熱することにより、この反応混合物から揮発物 質を除去する。
この残留物は、 ASTM法D−94で決定されるように、87のケン化当量数 を有する。所望のポリイソブチン置換コハク酸アシル化剤である。
鉱油1067部、およびこの置換コハク酸アシル化剤893部(1,38当量) に対し、 140−145℃にて、エチレンポリアミンの市販混合物(これは、 1分子あたり約3個〜10個の窒素原子を有する)の57部(1,38当量)を 添加することにより、混合物を調製する。この反応混合物を3時間で155℃ま で加熱し、窒素を吹き込むことにより、揮発物質を除去する。この反応混合物を 濾過すると、所望生成物のオイル溶液として濾液が得られる。
実施例日−16 鉱油392部、および実施例日−15で調製された置換コハク酸ンポリアミンの 市販混合物(これは、1分子あたり約3個〜10個の窒素原子を有する)の18 .2部(0,433当量)を添加することにより、混合物を調製する。この反応 混合物を1.8時間で150℃まで加熱し、窒素を吹き込むことにより揮発物質 を除去する。この反応混合物を濾過すると、所望生成物のオイル溶液として濾液 が得られる。
実施例B−17 実施例日−13の方法に従って調製されたアシル化窒素組成物の600 g ( 窒素の1原子割合)に対し、 60−75℃にて、三フッ化ホウ素−ジエチルエ ーテル錯体(1:10モル比)の45.5g(ホウ素の0.5原子割合)を加え る。得られた混合物を103℃まで加熱し9次いで、110℃/30mm、にて 全ての揮発成分を蒸留する。この残留物は、1.44%の窒素含量、および0. 49%のホウ素含量を有することが見いだされている。
実施例B−18 ホウ酸62g(ホウ素の1原子割合)、および実施例B−8の方法により得たア シル化窒素組成物1645g (窒素の2.35原子割合)の混合物を、窒素雰 囲気下にて150℃で6時間加熱する。次いで、この混合物を濾過する。この濾 液は、 1.94%の窒素含量、および0,33%のホウ素含量を有することが 見いだされている。
実施例B−19 オレイルアルコールおよびホウ酸のトルエン中での等モル混合物を、水を共沸的 に除去しつつ還流温度で加熱することにより、ホウ酸のオレイルエステルを調製 する。次いで、この反応混合物を150℃/20mm、まで加熱する。この残留 物は。
3.2%のホウ素含量、および62のケン価数を有するエステルである。このエ ステル344 g (ホウ素の1原子割合)、i6よび実施例B−8の方法によ り得たアシル化窒素組成物1645g (窒素の2.35原子割合)の混合物を 、150℃にて6時間加熱し。
次いで濾過する。この濾液は、0.6%のホウ素含量、i6よび1.74%の窒 素含量を有することが見いだされている。
実施例B−20 ホウ酸372 g (ホウ素の6原子割合)、および実施例B−11の方法によ り得たアシル化窒素組成物3111g (窒素の6原子割合)の混合物を、15 0℃にて3時間加熱し9次いで濾過する。この濾液は、1.64%のホウ素含量 、および2.56%の窒素含量を有することが見いだされている。
実施例B−21 実施例B−11の方法に従って得たアシル化窒素組成物(556g。
窒素の1原子割合)に対し、ホウ酸(124g、ホウ素の2原子割合)を加える 。得られた混合物を、150℃にて3.5時間加熱し、この温度で濾過する。こ の濾液は、3.23%のホウ素化合物、および2.3%の窒素含量を有すること が見いだされている。
実施例B−22 ホウ酸62部、および実施例B−15で調製された生成物のオイル溶液2720 部の混合物を、150℃にて、窒素下で6時間加熱する。この反応混合物を濾過 すると、所望のホウ素含有生成物のオイル溶液として、濾液が得られる。
実施例B−23 オレイルアルコールおよびホウ酸のトルエン中での等モル混合物を、水を共沸的 に除去しつつ還流温度で加熱することにより、ホウ酸のオレイルエステルを調製 する。次いで、この反応混合物を、真空下にて150℃まで加熱する。この残留 物は、3.2%のホウ素含量、および62のケン化価を有するエステルである。
このエステル344部、および実施例B−15で調製した生成物のオイル溶液2 720部の混合物を、150℃にて6時間加熱し2次いで濾過する。この濾液は 、所望のホウ素含有生戊物のオイル溶液である。
実施例日−24 実施例B−16で調製した生成物のオイル溶液2190部に、80℃で3時間以 内で、三フッ化ホウ素(34部)を泡立たせる。得られた混合物に、 70−8 0℃にて2時間窒素を吹き込むと、所望生成物のオイル溶液として、残留物が生 じる。
(以下余白) −aに1本発明の潤滑剤および機能流体は、ホウ素化アミン塩(A)および、必 要に応じて、窒素含有組成物(B)を、この潤滑剤および機能流体に所望の特性 (例えば、改良された極圧特性や高温安定性)を供給する量で含有する。通常、 この量は、この流体の全重量基準で、(A)および(B)の配合物の約0.1% 〜約lθ%、好ましくは、約0.5%〜約7.5%である。この潤滑剤に含有さ れるホウ素化アミン塩(A)と窒素含有組成物(B)との相対量は、広範囲に変 えられ得る。しかし。
(A) : (B)のモル比は、一般に、約0.C1〜約10=1である。
より好ましい実施態様では、(A) : (B)の重量比は、約1:1〜約4: 1である。
本発明はまた1本発明の潤滑組成物および機能流体組成物中にて、他の添加剤の 使用を意図している。このような添加剤には1例えば、灰分生成タイプまたは無 灰分タイプの清浄剤および分散剤、腐食防止剤および酸化防止剤、流動点降下剤 、極圧剤、耐摩耗剤9色安定化剤および消泡剤が包含される。
灰分生成の清浄剤は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属と、スルホン酸、カ ルボン酸または有機リン酸(これは。
少なくとも1個の直接の炭素−リン結合により特徴づけられる)との、油溶性で 中性または塩基性の塩により2例示される。この有機リン酸は2例えば、オレフ ィン重合体(例えば。
1000の分子量を有するポリイソブチン)を、リン化剤(例えば、三塩化リン 、七硫化リン、三硫化リン、三塩化リンおよびイオウ、白リンおよびハロゲン化 イオウ、またはチオリン酸クロライド)で処理することにより、調製されるリン 酸である。このような酸の最もふつうに用いられる塩は、ナトリウム塩、カリウ ム塩、リチウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、ストロンチウム塩およびバ リウム塩である。
“塩基性の塩”との用語は、金属塩(ここで、この金属は。
有機酸基よりも化学量論的に多量で存在する)を示すべく用いられる。この塩基 性の塩を調製するために通常使用される方法には、酸の鉱油溶液を、化学量論的 に過剰な量の金属中和剤(例えば、金属酸化物、水酸化物、炭酸塩9重炭酸塩。
またはスルフィド)で、約50℃の温度にて加熱すること、および得られた塊状 物を濾過すること、が包含される。中和段階で、大過剰の金属の混合を助けるた めに、“促進剤”を使用することも同様に公知である。この促進剤として有用な 化合物の例には、フェノール性物質(例えば、フェノール、ナフトール、アルキ ルフェノール、チオフェノール、硫化されル性物質との縮合生成物):アルコー ル(例えば、メタノール、2−プロパツール、オクチルアルコール、セロソルブ 、カルピトール、エチレングリコール、ステアリルアルコール。
およびシクロヘキシルアルコール);およびアミン(例えば。
アニリン、フェニレンジアミン、フェノチアジン、フェニル−β−ナフチルアミ ン、およびドデシルアミン)が包含される。この塩基性の塩を調製するために特 に効果的な方法は。
酸と、過剰の塩基性アルカリ土類金属の中和剤および少なくとも1種のアルコー ル促進剤とを混合すること、およびこの混合物を9例えば60−200℃の高温 で炭酸化すること、を包含する。
