JPH03503907A - カルボン酸エステル、該カルボン酸エステルを含有する液状組成物、および金属部品を潤滑させる方法 - Google Patents
カルボン酸エステル、該カルボン酸エステルを含有する液状組成物、および金属部品を潤滑させる方法Info
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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】
カルホンエステル、該カルボン エステルを含 する液状および rJ。を°
させる
&朋ヱし1賢
本発明は、カルボン酸エステルに関し、さらに特定すると、リン含有のカルボン
酸エステル、および合成潤滑剤としてのそれらの用途、および液状のフッ素含有
炭化水素を含む液状組成物中での潤滑剤としてのそれらの用途に関する。さらに
特定すると、本発明は、合成潤滑剤に関し、そして冷却液体として有用な液状組
成物に関する。
良胛立且盈
亜リン酸トリアルキルと、種々のα、β−不飽和酸、エステル、ケトン、アルデ
ヒド、アミドおよびニトリルとのプロトン性溶媒中での反応は、文献に記述され
ている。例えば、テトラヘドロン(Tetrahedron)、1966年、2
2巻、9.2561〜2573を参照せよ。亜リン酸ジアルキルと活性化された
オレフィン(上で記述されているもの)との遊離ラジカル機構による反応もまた
、例えば、メソデンデールオルガニツシュ ケミ−(Methoden Der
Or a皿5che Chemie)、1271巻、p、463〜475、ホ
ーベン−ウニイル(Houben−4eyl )のような文献に記述されている
。上記方法により調製されるリン含有組成物は、種々の用途に有用である。例え
ば、それらは、延焼防止添加剤として有用である。
本発明は、あるタイプのリン含有カルボン酸エステルの合成潤滑剤としての用途
、および冷却系で一般に用いられるタイプのフッ素含有炭化水素を主要量で含む
組成物中で有用な潤滑剤としての用途に関する。
クロロフルオロカーボンは、一般に、工業では、CFCと言われ、エアロゾルで
のプロペラントとして広く用いられている。
しかし、環境論者がこの試薬の使用を減らすように要求しているために、エアロ
ゾルでのこの試薬の使用は、最近では減少している。もし、この試薬の使用を低
減しないと、大気のオゾン層に対するCFCの有害な影響のために、CFCの使
用を全面的に禁止しなければならなくなる。CFCはまた、冷却剤、発泡剤およ
び特定溶媒として、独特の特性の組合せを有するために、エレクトロニクス工業
や宇宙航空工業にも用いられている。これらの目的のために利用されているCF
CO例には、クロロトリフルオロメタンであるCFC−11、ジクロロジフルオ
ロメタンであるCFC−12、および1.2.2− )リフルオロ−1,1,’
2−トリクロロエタンであるCFC−113が包含される。
1976年以来、エアロゾル工業が、CFCの使用を削減するように、もしそう
しないと、CFCの使用を排除するとの圧力を受は始めたとき、エアロゾル工業
では、CPCプロペラントに代えて、炭化水素プロペラントを用いる方向で継続
的な動きが進められた。ブタンのような炭化水素は、容易に入手可能であり、安
価であって、かつ最終生成物の特性は、一般に、プロペラントを置き換えたこと
による影響を受けない。しかしながら、CPC冷却剤や発泡剤の安全な代替物を
見いだすことの問題点を解決することは、いっそう困難となっている。完全にハ
ロゲン化された炭化水素の代わりとして、いくつかの代替物の候補が提案されて
いる。これらには、少なくとも数個の水素原子を含有するハロゲン化炭化水素が
包含される。このような炭化水素には、例えば、ジフルオロクロロメタンである
HCF’C−22,1,1−ジクtlftff−2,2,2−トリフ kオax
タンである)IcFc−123,1,l、 1.2−テトラフルオロエタンであ
るHFC−134a、および1.1−ジクロロ−1−フルオロエタンであるHC
FC−141bがある。
これらの提案された代替物がオゾンを減少させる可能性は、以前用いられていた
CFCがオゾンを減少させる可能性より著しく低い。オゾンを減少させる可能性
とは、大気中にて、物質がオゾン層を破壊する能力の相対的な割合である。それ
は、塩素(これは、オゾン分子を攻撃する原子である)の重量パーセントと、大
気中でのその寿命との組合せである。HCFC−22およびHFC−134aは
、一般に、冷却剤に適用する際の候補として推奨されている。RFC−134a
は、そのオゾンを減少させる可能性がゼロであると報告されているために、特に
魅力的である。
ある代替物質が冷却剤として有用であるためには、それは、圧縮器で用いられる
潤滑剤と相溶性でなければならない。
CFC−12のような現在用いられている冷却剤は、エアーコンディショナーの
圧縮器での潤滑剤として利用される鉱物性潤滑油と容易に相溶する。しかしなが
ら、上記の冷却剤の候補は、現在使用されている冷却剤とは異なる溶解特性を有
する。例えば、鉱物性の潤滑油は、RFC−134aと非相溶性(すなわち、非
溶解性)である。このような非相溶性のために、冷却装置およびエアーコンディ
ショナ−(これには、自動車用のエアーコンディショナー、家庭用のニア−コン
ディジフナ−および工業用のエアーコンディショナーが包含される)を含む圧縮
タイプの冷却設備にて、圧縮器の寿命が不十分となる。この問題は、自動車のエ
アーコンディショナーの系では、圧縮器が別に潤滑されないので、そして冷却剤
と潤滑剤との混合物が系全体にわたって循環しているので、特に明らかである。
望ましい冷却液体として機能するために、冷却剤と潤滑剤との混合物は、広い温
度範囲(例えば、約0℃〜80℃以上)にわたって、相溶性でありかつ安定でな
ければならない。この潤滑剤は、−40’C〜80°Cの温度範囲にわたって、
約5%〜15%の濃度で、冷却剤に溶解性であることが、一般に、望ましい。こ
れらの温度は、一般に、自動車の空気調和圧縮器の作動温度に相当する。この冷
却液体は、熱安定性に加えて、高温でも保持されるような適当な粘度特性を有し
ていなければならない。また、この冷却液体は、圧縮器のシールとして用いられ
る物質に対し、有害な影響を及ぼすべきではない。
テトラフルオロエタンおよびポリオ牛シアル牛レンゲリコールを含有する組成物