無灰分の清浄剤および分散剤は、その組成に依存して、この分散剤が、燃焼する とすぐに、不揮発性物質(例えば、酸化ホウ素または五酸化リン)を生じ得る。
という事実にもかかわらず、そう呼ばれている;しかしながら、それは9通常。
金属を含有せず、それゆえに、燃焼すると、金属を含有する灰を生じることはな い。多くのタイプの物質が、当該技術分野で公知である。それらのいくつかは、 この発明の潤滑組成物中での使用に適している。以下に例示する:(1)比較的 高分子量の脂肪族または脂環族ハライドと、アミン(好ましくはオキシアルキレ ンポリアミン)との反応生成物。これらは、 “アミン分散剤”として特徴づけ られ得。
それらの例は9例えば、以下の米国特許に記述されている:3、275.554  3.454.5553、438.757 3.565.804(2)アルキル フェノール(ここで、このアルキル基は、少なくとも約30個の炭素原子を含有 する)と、アルデヒド(特に、ホルムアルデヒド)およびアミン(特に、ポリア ルキレンポリアミン)との反応生成物。これは、 “マンニッヒ分散剤”として 特徴づけられ得る。以下の米国特許に記述の物質は9例示である: 2.459.11.2 3,442,808 3.591,5982,962. 442 3,448.047 3.600,3722.984,550 3,4 54.497 3.634,5153.036,003 3.459.6613 ,649,2293.166.516 3.461,172 3,697,57 43.236.770 3,493,520 3,725,2773.355, 270 3,539,633 3.725.4803.368,972 3,5 58,743 3.726.8823.41.3,347 3,586,629  3.980,569(3)アミンまたはマンニッヒ分散剤を、以下のような試 薬で後処理することにより得られる生成物:尿素、チオ尿素。
二硫化炭素、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、炭化水素置換ノ無水コハク酸、 ニトリル、エポキシド、ホウ素化合物。
リン化合物またはその類似物。この種の例示の物質は、以下の米国特許に記述さ れている: 3.036,003 3,282.955 3.493.520 3.639. 2423.087.936 3.312,619 3,502,677 3.6 49,2293.200.10? 3,366.569 3,513.093  3.649,6593.216.936 3,367.943 3,533.9 45 3,658.8363.254.025 3.373,111 3,53 9,633 3.697,5743.256.185 3.403.102 3 ,573,010 3,702.7573.278.550 3,442.80 8 3.579.450 3,703.5363.280.234 3,455 .831 3.591.598 3,704,3083.281.428 3, 455.832 3.600,372 3,708,422(4)油溶性モノマ ー(例えば、ドデシルメタクリレート。
ビニルデシルエーテル、および高分子量オレフィン)と、極性置換基(例えば、 アミノアルキルアクリレートまたはアクリルアミド)を含有する千ツマ−との混 合重合体、およびポリ=(オキシエチレン)置換アクリレート。これらは、 “ 重合した分散剤”として特徴づけられ得、それらの例は、以下の米国特許で開示 されている: 3、329.658 3.666、7303、449.250 3.687.8 493、519.565 3.702.300上で記した特許の内容は、無灰分 分散剤の開示に関して、ここに示されている。
本発明の潤滑剤および機能流体に含有され得る。補助の極圧剤、および腐食防止 剤および酸化防止剤は、以下により例示され得る:塩素化脂肪族炭化水素(例え ば、塩素化ワックス);有機スルフィドおよびポリスルフィド(例えば、ベンジ ルジスルフィド、ビス(クロロベンジル)ジスルフィド。
ジブチルテトラスルフィド、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、硫化ジペンテンおよび硫化テルペン)ニリン硫化炭化水素(例えば、 リン酸スルフィドとテルペンチンまたはオレイン酸メチルとの反応生成物、主と して亜すン酸ジ炭化水素およびトリ炭化水素(例えば、亜リン酸ジブチル、亜す ン酸ジヘプテル、亜リン酸ジシクロヘキシル、亜リン酸ペンチルフェニル、亜す ン酸ジペンチルフェニル、亜リン酸トリデシル、亜リン酸ジステアリル、亜リン 酸ジメチルナフチル、亜リン酸オレイル4−ペンチルフェニル。
ポリプロピレン(分子量500)で置換された亜リン酸フェニル、ジイソブチル 置換の亜リン酸フェニル)を包含するリン酸エステル:チオカルバミン酸金属( 例えば、ジオクチルジチオカルバミン酸亜鉛、およびヘプチルフェニルジチオカ ルバミン酸バリウム);ホスホロジチオ酸の■族金属塩(例えば、ジシクロへキ シルホスホロジチオ酸亜鉛、ジオクチルホスホロジチオ酸亜鉛、ジオクチルホス ホロジチオ酸亜鉛、ジ(ヘプチルフェニル)ホスホロジチオ酸バリウム、ジノニ ルホスホロジチオ酸カルシウム):およびリン酸ペンタスルフィドと、イソプロ ピルアルコールおよびローヘキシルアルコールの等モル混合物との反応により生 成されるホスホロジチオ酸の亜鉛塩。
上記の補助の極圧剤、および腐食−酸化防止剤の多くは。
また、耐摩耗剤として供される。ジアルキルホスホロジチオ酸亜鉛は、公知の例 である。
流動点降下剤は、ここで記述の潤滑油中にしばしば含有される。特に有用なタイ プの添加剤である。オイルベースの組成物中において、オイルベースの組成物の 低温特性を改良する。このような流動点降下剤の用途は、当該技術分野で公知で ある。例えば、 C,V、SmalheerおよびR,Kennedy Sm1 thの”潤滑添加剤” (Lezius−)tiles Co、出版社、クリー ブランド。
オハイオ、 1967)の8ページを参照せよ。
有用な流動点降下剤の例には、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との縮合生成物;ビニル カルボキシレート重合体:フマール酸ジアルキルと脂肪酸のビニルエステルとア ルキルビニルエーテルとの三元共重合体がある。本発明のために有用な流動点降 下剤、それらの調製方法およびそれらの用途は、米国特許2.387.501号 ; 2.015.748号、 2.655.479号; 1.815.022号 ; 2.191.498号; 2.666、746号、 2.721.877号 ; 2.721.878号:そして3.250.715号に記述され、その内容 は、これらに関連した開示に関して、ここに示されている。
消泡剤は、安定した泡の形成を低減させるかまたは防止するために、用いられる 。典型的な消泡剤には、シリコーンまたは有機重合体が包含される。他の消泡組 成物は、 “泡制御剤″ (Henry T、にerner、ノイスデータ社、  1976)のp、 125−162に記述されている。
以下の例は1本発明の潤滑組成物を例示している。
(以下余白) 潤滑剤A 重量部 潤滑剤B 潤滑剤C 潤滑剤り 潤滑剤E (ATF) (以下余白) 潤滑剤F、 GおよびH(油圧流体) 100 中性の鉱油 92.2 8117 91.11実施例A−2の生成物  0.67 1.10 0.85実施例B−20の生成物 0.50 0.70  0.50ポリイソブチレン(Mn=1400 ) 4.24 6.52 4.8 9ナトリウム石油スルホネート 0.0506 0.03 0,0506トリル トリアゾール 0.00165 0.001 0.00165希釈油 0.48  0.76 0.569本発明の潤滑組成物は、潤滑油およびグリースの形状と され得る。この潤滑油およびグリース中では、潤滑粘性のある上記オイルのいず れかが、媒体として使用され得る。この潤滑剤がグリース形状で用いられ得ると ころでは、潤滑油は。
一般に、このグリース組成物全体と平衡させるのに充分な量で、使用される。一 般に、このグリース組成物は、所望の特性を供するべく、増粘剤および他の添加 成分を種々の量で含有する。
この発明のグリースを調製する際に、広範囲にわたる種々の増粘剤が用いられ得 る。この増粘剤には、約12個〜約30個の炭素原子を有する脂肪酸および脂肪 物質のアルカリ金属石鹸およびアルカリ土類金属石鹸が包含される。この金属は 。
ナトリウム、リチウム、カルシウムおよびバリウムにより。
代表される。脂肪物質の例には、ステアリン酸、ヒドロキシステアリン酸、ステ アリン、オレイン酸、バルミチン酸、ミリスチン酸、綿実油酸、および水素添加 魚油が包含される。
他の増粘剤には、塩および塩−石鹸錯体が包含される。この塩−石鹸錯体には、 ステアリン酸−酢酸のカルシウム塩(米国特許2.197.263号)、ステア リン酸−酢酸のバリウム塩(米国特許2.564.561号)、ステアリン酸− カプリル酸−酢酸のカルシウム塩錯体(米国特許2.999.065号)、カプ リル酸−酢酸のカルシウム塩(米国特許2.999.066号)、および低分子 量酸、中程度の分子量の酸および高分子量酸やナツツ油酸のカルシウム塩および 石鹸がある。
このグリース組成物中で使用される特に有用な増粘剤は。
性質が本質的に親水性である。しかし、これは、グリース組成物の成分として用 いる前に、粘土粒子の表面に、長鎖の炭合物のような有機性のカチオン表面活性 剤で予備処理することにより、なされる。典型的なアンモニウム化合物は、テト ラアルキルアンモニウムクロライド(例えば、ジメチルジオクタデシルアンモニ ウムクロライド、ジメチルジベンジルアンモニウムクロライド)、およびそれら の混合物である。この転化方法は、当業者に公知であり、さらに論じる必要がな いと考える。より特定すると、グリース組成物に使用するべく、増粘剤を形成す る際に出発物質として有用な粘土には。
天然に生じて化学的に変性されていない粘土が含有される。
これらの粘土は、結晶性で錯体状のケイ酸塩である。それの正確な組成は、明確 な記述を必要とする。それらが、ある天然の原料から、他の原料に、広範囲に変 えられ得るからである。これらの粘土は、錯体状の無機ケイ酸塩(例えば、アル ミニウムシリケート、マグネシウムシリケート、バリウムシリケートおよびその 類似物)として記述され得る。これらは。
ケイ酸塩格子に加えて、カチオン交換可能な基(例えばナトリウム)の変化量を 含有する。所望の増粘剤に転化するのに特に有用な親水性粘土には、モンモリロ ナイト粘土(例えば。
ベントナイト粘土、アタパルジャイト粘土、ヘクトライト粘土、イライト粘土、 サボナイト粘土、セビオライト粘土、黒雲母粘土、バーミキュライト粘土、ゼオ ライト粘土およびその類似物)が包含される。この増粘剤は、全グリース組成物 の重量基準で、約0.5%〜約30%、好ましくは、3%〜15%の量で使用さ れる。
本発明は、また、少なくとも1種のホウ素化アミン塩(A)を有する水相により 特徴づけられる水性組成物を包含する。
このアミンおよび/または金属塩は、該水相中に分散または溶解されている。こ の水系は、また、成分(B)を含有し得る。
この水系はまた。成分(B)を含有し得る。ある実施態様では。
この水相は非連続水相であってもよいものの、好ましくは。
この水相は連続水相である。これら水性組成物は、ふつうは。
少なくとも約25重量%の水を含有する。このような水性組成物は、約25重量 %〜約90重量%、好ましくは約40重量%〜約65重量%の水を含有する濃縮 物、および一般に約80重量%を越える水を含有する水ベースの機能流体の両者 を包含する。
この濃縮物は、一般に、成分(A)または成分(A)と(B)との混合物を、約 10重量%〜約90重量%の量で含有する。この水ベースの機能流体は、一般に 、(A)または(A)と(B)との混合物を、約0.05重量%〜約15重量% の量で含有する。この濃縮物は、一般に、約50%を越えない量、好ましくは2 5%を越えない量、より好ましくは15%を越えない量、さらに好ましくは6% を越えない量の炭化水素油を含有する。この水ベースの機能流体は、一般に、約 15%を越えない量、好ましくは約5%を越えない量、より好ましくは2%を越 えない量の炭化水素油を含有する。
これら濃縮物および水ベースの機能流体は、必要に応じて。
水ベースの機能流体中に通常使用される他の従来の添加剤を含有していてもよい 。これら他の添加剤には、界面活性剤;増粘剤;油溶性で水不溶性の機能添加剤 (例えば、耐摩耗剤。
極圧剤9分散剤など);および補助的な添加剤(例えば、錆止め剤、せん断安定 化剤、殺菌剤、染料、水軟化剤、臭気マスキング剤、消泡剤など)が包含される 。
この濃縮物は、より少量の水および比較的多量の他の成分を含有すること以外は 、水ベースの機能流体に類似している。
この濃縮物は、水で希釈することにより、水ベースの機能流体に転化され得る。
この希釈は、ふつうは、標準的な混合方法により1行われる。これは、多くの場 合、好都合な方法である。この濃縮物は、追加の水が加えられる前に、使用する ところまで輸送され得るからである。それゆえ、最終的な水ベースの機能流体に 、実質的な量の水を運ぶ費用が節約される。この濃縮物を処方するのに必要な水 (これは、取扱いの容易性および便利さの因子により、主として決定される)だ けが、輸送される必要がある。
一般に、これら水ベースの機能流体は、この濃縮物を水で希釈することにより、 製造される。ここで、濃縮物に対する水の割合は、ふつうは7重量比で約80  : 20〜約99=1の範囲内である。これらの範囲内で希釈が行われるとき認 められ得るように、この最終的な水ベースの機能流体は、せいぜい。
わずかな量の炭化水素油を含有する。
本発明の種々のより好ましい実施態様では、この水ベースの機能流体は、溶液形 状である。これに対して、他の実施態様では、この機能流体は、溶液とほとんど 変わらないと思われるミセル分散形状またはミクロエマルジョン形状である。
溶液、ミクロ分散またはミクロエマルジョンのいずれが形成されるかは、とりわ け、使用される特定の成分に依存する。
水性組成物を調製する方法もまた7本発明の範囲内に包含される。この水性組成 物には、濃縮物および水ベースの機能流体の両方が包含され、水ベースの機能流 体で通常使用される他の従来の添加剤を含有する。これらの方法には、以下の段 階が包含される: (1)本発明の成分(A)、または成分<A)と成分(B)との混合物を、この ような他の添加剤と、同時にまたは連続して混合し9分散または溶液を形成する こと:必要に応じて。
(2)該分散または溶液を水と混合して、該水性濃縮物を形成すること:および /または (3)該分散または溶液、または濃縮物を、水で希釈すること。ここで、用いら れる水の全体量は2本発明の成分の所望濃縮物、該濃縮物中の他の機能添加剤ま たは該水ベースの機能流体、を供するのに必要な量である。
これらの混合段階は、好ましくは、従来の装置を用いて。
室温またはわずかに高温(ふつうは、100℃より低く、多くの場合50℃より 低い)にて7行われる。上で述べたように。
この濃縮物が形成され得9次いで、使用される場所まで運ばれる。この場所では 、この濃縮物は、水と希釈され、所望の水ベースの機能流体が形成される。他の 場合には、最終的な水ベースの機能流体は、この濃縮物または分散または溶液を 形成するのに用いるのと同じ装置にて、直接形成され得る。
本発明の水性組成物中で有用な界面活性剤は、カチオンタイプ、アニオンタイプ 、ノニオンタイプまたは両性タイプとされ得る。各タイプのこのような界面活性 剤の多くは、当該技術分野で公知である。例えば、マクカッチェオン(McCu tclleon)の“エマルジョンおよび清浄剤”、 1981.ノースアメリ カン出版、 McCutcheon Divisionにより刊行、 MC出版 社。
Glen Rock、 ニュー シャーシー、 U、S、A、を参照せよ;これ らのページの内容は、これに関する開示について、ここに示されている。