は、米国特許第4.755.316号で述べられている。この組成物は、冷却系
にて有用である。冷却油は、米国特許第4.248.726号および第4.26
7、064号に記述されている。この油は、ポリグリコールと、0.1%〜10
%のグリシジルニーデルタイブのエポキシ化合物またはエポキシ化脂肪酸モノエ
ステルと、必要に応じて、エポキシ化合物油との混合物から構成される。この潤
滑油は、ハロゲン含有冷却剤(例えば、フレオン(Freon)11.12.1
3.22.113.114、SOOおよび502(これらは、デュポン社から市
販されている)、特に、フレオン12または22)を用いる冷却装置にて、有用
であると述べられている。
米国特許第4.431.557号は、フッ素および塩素含有の冷却剤、炭化水素
油、およびアルキレンオキシド添加化合物(これは、冷却剤の存在下にて、油の
耐熱性を向上させる)から構成される流体組成物を記述している。炭化水素油の
例には、鉱油、アルキルベンゼン油、二塩基酸エステル油、ポリグリコールなど
が含まれる。この組成物は、負荷輸送添加剤を含む他の添加剤(例えば、リン含
有酸エステル、リン酸エステルなど)を含有し得る。フルオロカーボン冷却剤の
例には、R−11、R−12、R−113、R−114、R−500などが包含
される。
米国特許第4.428.854号は、冷却系で用いるための吸収性沈却剤組成物
を記述している。この組成物は、1゜i、 1.2−テトラフルオロエタン、お
よびこのエタンを溶解し得る有機溶媒を含有する。開示の溶媒には、有機アミド
、アセトニトリル、N−メチルビロール、N−メチルピロリジン、N−メチル−
2−ピロリドン、ニトロメタン、種々のジオキサン誘導体、グリコールエーテル
、ギ酸ブチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチル、アセトン、
メチルエチルケトン、他のケトンおよびアルデヒド、トリエチルリン酸トリアミ
ド、リン酸トリエチレン、リン酸トリエチルなどがある。
(a)ハロゲン化炭化水素冷却剤、(b)ポリエチレングリコールメチルエーテ
ルの液状吸収剤、および(c)少なくとも1種の安定化剤を含有する安定化され
た吸収剤組成物は、米国特許第4.454.052号に記述されている。安定化
剤の例には、リン酸エステル、エポキシ化合物および有機スズ化合物が包含され
る。このポリエチレングリフールメチルエーテルタイプの化合物は、以下の一般
式を有する二
CH3−0−(CH3I、0)。R
nは、1〜6の整数であり、そしてRは、Hs CH3−またはCH3CO−で
ある。
1.1−ジフルオロメタン、 1,1,1.2−テトラフルオロエタンなどを含
めた種々のハロゲン化炭化水素が、記述されている。
米国特許第4.559.154号は、作動流体として用いられる吸収熱ポンプ、
3個〜5個の炭素原子を有する飽和フルオロヒドロカーボンまたはフルオロヒド
ロカーボンエーテルに関する。
このようなフルオロヒドロカーボンと共に用いて有用であると述べられている溶
媒には、テトラグリム(tetraglyme)のようなエーテル、アミド(こ
れは、N−アルキルピロリドンのようなラクタム、スルホンアミドおよび環状尿
素を含めた尿素であり得る)が包含される。
a朋ヱ8」旨
リン含有組成物およびカルボン酸エステル組成物を記述する。このエステルは、
合成潤滑剤として有用であり、そしてフッ素含有炭化水素を含む液状組成物中で
の潤滑剤として有用である。この液状組成物はまた、以下の(A>および(B)
を含有して記述される:
(A)主要量のフッ素含有炭化水素であり、該炭化水素は、1個または2個の炭
素原子を含有する;および(B)少量の溶解性の有機潤滑剤であり、該潤滑剤は
、次式により特徴づけられる少なくとも1種のカルボン酸エステルを含有する:
および
Roは、ヒドロカルビレン基、または−P (0) (OR3)2基で置換され
たヒドロカルビレン基;
Zit−COOR’、−C(0)NR’R5、−C(0) (OR’)、N(R
’)C(0)RT、 −〇(0)(OR6)、QC(0)R7、−CN、−CH
o、または−C(0)R” ;R8はアルキレン基;
R1は、ヒドロカルビル基またはヒドロカルビルオキシヒドロカルビル基であり
、またR1は、R3と同じであってもよい;R3は、独立して、ヒドロカルビル
基;R4およびR5は、それぞれ独立して、Hまたはヒドロカルビル基;
R6はヒドロカルビレン基;
RTはヒドロカルビル基;
yは、1〜約20の整数;
R1[Iは、独立して、Hまたはヒドロカルビル基;R目は、Hまたは−COO
R’ ;そしてnは、2〜約6の整数である:
但し、式Iでは、2またはR11の少なくとも1個は−COOR’基であり、モ
して2およびR11の両方が−COOR’のとき、Roは、−P (0) (O
R’ )2基で置換されたヒドロカルビレン基である。
本発明の液状組成物は、冷却装置およびエアーコンディショナー(これには、自
動車用のエアーコンディショナー、家庭用のエアーコンディショナーおよび工業
用のエアーコンデ、イショナーが包含される)にて、冷却液体として特に有用で
ましい 態 の言B
この明細書および請求の範囲全体を通じて、他に明らかに指示がなければ、全て
の部およびパーセントは重量基準であり、温度は摂氏であり、そして圧力は、大
気圧またはそれに近い。
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
」および「ヒドロカルビレン」は、本発明の文脈内で、極性基に直接結合した炭
素原子を有し、そして炭化水素的性質または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)、指環族基(例えば、シクロ
アル牛ルまたはシクロアルケニル)などだけでなく、環状基。ここで、この環は
、分子の他の部分により、完成されている(すなわち、いずれの2つの指示され
た置換基も、−緒になって、指環族基を形成し得る)。このような基は当業者に
より周知である。
例には、メチル、エチル、オクチル、デシル、オクタデシル、シクロヘキシルな
どが包含される:
(2)置換された炭化水素基、すなわち、これらの基は、非炭化水素置換基を有
する。この非炭化水素置換基は、本発明の文脈内では、主として基の炭化水素的
性質を変化させない。
適当な置換基は、当業者に知られている。例には、/10、ヒドロキシ、アルコ
キシなどがある;
(3)へテロ基、すなわち、本発明の文脈内では、主として炭化水素的性質を有
しながら、鎖または環の中に存在する炭素以外のものを有するが、その他は炭素
原子で構成されている基である。適当なヘテロ原子は当業者に明らかであり、例
えば、窒素、酸素およびイオウを包含する。
一般ニ、このヒドロカルビル基では、各10個の炭素原子ニ対し、約3個を越え
ない置換基またはへテロ原子、好ましくは、1個を越えない置換基またはへテロ
原子が存在する。
「アルキル」、「アルキレン」などのような用語は、ヒドロカルビルおよびヒド
ロカルビレンに関する上記の用語と類似した意味を有する。
用語「炭化水素ベースの」もまた同じ意味を有し、そして極性基に直接結合した
炭素原子を有する分子基に援用されるとき、用語「ヒドロカルビル」と交換可能
に用いられ得る。
ここで用いられる用語「低級の」は、ヒドロカルビル、アルキル、アルケニル、
アルコキシなどのような用語と関連して、全体で7個までの炭素原子を含有する
ような基を記述するべく意図されている。
本り己1q羞」」I又携
ある局面では、本発明は、リン含有のカルボン酸エステルに関し、このエステル
は、合成潤滑剤として、および本発明の液状組成物中の潤滑剤として有用である
。本発明はまた、リンを含有しないカルボン酸エステルに関し、このエステルは
、本発明の液状組成物中で、潤滑剤として有用である。本発明の液状組成物は、
主要量のフッ素含有炭化水素を含有する。
(A)フッ 7
この液状組成物中に存在するフッ素含有炭化水素は、少なくとも1個のC−H結
合およびC−F結合を含有する。これら2つの必須タイプの結合に加えて、この
炭化水素はまた、他の炭素−ハロゲン結合(例えば、C−Cl結合)を含有し得
る。本発明の液状組成物は、主として、冷却剤としての使用が意図されているの
で、ごのフッ素含有炭化水素は、好ましくは、1個または2個の炭素原子、より
好ましくは、2個の炭素原子を含有する。
この上で述べたように、本発明の液状組成物で有用なフッ素含有炭化水素は、塩
素のような他のハロゲンを含有し得る。
しかしながら、好ましい1実施態様では、この炭化水素は、炭素、水素およびフ
ッ素だけを含有する。炭素、水素およびフッ素だけを含有するこれらの化合物は
、フルオロヒドロカーボンとして、ここで援用されている。フッ素および水素に
加えて塩素を含有する炭化水素は、クロロフルオロヒドロカーボンとして援用さ
れている。本発明の組成物中で有用なフッ素含有炭化水素は、推進剤、冷却剤お
よび発泡剤として用いられている完全にハロゲン化された炭化水素(例えば、C
FC−11、CFC−12およびCFC−113;これらは、「発明の背景」に
記述されている)とは区別され得る。
本発明の液状組成物中で有用なフッ素含有炭化水素の特定例、報告されたそれら
のオゾン減少可能性は、以下の表Iに示される:
化豆艷立ヱ隻 弐 旺と1(CFC−22CHC
lF20.05HCFC−123CHCl2CF3< 0.05HcFc−14
1b C)I3CC12F < 0.05HF
C−134a CH2FCF3 0* プ
ロセス工学(pp、33〜34.1988年7月)で報告されているオゾン減少
可能性
本発明の液状組成物中で有用な他のフッ素含有炭化水素の例には、トリフルオロ
メタン、1.1.1−1−リフルオロエタン、1.1−ジフルオロエタンおよび
1. I、 2.2−テトラフルオロエタンが包含される。
一般に、冷却剤として有用なフッ素含有炭化水素は、大気圧下にて、比較的低温
(例えば、30 ”C以下)で沸騰するフルオロメタンおよびフルオロエタンで
ある。有用なフルオロカーボン冷却剤は、但温および低圧(例えば、室温および
大気圧)にて、蒸発し熱を吸収することにより、そして高温および高圧にて、凝
縮すると熱を放出することにより、冷却系で熱を移動させるのに役立つ。
本発明の液状組成物は、主要Iのフッ素含有炭化水素を含有する。さらに一般的
には、この液状組成物は、約50重皿%〜約99重量%のフッ素含有炭化水素を
含有する。他の実施態様では、この液状組成物は、約70重量%〜約99重量%
のフッ素含有炭化水素を含有する。
(B)゛ の ゛ 剤 :このフッ素含有炭化水素に加えて、
本発明の液状組成物は、少量の溶解性の有機潤滑剤を含有し、この有機潤滑剤は
、次式により特徴づけられる少なくともINのカルボン酸エステルを含有する:
および
Roは、ヒドロカルビレン基、または−P(0) (OR3)2基で置換された
ヒドロカルビレン基:
Zlt −C0OR’、−C(0)NR’R5、−C(0) (OR”)、N(
R’)C(0)R7、−C(0) (OR6)、QC(0)R7、−CN、−C
lO2または一〇(0)Ji’;R8はアルキレン基;
R1は、ヒドロカルビル基またはヒドロカルビルオキシヒドロカルビル基であり
、またR1は、R3と同じであってもよい;R3は、独立して、ヒドロカルビル
基;R4およびR5は、それぞれ独立して、Hまたはヒドロカルビル基;
R6はヒドロカルビレン基;
R7はヒドロカルビル基;
yは、1〜約20の整数;
R+9は、独立して、■またはヒドロカルビル基;R目は、Hまたは−COOR
’ ;そしてnは、2〜約6の整数である:
但し、式Iでは、2または8口の少なくとも1個は−coam+基であり、そし
て2およびR11の両方が−COOR+のとき、Roは、−F (0) (OR
’ )2基で置換されたヒドロカルビレン基である。
上記の式により特徴づけられる有機潤滑剤は、好ましくは、アセチレン性不飽和
および芳香族性不飽和を含有しない。このような不飽和を含有する化合物は、一
般に、フッ素含有炭化水素、特に、 1,1.1.2−テトラフルオロエタンに
不溶である。
本発明の溶解性潤滑剤または、好ましくは、この潤滑剤が溶解性である限りある
程度のオレフィン性不飽和が存在していてもよい以外は、オレフィン性不飽和を
含有しない。
本発明の液状組成物は、1種またはそれ以上の上記カルボン酸エステル潤滑剤(
I)および(mA−C)を、少量で含有する。さらに一般的には、本発明の液状
組成物は、このカルボン酸エステル潤滑剤を、約1重量%〜約49重量%の量で
含有する。好ましい実施態様では、この液状組成物は、このカルボン酸エステル
潤滑剤を、約1重1%〜約30重1%の量で含有する。
式1では、ヒドロカルビレン基R°は、直鎖または分枝鎖のヒドロカルビレン基