ノニオン性界面活性剤のタイプには、アルキレンオキシドで処理された生成物( 例えば、エチレンオキシドで処理されたフェノール、アルコール、エステル、ア ミンおよびアミド)がある。エチレンオキシド/ブロビレンメキシドブロック共 重合体もまた。有用なノニオン性界面活性剤である。グリセロールエステルおよ び糖エステルもまた。ノニオン性界面活性剤として公知である。本発明で有用な 典型的なノニオン性界面活性剤のクラスは、アルキレンオキシドで処理されたア ルキルフェノール(例えば、ローム及ハーフ社から販売されているエチレンオキ シドアルキルフェノール縮合物)がある。
これらの特定の例は、 Triton X−100である。このTritonX −100は、1分子あたり平均して9−10個のエチレンオキシド単位を含有し 、約13.5の)ILB値および約628の分子量を有する。他の適当なノニオ ン性界面活性剤の多くは、公知である;例えば、上で述べたMcCutchea nの文献だけでなく、論文“非イオン性界面活性剤”、 !、4artin J 、 5chickにより編集。
M、 Dekker Co、 、 ニューヨーク、 1967、を参照せよ。こ の内容は、このことに関する開示について、ここに示されている。
この上で述べたように、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤および両 性界面活性剤もまた。用いられ得る。
一般に、これらは、全て親水性の界面活性剤である。アニオン性界面活性剤は、 負に荷電した極性基を含有する。これに対して、カチオン性界面活性剤は、正に 荷電した極性基を含有する。両性界面活性剤は、同じ分子内に両方のタイプの極 性基を含有する。有用な界面活性剤の概説は、化学技術事典。
2版、キルクーオズマー(Kirk−Ωthmer ) 、 19巻、pp、  507(上記) (1969,ジョンライレイおよびサン、ニューヨーク)。
およびMcCutheonの名で出版された上で述べた編集物である。
これらの内容は、カチオン性界面活性剤9両性界面活性剤およびアニオン性界面 活性剤に関する開示について、共に、ここに示されている。
有用なアニオン性界面活性剤のタイプには、広く公知のカルボン酸塩石鹸、有機 硫酸塩、スルホン酸塩、スルホカルボン酸およびそれらの塩、およびリン酸塩が ある。有用なカチオン性界面活性剤には、アミンオキシド、およびよく知られた 四級アンモニウム塩のような窒素化合物がある。両性界面活性剤には、アミノ酸 タイプの物質および類似のタイプの物質が包含される。種々のカチオン性分散剤 、アニオン性分散剤および両性分散剤は、工業上、特にローム及ハーフ社やユニ オンカーバイド社(共に米国)のような企業がら入手可能である。アニオン界面 活性剤およびカチオン界面活性剤のそれ以上の情報は、また、 “アニオン性界 面活性剤”の本文。
第2部および第3部、 W、M、Linfieldにより編集、 1Jarce l Dekker。
Inc 、 により出版、ニューヨーク、 1976、および“カチオン性界面 活性剤” 、 E 、 Jungermannにより編集、 Marcel D ekker。
Inc、、ニューヨーク、 1976に見出され、これら両方の内容は、このこ との開示に関して、ここに示されている。
これらの界面活性剤は、用いられるとき、一般に1本発明の濃縮物および水ベー スの機能流体中において9種々の添加剤、特に以下で論じた機能添加剤の分散を 助ける効果量で使用される。好ましくは、この濃縮物は、これら界面活性剤の1 種またはそれ以上を、約75重量%まで、より好ましくは約10重量%〜約75 重量%で含有し得る。この水ベースの機能流体は、これら界面活性剤の1種また はそれ以上を、約15重量%まで、より好ましくは約0.05重量%〜約15重 景%で含有し得る。
多くの場合9本発明の水性組成物は、該組成物を増粘させるための少なくとも1 種の増粘剤を含有する。一般に、これら増粘剤は、多糖類9合成の増粘ポリマー 、またはこれらの2種またはそれ以上の混合物とされ得る。有用な多糖類には。
′工業ガム” 、 WhistlerおよびB9Miller、アカデミツクプ レスにより出版、 1959.に開示のガムのような天然ガムがある。水溶性で 増粘の天然ガムに関するこの本の開示は、その内容がここに示されている。この ようなガムの特定の例には。
アガーガム、グアーガム、アラビアガム、アルギン、デキストラン、キサンチン ガム、およびその類似物がある。また。
本発明の水性組成物の増粘剤として有用な多糖類には、セルロースエーテルおよ びセルロースエステルがある。この多糖類には、ヒドロキシヒドロカルビルセル ロースおよびヒドロカルビルヒドロキシセルロースおよびその塩が包含される。
このような増粘剤の特定の例には、ヒドロキシエチルセルロース、およびカルボ キシメチルセルロースのナトリウム塩がある。このようないずれの増粘剤の2種 またはそれ以上もまた。有用である。
本発明の水性組成物で用いられる増粘剤は、冷水(10t)および温水(90℃ )の両方に可溶なことが、一般的な必要条件である。この増粘剤には、メチルセ ルロース(これは、冷水中では可溶であるが、温水中では不溶である)のような 物質は除外される。しかしながら、このような温水に不溶の物質は1本発明の水 性組成物に、他の機能を付与する(例えば。
潤滑性を与える)ために用いられ得る。
このような増粘剤は、また1合成の増粘ポリマーであってもよい。このようなポ リマーの多くは、当業者に公知である。
それらの代表例には、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、ヒドロキシル化 ビニルエステル、アクリルアミドアルカンスルホン酸の水溶性の単独重合体およ び混合重合体(これは、アクリルアミドアルカンスルホン酸を少なくとも50モ ル%、および他のコモノマーを含有する。他のコモノマーには。
例えば、アクリロニトリル、スチレンおよびその類似物がある)がある。ポリ− ロービニルピロリドンの単独重合体および共重合体、およびスチレン−無水マレ イン酸共重合体やイソブチレン−無水マレイン酸共重合体の水溶性塩もまた。増 粘剤として用いられ得る。
他の有用な増粘剤は、当業者に公知であり、多くは、上記マクカッチェオンの出 版物(“機能物質”、 1976、 pp、135−147゜包括的)中におけ る表で見いだされ得る。一般的な必要条件に合った水溶性の重合体増粘剤に関連 して、ここでの開示の内容は、ここに示されている。
(以下余白) 特に1本発明の組成物が、高度なせん新用途に適用して安定性を要するとき、よ り好ましい増粘剤は9次式で示される少なくとも1種のヒドロカルビル置換コハ ク酸および/またはその無水物と、少なくとも1種の水分散可能なアミン末端ポ リ(オキシアルキレン)または少なくとも1種の水分散可能なヒドロキシ末端ポ リオキシアルキレンとを反応させることにより、形成される水分散可能な反応生 成物である:ここで、Rは、約8個〜約40個の炭素原子を有するヒドロカルビ ル基である。
Rは、好ましくは約8個〜約30個の炭素原子を有し、より好ましくは約12個 〜約24個の炭素原子、さらにより好ましくは約16個〜約18個の炭素原子を 有する。より好ましい実施態様では、Rは9次式で表される: R゛ ここで、R”およびR″′は、独立して、水素、または直鎖または実質的に直鎮 のヒドロカルビル基である。但し、R中の全炭素原子数は、上で示した範囲内に ある。好ましくは。
R′およびR″は、アルキル基またはアルケニル基である。
特に有利な実施態様では、Rは約16個〜約18個の炭素原子を有し Rt は 水素、または1個〜約7個の炭素原子を有するアルキル基、または2個〜約7個 の炭素原子を有するアルケニル基であり、モしてR”は、約5個〜約15個の炭 素原子を有するアルキル基またはアルケニル基である。
水分散可能なアミン末端のポリ (オキシアルキレン)類は。