であり得、そしてこのヒドロカルビレン基は、ヒドロカルビレン鎖中に、ヘテロ
原子(例えば、酸素、イオウまたは窒素)を含有し得る。他の実施態様では、R
oは、−P (0) (OR3)2基で置換されたヒドロカルビレン基である(
ここで、各R3は、独立して、ヒドロカルビル基である)。一般に、R3は低級
アルキル基であり、さらに特定すると、各R3は、独立して、メチル基、エチル
基またはブチル基である。このヒドロカルビル基R1、R4、R5、R7および
R11aは、それぞれ独立して、1個〜約20個またはそれ以上の炭素原子を含
有し得る。
式Iでは、Zは、−COOR+、−C(0)NR4−R5、−C(0) (OR
’)、N CR’)C(0)R7、−C(0) (OR6) 、QC(0)R7
、−CN、−CHolまたは一〇(0)R7である。但し、2またはR目の少な
くとも1個は、−COOR1基である。それゆえ、Zが−COOI?Iのとき、
R11はHまたは−COOR’であり得るが、Zが−COOR’でないなら、そ
のときR11は、−COOR’でなければならない。好ましい1実施態様では、
2は、−C0OR’、−C(0) NR’R5または−C(0) (OR6)、
NR’C(0)R7テある。
2とR目の両方が−COOR’のとき、R1基の1つは一般にR3である。
また、2とR”17)両方が−COOR+ ノとき、Roは、−P (0) (
OR3)2基で置換されたヒドロカルビレン基である。
上で述べたように、R8はアルキレン基であり、そしてR6はヒドロカルビレン
基である。これらの基の両方は、一般に、1個〜3個または4個の炭素原子を含
有する直鎖基または分枝鎖基であり得、それらは、水酸基のような他の置換基を
含有し得る。
式Iにより表されるタイプのカルボン酸は、当業者に周知の方法により調製され
得る。1方法では、亜リン酸トリアルキルは、活性化されたオレフィン(例えば
、α、β−不飽和カルボン酸、エステル、アミド、ニトリル、アルデヒド、ケト
ンなどンと反応に供される。このような種々のワン含有エステルの調製は、テト
ラヘドロン(Tetrahedron)、1966年、22巻、p、2561〜
2573に記述されている。
亜リン酸トリアルキルと、1種またはそれ以上のカルボン酸基またはエステル基
で活性化されたオレフィンとの反応は、次の等式に例示されている:
i△だ土ヱヱ血:
(1) (R30)3P + R1eCH=C(R11I)COOH→(R3
0)2P(0)−CH(Rls)−CH(RI9)COOR3(nA)
等式1は、主要生成物が得られると考えられる結合方法による、亜リン酸部分の
β−炭素への付加を例示している。この生成物は、この亜リン酸部分のα−炭素
原子への付加により形成される物質を、少量で含有し得る。
ZL土ヱヱ鼠:
等式2の生成物は、IrBに加えて、IrBに類似している物質ではあるが亜リ
ン酸部分がCOOR3基に対しα−位置の炭素原子にあるような物質を含有し得
る。しかしながら、生成物中の主要物質は、nBである。
ジカルボン モノエステル:
本発明のカルボン酸エステルを調製するための他の方法は、遊離ラジカル生成触
媒の存在下での、亜リン酸ジアルキルとカルボン酸エステルとの反応を包含する
。この反応は、以下のように例示される:
旦ムL土ヱヱ芝:
(4) (R30)2PH(0) + R18C)I= C(R”)C0OR+
基 (R”0)2P(0)CH(R”)CH(R”’)COOR’(ffD)
この反応生成物は、nDに加えて、C0OR+基に対しα−位置にある炭素原子
への亜リン酸の付加により得られる物質も含有し得る。
ジカルボン エステル:
この亜リン酸基は、いずれかの炭素原子に付加し得る。2つのHtB基が同じで
ないか、または2つのR1基が異なるなら、この生成物は、IIEの異なる異性
体の混合物を包含し得る。
上記式のHtBは、Hまたはヒドロカルビル基とされ得る。
上記の亜リン酸ジアルキルまたはトリアルキルと反応される活性化したオレフィ
ンは、カルボン酸またはそのエステル(COOR’)である他に、以下の基によ
り活性化されたオレフィンであってもよい: −C(0)N−R’R’または−
C(0)(OR’)、NCR’)C(0)R7、−C(0) (OR’)QC(
0)R”、−CN、−’CHOまたは−C(0)R”:ここで、R1、R4、R
5、R6、R7およびyは、式Iに関して定義されたものと同じである。活性化
されたオレフィンは、2個またはそれ以上の活性基(例えば、上記のような2個
の−Coo R1基、または1個のC0OR’と他のいずれかの基1個)を含有
し得る。
それゆえ、例えば、最初の1価酸は、アクリル酸または置換されたアクリル酸く
例えば、メタクリル酸、クロトン酸、2−へキサン酸、4−メチル−2−ペンタ
ン酸など)とされ得る。対応するメチルエステル、エチルエステルなども用いら
れ得る。
ジカルボン酸の例には、マレイン酸および置換されたマレイン酸が包含される。
対応するモノエステルおよびジエステルもまた、上記のように使用され得る。
本発明の液状組成物中で使用されるカルボン酸エステルはまた、次式により特徴
づけられ得る:
RC(R′8)(R1+)−C(R1″)<R)Z (n)各Rは、
独立して、RI9または(R30)2P(O)であるが、但し、1つのRは(R
’0)2P(0)であり、他はR1θである;R111は、独立して、Hまたは
ヒドロカルビル基;R”はHまタハ−C0OR’ ;
R1はHl ヒドロカルビル基またはヒドロカルビルオキシ基であるが、但し
、少なくとも1個のR】はHではない:2は、−COOR’、−C(0)NR’
R’、−C(0) (OR1I)yN−(R’)C(0)R7、−C(0) (
OR6)、QC(0)R”、−CN、 −C)10または−C(0)R’ ;R
3は、独立して、ヒドロカルビル基;R4およびR5は、それぞれ独立して、H
またはヒドロカルビル基;
R6はヒドロカルビレン基;
R7はヒドロカルビル基;そして
yは、1〜約20の整数である。
2がC0OR+で20がHのとき、式■のエステルは、α、β−不飽和モノカル
ボン酸またはそのエステル(例えば、アクリル酸およびそれらの誘導体)から誘
導される。2とR11の両方がC0OR’のとき、このエステルは、ジカルボン
酸またはそのエステル(例えば、マレイン酸、フマル酸およびそれらの誘導体)
から誘導される。