好ましくは、α、ω−ジアミノポリ (オキシエチレン)類。
α、ω−ジアミノポリ (オキシプロピレン)ポリ (オキシエチレン)ポリ( オキシプロピレン)類、またはα、ω−ジアミノプロピレンオキシドキャップ化 ポリ (オキシエチレン)類である。このアミン末端ポリ (ポリアルキレン) は、また。
このようなα、ω−ジアミノポリ(オキシエチレン)類、α。
ω−ジアミノポリ (オキシプロピレン)ポリ(オキシエチレン)ポリ (オキ シプロピレン)類、またはα、ω−ジアミノプロピレンオキシドキャップ化ポリ  (オキシエチレン)類の尿素縮合物であってもよい。このアミン末端ポリ(オ キシアルキレン)は、また、それがアミン末端であって水分散可能であるという 条件で、ポリアミノ (例えば、トリアミノ、テトラアミノなと)ポリオキシア ルキレンとされ得る。
本発明に従って有用な水分散可能でアミン末端のポリ(オキシアルキレン)類の 例は、米国特許3.021.232号; 3.108.011号:4、444. 566号:およびRe31.522に開示されている。これら特許の開示内容は 、ここに示されている。有用な水分散可能でアミン末端のポリ (オキシアルキ レン)類は、シェフアミン(Jeffarnine )の商標で、テキサコ化学 社から入手可能である。
この水分散可能なヒドロキシ末端のポリオキシアルキレンは、プロピレンオキシ ドとエチレンオキシドとのブロック重合体から構成される。この重合体は、複数 の反応性水素原子を含有する有機化合物から誘導される核を有する。このブロッ ク重合体では、この反応性水素原子の部位に、この核が結合している。これら化 合物の例には9次式で表されるヒドロキシ末端のポリオキシアルキレンが包含さ れる:ここで、a゛およびbは、このオキシプロピレン鎖の全体の分子量が約9 00〜約25000の範囲となるような整数であり。
そしてこのオキシエチレン鎖の全体の重量は、この化合物の約20重量%〜約9 0重量%、好ましくは約25重量%〜約55重量%を構成する。これら化合物は 、 BASP Wyandotte社から。
“Tetronic”の商標で市販されている。他の例には1次式で表されるヒ ドロキシ末端のポリオキシアルキレン類が包含される: HD (C2H40) x (C3H60) )’ (C2)1−0) zHこ こで、yは、このオキシプロピレン鎖の分子量が少なくとも約900となるよう な整数、そしてXおよびZは、このオキシエチレン釦の重量が、この化合物の約 20重量%〜約90重量%を構成するような整数である。これら化合物は、好ま しくは、約1100〜約14000の範囲の分子量を有する。これら化合物は、  BASF Wyandotte社から、’Pluronic”の商標で市販さ れている。有用なヒドロキシ末端のポリオキシアルキレン類は、米国特許2.6 74.619号および2.979.528号に開示され。
その内容はここに示されている。
このカルボン酸試薬と、アミン末端またはヒドロキシ末端のポリオキシアルキレ ンとの間の反応は、この反応成分の溶融温度の最高値から、この反応成分または 生成物の分解温度の最低値までの範囲の温度で1行われ得る。一般に、この反応 は、約り0℃〜約160℃、好ましくは約1=1〜約160℃の範囲の温度で9 行われる。カルボン酸試薬のポリオキシアルキレンに対する当量比は、好ましく は、約0.1:1〜約8:1の範囲、好ましくは、約1=1〜約4:1の範囲、 好都合には約2:1である。このカルボン酸試薬の当量は、その分子量を、存在 するカルボン酸官能基の数で割ることにより。
決定され得る。このアミン末端ポリオキシアルキレンの当量は、その分子量を、 存在する末端アミン基の数で割ることにより、決定され得る。このヒドロキシ末 端のポリオキシアルキレンの当量は、その分子量を、存在する末端ヒドロキシル 基の数で割ることにより、決定され得る。末端アミン基およびヒドロキシル基の 数は、ふつうは、このポリオキシアルキレンの構造式から決定されるか、または 公知方法により、経験的に決定され得る。このカルボン酸試薬と、アミン末端ま たはヒドロキシ末端のポリオキシアルキレンとの反応により形成されるアミド/ 酸およびエステル/酸は1例えば、1種またはそれ以上のアルカリ金属、1種ま たはそれ以上のアミン、またはそれらの混合物で中和され得、それゆえ、アミド /塩またはエステル/塩にそれぞれ転化される。さらに、これらアミド/酸また はエステル/酸が、アルカリ金属またはアミンを含有する濃縮物または機能流体 に加えられるなら。
アミド/塩またはエステル/塩が、ふつうはその場で形成される。
南アフリカ特許85/ 0978号の内容は、ヒドロカルビル置換のコハク酸ま たはその無水物/ヒドロキシ末端のポリ (オキシアルキレン)反応生成物を、 水性組成物の増粘剤として用いることに関する教示について、ここに示されてい る。
アミン末端のポリ (オキシアルキレン)を用いて増粘剤が形成されるとき、該 増粘剤の増粘性は、それを少なくとも1種の界面活性剤と組み合わせると、高め られ得る。“界面活性剤”の副題で上に同定された界面活性剤のいずれも、これ に関連して用いられ得る。このような界面活性剤が用いられるとき、増粘剤の界 面活性剤に対する重量比は、一般に、約1:5〜約5=1.好ましくは約1=1 〜約3=1の範囲内にある。
典型的には、この増粘剤は9本発明の水性組成物中にて。
増粘量で存在する。使用時には、この増粘剤は9本発明の濃縮物の約70重量% まで、好ましくは約20重量%〜約50重量%のレベルで存在する。この増粘剤 は9本発明の機能流体の約1.5重量%〜約lO重量%、好ましくは約3重量% 〜約6重量%の範囲のレベルで存在する。
この水系で用いられ得る機能添加剤は、典型的には、以下の油溶性で水に不溶な 添加剤である:この添加剤は、従来のオイルベースの系にて、極圧剤、耐摩耗剤 、荷重支持剤9分散剤、摩擦調節剤、潤滑剤などとして機能する。これらは。
また、すべり防止剤、フィルム形成剤および摩擦調節剤としても機能する。よく 知られているように、このような添加剤は、2種またはそれ以上の上記様式で作 用し得る;例えば。
極圧剤は、多くの場合、荷重支持剤として機能する。
“油溶性で水に不溶な機能添加剤”との用語は、25℃の水100m lあたり 、約1グラムのレベルを越えて溶解しないものの、鉱油中では、25℃で1】あ たり少なくとも1グラムの範囲で溶解する機能添加剤を示す。
これら機能添加剤もまた。ある固形潤滑剤(例えば、グラファイト、二硫化モリ ブデンおよびポリテトラフルオロエチレン)、および関連した固形重合体を含有 し得る。
これら機能添加剤は、また、摩擦重合体の形成物質を含有し得る。要約すれば、 これらは、潜在的な重合体形成物質である。この物質は、低濃度で液状担体中に 分散され、そして摩擦表面または接触表面で重合して、この表面で保護の重合体 フィルムが形成される。この重合は、摩擦により生じる熱ような物質の特定の例 には、シリノール酸とエチレングリコールとの結合物(これは、ポリエステル摩 擦重合体フィルムを形成し得る)がある。これら物質は当該技術分野で公知であ り、それらの記述は2例えば、雑誌“摩耗、26巻、p、369−392 、お よび西ドイツ国公開特許出願2339065号に見出される。これら開示の内容 は、摩擦重合体の形成物質の解説について、ここに示されている。
典型的には、これら機能添加剤は、有機イオウ、有機リン。
有機ホウ素またはカルボン酸の公知の金属塩またはアミン塩(これらは、オイル ベースの流体中で用いられるものと同じかまたは同じタイプである)がある。典 型的には、このような塩は、1個〜22個の炭素原子を有するカルボン酸、イオ ウ含有酸、リン含有酸、ホウ素含有酸の塩である。このカルボン酸には、芳香族 酸と脂肪族酸の両方が含まれる;イオウ含有酸には1例えば、アルキルスルホン 酸および芳香族スルホン酸およびその類似物がある;リン含有酸には2例えば、 リン酸、亜すン酸、ホスフィン酸、リン酸塩エステルおよびその類似物のイオウ 同族体(例えば、チオリン酸、およびジチオリン酸、およびそれに関連した酸エ ステル)がある:ホウ涙金有酸には、ホウ酸、ホウ酸塩およびその類似物が包含 される。有用な機能添加剤には、また、ジチオカルノ<ミン酸金属(例えば、ジ チオカルバミン酸モリブデンおよびジチオカルバミン酸アンチモン)ニジブチル 錫スルフィド、トリブチフル錫オキシド、リン酸塩および亜リン酸塩;ホウ酸ア ミン塩。