他の実施態様では、本発明の液状組成物中で使用されるカルボン酸エステルは、
次式により表され得る:Rは、Hl ヒドロカルビル基または−P(0) (
OR3)2であり、モしテR2は、−OR1、−NR’R5、−(OR6)、N
(R’)C(0)RTまタハ−(OR’)、QC(0)R7である;ここで、R
1、R3、R4、R5、R6、R7およびyは、式Iに関して定義のものと同じ
である。R2が−OR’のとき、このカルボン酸エステルはジエステルである。
このジエステルが、フッ素含有炭化水素(これはまた、炭化水素中に、塩素のよ
うな他のハロゲンも含有する)を含む液状組成物中で用いられるとき、Rは−P
(0) (OR3)2である。このジエステルは、無水物またはジカルボン酸に
関し、て周知のエステル化反応により、調製され得る。RがHのとき、この無水
物は無水コハク酸である。アル牛ル置換されたまたはアルケニル置換された無水
コハク酸(ここで、Rはヒドロカルビル基である)は、周知であり、文献に記述
されている。このようなジカルボン酸およびその無水物は、例えば、オレフィン
またはハロゲン化オレフィンと無水マレイン酸との反応により、調製され得る。
特に、ポリプロピレンテトラマーは、無水マレイン酸と反応され、プロピレンテ
トラマーで置換された無水コハク酸カ形成され得る。類似の反応は、プロピレン
のグイ? −およびトリマー、またはインブチレンのダイマー、トリマー、テト
ラマーを用いて、行われ得る。
式IおよびnF(ここで、R1はヒドロカルビル基である)により表されるタイ
プのカルボン酸エステルは、周知方法(例えば、カルボン酸とアルコール(RI
OH)との反応)により調製される。このアルコールは、1個〜約20個の炭
素原子を含有し、メタノール、エタノール、n−プロパツール、インプロパツー
ル、ブタノール、イソブタノール、n−ヘキサノール、2−エチルヘキサノール
、デカノール、インデカノール、ドデカノール、オクタデカノールなどにより例
示される。
上記式のいずれかのR1基は、市販のアルコールから誘導されるヒドロカルビル
基の混合物を包含し得る。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、E、1.デュポン社の1部門であるビスツ(Vista)ケミカルから販
売されている市販のr AlfolJアルコールが包含されるo Alfol
810は、8個〜lO個の炭素原子を有する直鎖の第1級アルコールから実質的
になるアルコールを含有する混合物である。Alfol 12は、はとんどC1
2脂肪アルコールを含有する混合物である。Alfo11218は、12個〜1
8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。C211
アルコールは、GLC(気体−液体クロマトグラフィー)により決定される。A
lfol 22+アルコールは、アルコールベースでほとんどC2□アルコール
ヲ有スルC18−28第1級アルコールである。これらのより高級なAlfol
アルコールは、かなり高い割合(4ON!!量%まで)のパラフィン性化合物(
これは、望ましくは、反応前に除去され得る)を含有し得る。
市販のアルコール混合物の他の例は、Adol 60である。これは、75重量
%の直鎖C22第1級アルコール、約15重量%のC2e第1級アルコール、お
よび約8重量%のC18およびC24アルコルを含有する。このAdolアルコ
ールは、アッシニランド(Ashland)ケミカル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かつC8〜C18の鎖長範囲の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(Procter &
Gamble)社から入手できる。これらの混合物は、主として、12個、1
4個、16個または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、Co−1214は、0.5%のC111アルコール、66.
0%のCI2アルコール、26.0%のCI4アルコールおよび6.5%のct
eアルコールを含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(Shel l)ケミカル社から入手できる
「ネオドール(Neodol)J生成物が包含される。例えば、Ne0dO12
3は、CI2およびC13アルコールの混合物; Ne。
aol 25は、CI2〜CI5アルコールの混合物;そしてNeodol 4
5は、C14およびCI5アルコールの混合物である。Neodol 91は、
C9、C1BおよびCI+アルコールの混合物である。ネオドール類は、各アル
コールは、約25%の分枝した異性体、および75%の直鎖異性体を含有する。
(以下余白)
R1がヒドロカルビルオキシヒドロカルビレン基であるようなカルボン酸エステ
ルは、当業者に周知の方法により調製され得る。例えば、このようなエステルは
、コハク酸または無水コハク酸を、以下の式により表されるようなポリオキシア
ルコールでエステル化することにより、調製され得る二CH3(CH2)、CH
2(QC)12CH2)nOH(I B)Xは、約0〜約16で変えられ、そし
てnは、約1〜約11で変えられる。好ましい1実施態様では、式IIF中の1
個のR1基は低級アルキル基であり、そして他のR′基は、ヒドロカルビルオキ
シヒドロカルビレン基である。上の式IBにより表されるタイプの市販のオキシ
アルコールの特定例には、rALFONICTnJの一般商品名称でビスタ社か
ら入手できる非常に多くのアルコールが包含される。特定すると、ALFONI
C1412−60は、上の式で表されるタイプのエトキシレートであり、ここで
、Xは約10〜12、モしてnは、平均して、約7である。ビスタ社から入手で
きる他のオキシアルコールには、Xが約4〜約16の範囲でありモしてnが約2
.5〜約10.7の範囲である物質が包含される。このようなエトキシ化された
物質はまた、ネオドール(Neodol)の名称で、シェル社から入手できる。
R1がヒドロカルビルオキシヒドロカルビレン基であるようなカルボン酸エステ
ルを形成するために、プロポキシル化されたアルコールもまた、用いられ得る。
このようなアルコールは、例えば、「ニーフン(Ucon)Jの一般商品名称で
、ユニオンカーバイド社から市販されている。