塩素化ワックス;トリアルキル錫オキシド、リン酸モリブデンおよび塩素化ワッ クスが包含される。
このような機能添加剤の多くは、当該技術分野で公知である。例えば、従来のオ イルベースの系および本発明の水系で有用な添加剤の記述は、 “石油化学およ び精製の進展”、8巻、 John J、 Mckettaにより編集、インタ ーサイエンス出版、ニューヨーク、 1963. p、31−38を含めて;  Kirk−Othmer“化学技術事典”、12巻、2版、インターサイエンス 出版。
ニューヨーク、 1967、 p、575以下; “潤滑添加剤” 、 M、W 、 )tanned 。
Noyes Data Cop、、バークリッジ、ニューシャーシー、U。
S、A、、 1973;および“潤滑添加剤”、 C,V、Smalheerお よびR6本発明の組成物で有用な機能添加剤の開示について、ここに示されてい る。
本発明の典型的な水性組成物のいくつかでは、この機能添加剤は、イオウまたは 塩素−イオウ極圧剤(これは、オイルベースの系で有用であることが知られてい る)がある。このような物質には、塩素化された脂肪族炭化水素(例えば、塩素 化ワックス):有機スルフィドおよびポリスルフィド(例えハ、ベンジル−ジス ルフィド、ビス−(クロロベンジル)ジスルフィド、ジブチルテトラスルフィド 、硫化されたマツコラ鯨油、オレイン酸の硫化されたメチルエステル、硫化され たアルキルフェノール、硫化されたジペンテン、硫化されたテルペン、および硫 化されたディールス−アルダ−付加物ニリン硫化炭化水素(例えば、硫化リンと テルペンチンまたはオレイン酸メチルとの反応生成物);リン酸エステル(例え ば、亜すン酸ジ炭化水素および亜リン酸トリ炭化水素、すなわち、亜リン酸ジブ チル、亜すン酸ジヘプチル、亜リン酸ジシクロヘキシル、亜リン酸ペンチルフェ ニル、亜すン酸ジペンチルフェニル、亜リン酸トリデシル、亜リン酸ジステアリ ルおよび亜リン酸ポリプロピレン置換フェノール);チオ・ カルバミン酸金属 (例えば、ジオクチルジチオカルバミン酸亜鉛、およびヘプチルフェノールジチ オカルバミン酸バリウム);ホスホロジチオ酸の■族金属塩(例えば、ジシクロ へキシルホスホロジチオ酸亜鉛)、が包含される。
この機能添加剤もまた。水中にて9合成のまたは天然のラテックスまたはそれら のエマルジョンのようなフィルム形成物質とされ得る。このようなラテックスに は、天然のゴム状ラテックス、およびポリスチレン−ブタジェン合成ラテックス が包含される。
この機能添加剤は、また、びびり防止剤またはきしみ防止剤とされ得る。前者の 例には、アミド−ジチオリン酸金属の結合物(これは9例えば、西ドイツ国特許 1.109.302号に開示されている);アミン塩−アゾメチン(azome thene)結合物(これは1例えば、英国特許明細書893.977号に開示 されている);またはジチオリンアミン(これは2例えば、米国特許3.002 .014号に開示されている)がある。きしみ防止剤の例には、N−アシルサル コシンおよびそれらの誘導体(これは9例えば、米国特許3.156.652号 および3.156.653号に開示されている);硫化された脂肪酸およびそれ らのエステル(これは9例えば、米国特許2.913.415号および2.98 2.734号に開示されている);および三量化された脂肪酸のエステル(これ は1例えば、米国特許3.039.967号に開示されている)がある。上で引 用した特許の内容は1本発明の水系で機能添加剤として有用なびびり防止剤およ びきしみ防止剤に適当であるこれら開示について、ここに示されている。
本発明の水系で有用な機能添加剤の特定の例には、以下の市販生成物が包含され る。
(以下余白) 表■ Anglamol 32 クロロ硫化炭化水素 ループリシールIAng]am ol 75 ジアルキルリン酸亜鉛 ループリシールlMo1yvan L チ アホスホモリブデート パンデルビルト2E+ncol TS 230 酸性の リン酸エステル ウィチコ31 ループリシール(Lubrizol)社、ウィ ックリフ、オハイオ、 U、S、A。
2 R,T、パンデルビルト(Vanderbilt)社、ニューヨーク。
N、Y、、 l]、S、A。
3 ウィチコ(Witco)化学社、有機部門、ヒユーストン。
テキサス、 11−3.A。
上で記述の機能添加剤のいずれか2種またはそれ以上の混合物もまた。用いられ 得る。
典型的には、この機能添加剤の機能的な効果量が9本発明の水性組成物中で存在 する。
用語“機能的な効果量”とは、該添加剤を加えることにより、意図された所望の 特性を与えるための、添加剤の充分な量を示す。例えば、添加剤が錆止め剤なら 、該錆止め剤の機能的な効果量は、それが加えられる組成物の錆止め特性を増す のに充分な量とされる。同様に、この添加剤が耐摩耗剤なら、該耐摩耗剤の機能 的な効果量は、それが加えられる組成物の耐摩耗特性を改良するための、耐摩耗 剤の充分な量とされる。
この発明の水系は、多くの場合、少なくとも1種の金属腐食防止剤を含有する。
これら防止剤は、鉄金属または非鉄金属(例えば、銅、青銅、黄銅、チタン、ア ルミニウムおよびその類似物)のいずれか一方または両方の腐食を防止する。
この防止剤は、実際には、有機または無機のいずれであってもよい。ふつうは、 それは、所望の防止作用を供するべく。
水中で充分に溶解される。しかし、それは、水に溶解させなくても腐食防止剤と して機能し得るため、水溶性である必要はない。本発明の水系で有用な多くの適 当な無機防止剤は。
当業者に公知である。これらには、 “金属の保護被覆”、 Burnsおよび Bradley 、レインホールド(Reinhold)出版社、2版。
13章、 p、596−605 、に記述されたものが包含される;防止剤に関 するこの開示内容は、ここに示されている。有用な無機防止剤の特定の例には、 亜硝酸のアルカリ金属塩、ジーおよびトリポリリン酸ナトリウム、リン酸カリウ ムおよびジカリウム、ホウ酸のアルカリ金属塩およびそれらの混合物が包含され る。多くの適当な有機防止剤は、当業者に公知である。
特定の例には、ヒドロカルビルアミンおよびヒドロキシ置換のヒドロカルビルア ミンで中和された酸化合物が包含される。
これら酸化合物には9例えば、中和されたリン酸エステルおよびヒドロカルビル リン酸エステル、中和された脂肪酸(例えば、約8個〜約22個の炭素原子を有 するもの)、中和された芳香族カルポジ酸(例えば、 4−tert−ブチル安 息香酸)。
中和されたナフテン酸、および中和されたヒドロカルビルスルホン酸がある。ア ルキル化スクシンイミドの混合された塩エステルもまた。有用である。特に有用 なアミンには、エタノールアミン、ジェタノールアミンのようなアルカノールア ミンが包含される。上で記述の腐食防止剤のいずれか2種またはそれ以上の混合 物もまた。用いられ得る。この腐食防止剤は、ふつうは、この水性組成物が接触 している金属の腐食を防止する際に、効果的な濃度で存在する。
本発明の水系のいくつか(特に、金属の切断や成形に用いられるもの)は、また 、水中で逆の溶解性をもった少なくとも1種のポリオールを含有し得る。このよ うなポリオールは。
水の温度が高くなると、溶解性が低下するポリオールである。
それゆえ、これらは、切削操作や加工操作の間において1表面潤滑剤として機能 し得る。この液体が、金属加工物と加工具との間の摩擦の結果として、加熱され るとき、逆の溶解性のポリオールは、この加工物の表面で“引き延ばされ″ ( platesout) 、それゆえ、その潤滑特性が改善される。