式IFにより特徴づけられるタイプのカルボン酸エステルの1つは、さらに、次
式により特徴づけられる:各R3は、独立して、低級アルキル基であり、そして
R1およびR2は、式IIFに関して上で定義のものと同じである。1実施態様
では、式nGにより表されるタイプの化合物は、マレイン酸または無水マレイン
酸から調製され、無水マレイン酸が一般に用いられる。無水マレイン酸は、まず
、アルコールまたはオキシアルコール、または他のヒドロキシ含有化合物と反応
し、モノエステルを形成する。このモノエステル中間体は、次いで、亜リン酸ト
リアルキル(RO)aPと反応し、R1がR3に等しいような所望生成物が生成
する。
式nFおよびIIGにより表されるタイプの化合物(ここで、R2は−(ORθ
)、N(R’)C(0)R7であり、ここで、R11はヒドロカルビレン基 R
4はHまたはヒドロカルビル基 R7はヒドロカルビル基、モしてyは、1〜約
20の整数である)は、最初のヒドロキシ含有反応物、次式により表されるオキ
シアルキレン置換されたアミドを用いて、上記の方法により調製される:R7C
(0)NCR’) (R80)、H(、rV )R7はヒドロカルビル基、R4
は、Hまたはヒドロカルビル基、R6はヒドロカルビレン基、モしてyは、1〜
約20の整数である。
ヒドロカルビレン基R6は、一般に、メチレン基、エチレン基またはプロピレン
基とされ得、ヒドロカルビル基R7は、1個〜約20個またはそれ以上の炭素原
子を含有し、モしてR4は、Hまたは低級アルキル基である。
オキシアルキレン置換されたアミド(rV)は、市販の組成物である。例えば、
このようなアミドの一群は、[アナミド(Unamide) Jの一般商品名称
で、ロンザ(Lonza)ケミカル社から市販されている。このようなアミドの
特定の例は、UnaIlide C5であり、ここで、R7はCl2H25−1
R4はH% R’は−C02CH2−1そしてyは5である。式■のアミドもま
た、アクゾケミー(Akzo Chamie)社から、「エトミツド(Etho
mids) Jの商品名称で入手できる。
上の式L nFおよびIIGでは、R2は−NR’R’であり得、ここで、R
4およびR5は、それぞれ独立して、水素またはヒドロカルビル基である。この
ようなアミドエステルはまた、まずモノエステルを形成し、次いで、遊離のカル
ボキシル基をアミンR’R5NHと反応させることにより、ジカルボン酸または
その無水物から、周知方法により調製され得る。
弐nFにより表されるタイプのカルボン酸エステルの一般例は、以下の表で例示
される二
及工
I H−C2H6−−QC2H5
2C,2H2,−C)13− −〇CH33(CH30)2P(0)
CH30C2H64(C2H50)2P (0) C2H50C2H55(
C2H50)2P(0) C2H5−N(C2H5)26 (C2HsO
)2P(0) C2H5−(OCR2CH2)5NC(0)CI2H257
(C2HsO)2P(0) −C2H5−−(OC2Ha)70(CH2)+t
−+3CH3本発明の液状組成物中での潤滑剤として有用なカルボン酸エステル
はまた、次式により特徴づけられ得る:R100CR”’XR12COOR’
(V)各RI2は、独立して、ヒドロカルビレン基、各R1は、
独立して、ヒドロカルビル基またはヒドロカルビルオキシヒドロカルビレン基で
あり、そしてXは0、SまたはNR”である;ここで、R8は、H、ヒドロカル
ビルまたはH9C(0)−であり、そ17てR9はヒドロカルビル基である。
ヒドロカルビル基R8およびR9は、それぞれ独立して、1個〜約20個の炭素
原子を含有し得る。ヒドロカルビレン基RI2は、このカルボン酸エステルがフ
ッ素含有炭化水素に溶解性であるという条件で、ある数の炭素原子を含有し得る
。一般に、このヒドロカルビレン基は、1個〜約10個の炭素原子を含有する。
ヒドロカルビル基R1は、一般に、1個〜約20個の炭素原子を含有し得、この
ヒドロカルビル基は、分枝鎖または直鎖のヒドロカルビル基であり得る。このヒ
ドロカルビルオキシヒドロカルビレン基は、1個〜約50個の炭素原子を含有し
得、これらの基はまた、直鎖または分枝鎖であり得る。分枝鎖のヒドロカルビル
基およびヒドロカルビルオキシヒドロカルビレン基からは、一般に、直鎖基を含
有するエステルより1、溶解性の高いエステルが得られる。R1のアルキル基の
特定の例には、エチル、プロピル、n−ブチル、イソブチル、n−ペンチル、2
.2.4−1−リメチルベンチル、n−ヘキシル、2−エチルヘキシルなどが包
含される。R7のアルキレン基の例には、エチレン、メチルエチレン1.フロピ
レン、n−ブチレン、n−ヘキシレンなどが包含される。
式Vにより表されるタイプのジカルボン酸エステルは、当業者に周知の方法によ
り、調製され得る。例えば、このジカルボン酸エステルは、対応するジカルボン
酸(その多くは市販されている)のエステル化により調製され得る。エステル化
されて式Vにより表されるタイプのジエステルを形成し得るジカルボン酸物質の
特定の例には、以下が包含される:チオジグリコール酸;3.3−チオジプロピ
オン酸;ジグリコール酸;3,3’−オキシジプロピオン酸など。式■により表
されるタイプのカルボン酸エステルは、以下の表■により例示される。
表1−
Rl00CR12xR12COORI(V)EX、 X R”
R’8 0 −CH2CH2−n−C3H7−90−CH2CH
2C)12− イソブチル10 0 −CH2CH2−2−メチルペンチ
ル11 S −CH2CH2−C2H5−12S −CB2CH2
CH2−2,2,4−1−リメチルペンチル13 NU −CH2CH2
−n−CH2R3一本発明の液状組成物中で潤滑剤(B)として有用なカルボン
酸エステルはまた、次式により特徴づけられ得る:[(R30)2P(0)−C
(R”)−CH(R”’)COO−+7−R” (mc)■
C0OR’
R8はアルキレン基;
R1は、ヒドロカルビル基またはヒドロカルビルオキシヒドロカルビル基であり
、R’は R3と同じであってもよい;R3は、独立して、ヒドロカルビル基;
R11ilは、独立して、Hまたはヒドロカルビル基;そしてnは、2〜約6の
整数である。
本発明の液状組成物は、冷却装置およびエアーコンディショナー(これには、自
動車用のエアーコンディショナー、家庭用のエアーフンディジツナ−および工業