本発明の水系は、また、少なくとも1種の殺菌剤を含有し得る。このような殺菌 剤は、当業者に公知であり、そして特定の例は、上で述べたMcCutcheo nの出版物“機能物質”に。
それのp、 9−20にて“殺微生物剤”の表題で見出され得る;この開示の内 容は、この発明の水性組成物または水系で用いられる適当な殺菌剤に関連して、 ここに示されている。一般に、これら殺菌剤は、少なくともそれを殺菌剤として 機能させる範囲まで、水溶性である。
本発明の水系には、また、染料(例えば、酸性緑色染料);水軟化剤(例えば、 エチレンジアミン四酢酸ナトリウム塩またはニトリロ三酢酸);臭気マスキング 剤(例えば、シトロネラ、レモンのオイルおよびその類似物):および消泡剤( 例えば、公知のシリコーン消泡剤)が包含され得る。
本発明の水系には、また、凍結防止の添加剤が包含され得る。ここでは、この添 加剤は、この組成物を低温で用いるのに望ましい。エチレングリコールや類似の ポリオキシアルキレンポリオールのような物質は、凍結防止剤として用いられ得 る。明らかに、用いられる量は、所望の凍結保護の程度に依存し9通常の当業者 に公知である。
本発明の水系を製造する際に用いる上に記述の成分の多くは、このような水性組 成物に1つ以上の特性を示すかまたは与える工業生成物である。それゆえ、1つ の成分は、いくつかの機能を与え得、従って、他の成分を追加する必要がなくな るかまたは低減される。それゆえ9例えば、トリブチル錫オキシドのような極圧 剤はまた。殺菌剤として機能し得る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.少なくとも1種のジヒドロカルビルモノチオリン酸のホウ素化アミン塩。 2.請求の範囲第1項に記載のホウ素化アミン塩であって,前記モノチオリン酸 は,次式の化合物またはそれらの混合物により特徴づけられる: ▲数式、化学式、表等があります▼(I)▲数式、化学式、表等があります▼( II)▲数式、化学式、表等があります▼(III)ここで,R1およびR2は ,それぞれ独立して,1個〜約30個の炭素原子を有するヒドロカルビル基であ る。 3.請求の範囲第2項に記載のホウ素化アミン塩であって,ここで,R1および R2中の全炭素原子数は,少なくとも約4個である。 4.以下の一般式を有するアミンから誘導される,請求の範囲第1項に記載のホ ウ素化アミン塩:R3R4R5N ここで,各R3,R4,R5は,それぞれ独立して,水素,ヒドロカルビル基, アミノヒドロカルビル基,ヒドロキシヒドロカルビル基,またはヒドロキシヒド ロカルビルオキシヒドロカルビル基,あるいはR3およびR4は,一緒になって ,環(この環は,窒素原子,および必要に応じて,イオウ原子,リン原子,酸素 原子または他の窒素原子を有する)を形成するヒドロカルビル基であり,該アミ ンは,少なくとも1個のヒドロキシル基またはN−H基を有する。 5.請求の範囲第4項に記載の塩であって,R3およびR4は水素,そしてR5 はヒドロカルピル基である。 6.少なくとも1種のヒドロキシヒドロカルビルアミンから誘導される請求の範 囲第1項に記載の塩。 7.請求の範囲第6項に記載の塩であって,前記ヒドロキシヒドロカルビルアミ ンは,次式のアルコキシル化ヒドロカルビルアミンである: ▲数式、化学式、表等があります▼ ここで,Rは,約6個〜約30個の炭素原子を有するヒドロカルビル基,R2は ,エチレン基またはプロピレン基,R3は,約5個までの炭素原子を含有するア ルキレン基,aは0または1,各R′は水素または低級アルキル基,そしてx, yおよびzは,それぞれ独立して,0〜約10の整数であり,x,yおよびzの 少なくとも1個は,少なくとも1である。 8.以下の反応により調製される窒素含有組成物から誘導される,請求の範囲第 1項に記載のホウ素化アミン塩:該反応は,炭化水素置換のカルボン酸生成化合 物と,該酸生成化合物の1当量あたり,窒素原子に結合した少なくとも1個の水 素を有するアミンの少なくとも約1/2当量を用いた反応である。 9.請求の範囲第8項に記載のホウ素化アミン塩であって,前記アミンはポリア ミンである。 10.以下のホウ素含有および窒素含有組成物から誘導された,請求の範囲第1 項に記載のホウ素化アミン塩:該組成物は,炭化水素置換のカルボン酸生成化合 物と,該酸生成化合物の1当量あたり、窒素原子に結合した少なくとも1個の水 素を有するアミンの少なくとも約1/2当量との反応によりアシル化窒素中間体 を形成すること,および該中間体をホウ素化合物と反応させること,により調製 される。 11.請求の範囲第10項に記載のホウ素化アミン塩であって,前記アミンはポ リアミンである。 12.請求の範囲第10項に記載のホウ素化アミン塩であって,前記中間体との 反応に供されるホウ素化合物の量は,前記中間体の窒素の各原子割合に対し,ホ ウ素の約0.1〜約10原子割合を供給するのに充分な量である。 13.次式の亜リン酸ジアルキル,イオウ源,アミン,およびホウ累化合物の反 応により調製される,少なくとも1種のジヒドロカルピルモノチオリン酸のホウ 素化アミン塩:▲数式、化学式、表等があります▼(IV)ここで,R1および R2は,それぞれ独立して,1個〜約30個の炭素原子を有するヒドロカルビル 基である。 14.請求の範囲第13項に記載のホウ素化アミン塩であって,前記イオウ源は 元素イオウ,ハロゲン化イオウ,または硫化された有機化合物である。 15.請求の範囲第13項に記載のホウ素化アミン塩であって,前記イオウ源は ,元素イオウである。 16.請求の範囲第13項に記載のホウ素化アミン塩であって,前記アミンは以 下の式により特徴づけられる:R3R4R5N ここで,各R3R4R5は,それぞれ独立して,水素,ヒドロカルビル基,アミ ノヒドロカルビル基,ヒドロキシヒドロカルビル基,またはヒドロキシヒドロカ ルビルオキシヒドロカルビル基,あるいはR3,およびR4は,一緒になって, 環(この環は,窒素原子,および必要に応じて,イオウ原子,酸素原子,リン原 子または他の窒素原子を有する)を形成するヒドロカルビル基であり,該アミン は,少なくとも1個のヒドロキシル基またはN−H基を有する。 17.請求の範囲第16項に記載のホウ素化アミン塩であって,R3およびR4 は水素,そしてR5はヒドロカルビル基である。 18.請求の範囲第13項に記載のホウ素化アミン塩であって,前記アミンは, 少なくとも1種のヒドロキシアミンである。 19.請求の範囲第18項に記載のホウ素化アミン塩であって,前記ヒドロキシ アミンは,次式のアルコキシル化ヒドロカルビルアミンである: ▲数式、化学式、表等があります▼ ここで,Rは,約6個〜約30個の炭素原子を有するヒドロカルビル基,R2は ,エチレン基またはプロピレン基,R3は,約5個までの炭素原子を有するアル キレン基,aは0または1,各R′は水素または低級アルキル基,そしてx,y およびzは,それぞれ独立して,0〜約10の整数であり,x,yおよびzの少 なくとも1個は,少なくとも1である。 20.請求の範囲第13項に記載のホウ素化アミン塩であって,前記アミン基は ,以下の反応により調製される窒素含有組成物である:該反応は,炭化水素置換 のカルボン酸生成化合物と,該酸生成化合物の1当量あたり,窒素原子に結合し た少なくとも1個の水素を有するアミンの少なくとも約1/2当量との反応であ る。 21.請求の範囲第20項に記載のホウ素化アミン塩であって,前記アミンはポ リアミンである。 22.以下のホウ素含有および窒素含有組成物から誘導された,請求の範囲第1 3項に記載のホウ素化アミン塩:該組成物は,炭化水素置換のカルボン酸生成化 合物と,該酸生成化合物の1当量あたり,窒素原子に結合した少なくとも1個の 水素を有するアミンの少なくとも約1/2当量との反応によりアシル化窒素中間 体を形成すること,および該中間体をホウ素化合物と反応させること,により調 製される。 23.