用のエアーコンディショナーが包含される)にて、冷却液体として特に有用であ
る。
アルキレン基Rilは、直鎖または分枝鎖のアルキレン基(例エバ、エチレン、
フロピレン、メチルエチレン、ブチレンなど)であり得る。このR1!基は、2
個またはそれ以上の水酸基を含有し得る。R’SR3およびRIi1基は、上記
式IIFおよびIIGで見いだされるものと同じ基に対応する。弐nFおよびI
[Gに関するこのような基の論述は、同様に、式HA、mBおよび■Cの同じ基
に適用される。
弐HAにより特徴づけられるリン含有組成物は、α、β−不飽和カルボン酸とポ
リヒドロキシ化合物との反応により調製され、エステルが形成され得る。このエ
ステルは、次いで、遊離ラジカル発生剤の存在下にて、亜リン酸ジアルキル(R
30)2P(0)Hと反応され得る。過剰のα、β−不飽和カルボン酸は、ポリ
ヒドロキシ化合物と反応され得、このポリヒドロキシ化合物の1個より多いヒド
ロ牛シ基との反応が生じる。従って、nは、このポリヒドロキシ反応物中の水酸
基の数および反応に使用されるカルボン酸の量に依存して、2〜約6の整数とさ
れ得る。有用なポリオールの例には、グリセローノペペンタエリスリトール、ジ
ペンタエリスリトールなどが包含される。このポリヒドロキシ化合物と反応され
得るα、β−不飽和カルボン酸の例には、アクリル酸および置換されたアクリル
酸(例えば、メタクリル酸、クロトン酸など)が包含される。
式I[IBおよび■Cにより表されるタイプのエステルは、α、β−不飽和ジカ
ルボン酸またはその無水物から、ポリヒドロキシ化合物との反応により得られ、
1種またはそれ以上の半エステルが生成する。これらは、続いて、用いられるα
、β−不飽和ジカルボン酸またはその無水物のモル数に対応する等モル量の亜リ
ン酸トリアルキルで処理される。これらの反応の生成物は、弐mBおよびII[
C(ここで R1はR3に等しい)の化合物に対応する。生成物は、主として、
式mBの生成物であると考えられている。
以下の実施例は、表■および■で示されるい(つかの特定のカルボン酸エステル
の調製、および上記式で表され本発明の均一液状組成物中で有用な他のエステル
の調製を例示する。
実施例2
プロピレンテトラマーで置換された無水コハク酸532部(2モル)、メタノー
ル300部、および30部のAmberlyst 15 (これは、ロームアン
ドハース社製の触媒である)の混合物を調製し、室温で6時間攪拌し、その後、
70°Cまで加熱して、この温度で一晩維持する。次いで、メタノール/水を除
去し、追加のメタ/−ルを加えて、反応系を、90℃で4時間攪拌する。メタノ
ールを加え90℃で4時間加熱する手順を、3回繰り返して、所望生成物を得る
。
実施例4
無水マレイン酸392部(4モル)、およびエタノール202部を反応器に充填
し、この混合物を65℃まで加熱する。約60°Cで発熱が始まり、この混合物
の温度は約85℃まで達する。発熱が終わると、この混合物を95℃まで加熱し
、この温度で3時間維持する。この混合物の一部(187部、1.26当量)を
反応容器に充填し、75°Cまで加熱して、それから、亜リン酸トリエチル21
0部(1,26当Iりを1.5時間にわたって加える。この間、温度を約70〜
80℃で維持する。全ての亜リン酸塩を加えたとき、この混合物を、75℃でさ
らに5時間加熱し、20 itHg、で160℃まで真空ストリッピングして、
濾過する。この濾液は、10.82%のリン(理論値10.0)を含有する所望
生成物である。
実施例6
反応容器に、無水マレイン酸196部(2,O当量)、トルエン120部、およ
び660部のUnamide C−5(これは、ロンザ(Lonza)ケミカル
社から入手できる)を充填する。上で調製した混合物を60°Cまで加熱して、
無水マレイン酸を溶解させ、次いで、この混合物を95℃まで加熱して、この温
度で4時間維持する。
60℃まで冷却した後、追加のUnamide C−5の6.6部を加え、この
混合物を95℃まで加熱して、反応を完結させる。次いで、亜リン酸トリエチル
(299部)を−滴ずつ加える。この添加を約2,5時間で完結させ、この混合
物を、90℃で2時間維持する。
この反応混合物を、30 au++、Hg、で140℃まで加熱することにより
、ストリッピングする。この残留物を、濾過パッドで濾過すると、4.55%の
リン(理論値4.8)および1.8%の窒素(理論値2.4)を含有する所望生
成物が得られる。
実施例7
無水マレイン酸49部(0,5当jり、および262部(0,5当jl)のAl
fonic 1412−60の混合物を調製し、攪拌しながら60゛Cまで加熱
して、この無水マレイン酸を溶解させる。発熱反応が起こり、温度が85℃まで
上昇する。この混合物を、90℃で1時間維持する。約80°Cまで冷却した後
、この反応混合物に、亜リン酸トリエチル83部を一滴ずつ加え、約2.5時間
で添加を完結させる。この反応混合物を、90℃でさらに2時間維持し、約15
0℃まで加熱した後、この反応混合物を冷却し、濾過助剤を用いて濾過する。こ
の濾液は、3.55%のリン(理論値3.9)を含有する所望生成物である。
実施例12
チオジプロピオン酸534部(3モル) 、2,2.4− トリメチルペンタノ
ール858部(6,6モル)、キシレン600部、およびバラ−トルエンスルホ
ン酸12部を、反応フラスコに充填する。この混合物を、水を除去しつつ、4時
間で還流状!! (110〜150”C)まで加熱する。この混合物を冷却し、
50%水酸化ナトリウム水溶液7.2部を加えて、触媒を中和する。この反応混
合物を、90〜b
テ濾過ハツトにより濾過する。この濾液は、7.59%(7)I’オウ(理論値
7.93)を含有する所望生成物である。
実施例14
アクリル酸144部(2モル)を反応器に充填し、その後、亜リン酸トリエチル
332部(2モル)を、−滴ずつ急速に加える。
発熱反応が起こり、冷水浴を用いて、反応温度を約45℃に維持する。この反応
混合物を70’Cまで上げ、この温度で約2時間維持して、反応を完結させる。
この反応生成物を、85°C/1 +am、)Ig、で真空ストリッピングす
る。この残留物は、13.00%のリン(理論値13.03)を含有する所望生
成物である。
実施例15
実施例14で得られたエチルエステルを、8個〜10個の炭素原子を含有する市
販のアルコール混合物(ビスタ社から得られるAlfol 810)でエステル