請求の範囲第22項に記載のホウ素化アミン塩であって,前記アミンはポ リアミンである。 24.請求の範囲第22項に記載のホウ素化アミン塩であって,前記中間体との 反応に供されるホウ素化合物の量は,前記中間体の窒素の各原子割合に対し,ホ ウ素の約0.1〜約10原子割合を供給するのに充分な量である。 25.請求の範囲第13項に記載のホウ素化アミン塩であって,前記ホウ素化合 物は,三酸化ホウ素,ハロゲン化ホウ素,ホウ素酸,ホウ素酸無水物,ホウ素ア ミド,およびホウ素酸エステルからなる群から選択される。 26.請求の範囲第13項に記載のホウ素化アミン塩であって,前記アミンおよ び前記ホウ素化合物は,前記亜リン酸エステルおよびイオウ源と混合する前に, ホウ素化アミン塩を形成するべく,予備反応に供される。 27.請求の範囲第13項に記載のホウ素化アミン塩であって,前記亜リン酸エ ステル,イオウ源,およびアミンは,次いで,ホウ素化合物でホウ素化される, アミン塩を形成するべく,反応に供される。 28.請求の範囲第13項に記載のホウ素化アミン塩であって,亜リン酸エステ ル:イオウ源:アミン:およびホウ素化合物のモル比は,約1:0.4〜1:0 :4〜1:0.5〜5である。 29.以下の反応により調製される,少なくとも1種のジヒドロカルビルモノチ オリン酸のホウ素化アミン塩:該反応は,少なくとも1種のジヒドロカルビルモ ノチオリン酸,アミン,およびホウ素化合物の反応である。 30.請求の範囲第29項に記載のホウ素化アミン塩であって,前記モノチオリ ン酸は,次いでホウ素化合物でホウ素化されるアミン塩を形成するべく,アミン との反応に供される。 31.請求の範囲第29項に記載のホウ素化アミン塩であって,前記アミンおよ び前記ホウ素化合物は、次いで前記モノチオリン酸との反応に供されるホウ素化 アミンを形成するべく,予備反応に供される。 32.潤滑粘性のある少なくとも1種のオイルの主要量と,請求の範囲第1項に 記載の(A)ホウ素化アミン塩の少量とを含有する潤滑剤または機能流体組成物 。 33.潤滑粘性のある少なくとも1種のオイルの主要量と,請求の範囲第13項 に記載の(A)ホウ素化アミン塩の少量とを含有する潤滑剤または機能流体組成 物。 34.潤滑粘性のある少なくとも1種のオイルの主要量と,請求の範囲第29項 に記載の(A)ホウ素化アミン塩の少量とを含有する潤滑剤または機能流体組成 物。 35.請求の範囲第32項に記載の潤滑剤または機能流体であって,前記組成物 はまた,以下の(B)を含有する:(B)少なくとも1種の溶解性の窒素含有組 成物:該組成物は,炭化水素置換のコハク酸生成化合物と,該酸生成化合物の1 当量あたり,窒素原子に結合した少なくとも1個の水素を有するアミンの少なく とも約1/2当量との反応により,調製される。 36.請求の範囲第35項に記載の組成物であって,前記アミン(B)はポリア ミンである。 37.請求の範囲第35項に記載の組成物であって,前記(B)のコハク酸生成 化合物は,前記置換基中に,平均して,少なくとも約50個の脂肪族炭素原子を 有する。 38.請求の範囲第35項に記載の組成物であって,前記(B)のコハク酸生成 化合物は,コハク酸,その無水物,エステル,およびハロゲン化物からなる群か ら選択される。 39.請求の範囲第35項に記載の組成物であって,前記(B)のコハク酸生成 化合物の炭化水素置換基は,約700〜約10,000の範囲内のMn値を有す るポリオレフィンから誘導される。 40.請求の範囲第35項に記載の組成物であって,前記(B)のアミンは,次 式により特徴づけられる:R1R2NH ここで,R1およびR2は,それぞれ独立して,水素,または炭化水素基,アミ ノ置換炭化水素基,ヒドロキシ置換炭化水素基,アルコキシ置換炭化水素基,ア ミノ基,カルバミル基,チオカルバミル基,グアニル基,およびアシルイミドイ ル基である;但し,R1およびR2の1個だけは,水素とされ得る。 41.請求の範囲第35項に記載の組成物であって,(B)の前記アミンはポリ アミンである。 42.請求の範囲第35項に記載の組成物であって,前記A:Bの重量比は,約 0.1:1〜約10:1である。 43.請求の範囲第33項に記載の潤滑剤または機能流体組成物であって,前記 組成物はまた,以下の(B)を含有する:(B)少なくとも1種の溶解性の窒素 含有組成物:該組成物は,炭化水素置換のコハク酸生成化合物と,該酸生成化合 物の1当量あたり,窒素原子に結合した少なくとも1個の水素を有するアミンの 少なくとも約1/2当量との反応により,調製される。 44.請求の範囲第43項に記載の組成物であって,前記アミン(B)はポリア ミンである。 45.請求の範囲第43項に記載の組成物であって,前記(B)のコハク酸生成 化合物は,前記置換基中に,平均して,少なくとも約50個の脂肪族炭素原子を 有する。 46.請求の範囲第43項に記載の組成物であって,前記(B)のコハク酸生成 化合物は,コハク酸,その無水物,エステル,およびハロゲン化物からなる群か ら選択される。 47.請求の範囲第43項に記載の組成物であって,前記(B)のコハク酸生成 化合物の炭化水素置換基は,約700〜約10,000の範囲内のMn値を有す るポリオレフィンから誘導される。 48.請求の範囲第43項に記載の組成物であって,前記(B)のアミンは,次 式により特徴づけられる:R1R2NH ここで,R1およびR2は,それぞれ独立して,水素,または炭化水素基,アミ ノ置換炭化水素基,ヒドロキシ置換炭化水素基,アルコキシ置換炭化水素基,ア ミノ基,カルバミル基,チオカルバミル基,グアニル基,およびアシルイミドイ ル基である;但し,R1およびR2の1個だけは,水素とされ得る。 49.請求の範囲第43項に記載の組成物であって,(B)の前記アミンはポリ アミンである。 50.請求の範囲第43項に記載の組成物であって,前記A:Bの重量比は,約 0.1:1〜約10:1である。 51.請求の範囲第35項に記載の潤滑剤または機能流体組成物であって,前記 溶解性の窒素含有組成物(B)はまた,ホウ素を含有し,そして以下の反応によ り,調製される:該反応は,溶解性のアシル化窒素化合物と,以下からなる群か ら選択される少なくとも1種のホウ素化合物との反応である;三酸化ホウ素,ハ ロゲン化ホウ素,ホウ素酸,ホウ素酸無水物,ホウ素アミド,およびホウ素酸の エステル。 52.請求の範囲第43項に記載の潤滑剤または機能流体であって,前記溶解性 の窒素含有組成物(B)はまた,ホウ素を含有し,そして以下の反応により,調 製される:該反応は,溶解性のアシル化窒素化合物(B)と,以下からなる群か ら選択される少なくとも1種のホウ素化合物との反応である;三酸化ホウ素,ハ ロゲン化ホウ素,ホウ素酸,ホウ素酸無水物,ホウ素アミド,およびホウ素酸の エステル。 53.請求の範囲第32項に記載の潤滑組成物であって,該組成物は,潤滑油ま たはグリースである。 54.請求の範囲第33項に記載の潤滑組成物であって,該組成物は,潤滑油ま たはグリースである。 55.請求の範囲第34項に記載の潤滑組成物であって,該組成物は,潤滑油ま たはグリースである。 56.少なくとも約40%の水,および請求の範囲第1項に記載の少なくとも1 種のホウ素化アミン塩を含有する水系。 57.少なくとも約40%の水,および請求の範囲第13項に記載の少なくとも 1種のホウ素化アミン塩を含有する水系。 58.少なくとも約40%の水,および請求の範囲第29項に記載の少なくとも 1種のホウ素化アミン塩を含有する水系。 59.請求の範囲第56項に記載の水系であって,該水系はまた,以下の(B) を含有する: (B)少なくとも1種の溶解性の窒素含有組成物:該組成物は,炭化水素置換の コハク酸生成化合物と,該酸生成化合物の1当量あたり,窒素原子に結合した少 なくとも1個の水素を有するアミンの少なくとも約1/2当量との反応により, 調製される。
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