化する。実施例14の生成物119部(0,5モル)、および74部(0,5モ
ル)のAlfol 810を反応容器に充填し、この混合物を、ゆっくりとした
窒素パージ下にて攪拌し、続いて、015時間かけて160℃まで加熱する。約
50℃で、金属ナトリウム0.1部を加える。この混合物を、160〜170°
Cで維持する。この間、約23部の無色液体を、反応容器に取り付けた水トラツ
プにゆっくりと蒸留する。この反応混合物を、トルエン100部に注ぎ、水10
0部で3回洗浄する。洗浄した生成物を、100℃71 mm、 Hg、でス
トリッピングすると、残留物は、8.91%のリン(理論値9.14)を含有す
る所望生成物である。
実施例16
アクリル酸72部(1モル)を反応容器に充填し、攪拌しつつ、亜リン酸トリデ
シル503部(1モル)を−滴ずつ加える。
温度をゆっくりと約50°Cまで上げ、その後、加熱して、5時間で80″Cま
で反応温度を上げる。未反応物質を、95〜100°C/10 mm、Hg、で
ストリッピングする。この残留物は、5.39%のリン(理論値5.39)を含
有する所望生成物である。
実施例17
実施例14の生成物72部(0,3モル)、および87部(0,3モル)のAr
++een O(Armak社)の混合物を調製し、この混合物を、窒素パージ
下で100℃まで加熱する。100°Cで、ナトリウムメトキシド0.2部を加
え、反応混合物を、165〜170℃までゆっくりと加熱する。この混合物を、
この温度で約2時間維持し、約7部のエタノールが発生して、回収する。この残
留物は所望生成物である。
実施例18
実施例14の生成物119部(0,5モル)、および2−アミノ−2−メチル−
1,3−プロパンジオール52.5部(0,5モル)のi合物ヲ調製し、0.5
時間にわたって160〜175℃まで加熱する。この混合物を、ゆっくりとした
窒素パージ下にて攪拌しながら、揮発性物質を除去しつつ、この温度で維持する
。この残留物は、10.21%のリン(理論値10.44)および4.80%の
窒素(理論値4、71)を含有する所望生成物である。
実施例19
無水マレイン酸196部(2モル)およびエタノール102部(2,2モル)の
混合物を、65℃まで加熱する。この場合、発熱反応が起こる。この混合物を、
95℃で2時間維持し、次いで、75℃まで冷却する。それから、亜リン酸トリ
エチル332部(2モル)を、滴下方法で急速に加える。亜リン酸トリエチルの
添加中および全ての亜リン酸トリエチルを加えた後さらに5時間、反応温度を7
5〜80℃で維持するために、冷水浴を用いる。この混合物を、100℃/3m
m、で真空ストリッピングし、この残留物を、らせん状に充填したカラムにより
、分別蒸留し、以下の分画を回収する:
(A)沸点100〜135℃/ 0.2 +ua+、 ;無色液体77部;(B
)沸点135〜137℃70.2m+a、;無色液体108部;および(C)沸
点137℃70.2 mm、 ;無色液体282部。
分画BおよびCは、所望生成物を含有する。分画Cは、10.42%のリン(理
論値10.00)を含有する。
実施例20
217部(1モル)のAlfol 121g、および無水マレイン酸98部(1
モル)の混合物を調製し、3時間で120℃まで加熱する。
この混合物を60°Cまで冷却し、亜リン酸トリデシル503部(1モル)を加
える。この反応混合物を、4時間で90℃まで加熱し、90°C/ 10 +o
m、でストリッピングする。この残留物は、3゜80%のリン(理論値3.79
)を含有する所望生成物である。
実施例21
無水マレイン酸98部(1モル)、およびインプロパツール78部(1,3モル
)の混合物を調製する。発熱反応が起こり、この混合物の温度が60〜70°C
まで上昇する。この混合物を、亜リン酸トリエチル166部(1モル)で処理し
、次いで、混合物を、90〜100°Cで4時間維持する。120℃75〜10
mm、 Hg、でストリッピングした後、残留物は所望生成物である。
実施例22
(A)無水マレイン酸588部(6モル)および2−エチルヘキサノール786
部(6モル)の混合物を、この無水マレイン酸をこのアルコール中で60℃にて
融解することにより、調製する。
この混合物を、窒素散布しつつ攪拌し、95°Cまで加熱する。
そこで、5分間にわたり105°Cまで発熱反応が起こる。この混合物を、95
°Cの温度まで戻し、この温度で2時間維持する。
95℃で酢酸ナトリウム(3,41部)を加え、この混合物を、この温度でさら
に2.25時間維持する。約35°Cまで冷却した後、この液体を濾過すると、
透明なベージュ色の液体生成物が得られる。この生成物は、マレイン酸の所望の
モノエステルである。
(B)(A)で調製したモノエステル458部(2モル)を反応器に充填する。
室温で攪拌しながら、亜リン酸トリブチル500部(2モル)を−滴ずつ加える
。この亜リン酸塩30グラムを加えたとき、5分間で、約28°C〜40°Cの
中間発熱反応が起こる。
次の5分間で、この亜リン酸塩を全体で100グラムの量で加えたとき、この発
熱反応は57℃まで達する。残りの亜リン酸トリブチルの添加中に、必要に応じ
て、この反応器の下に水浴を交互に置いたり取り除いたりして、この反応混合物
を、50〜60℃の間の温度に維持する。添加に要する時間は、全体で、約1.
5時間である。その後、この反応混合物を室温まで冷却し、4時間攪拌する。−
晩冷却後、亜リン酸トリブチル36.3部を、28℃で、発熱させることなく、
この反応混合物に加える。この混合物を、この温度で2.5時間攪拌しそして6
5°Cで3時間攪拌する。180℃/13mm、Hg、でストリッピングするこ
とにより、4時間にわたり、未反応の亜リン酸トリブチルを反応混合物から除去
する。ストリッピング後、この残留物を25℃まで冷却し、濾過助剤を付けた布
パッドで濾過すると、6.17%のリン(理論i6.47)を含有する所望生成
物である濾液が得られる。
実施例23
亜リン酸トリス(2−エチルヘキシル”) tta部(1モル)を反発器に充填
し、25℃で攪拌しつつ、実施例22のAで調製したモノエステル229部(1
モル)を、40分間にわたって一滴ずつ加える。添加の過程では、この反応は、
約24℃〜55℃の発熱反応である。添加が完了した後、この反応混合物を、攪
拌しながら、34℃で165時間冷却する。この反応混合物を、4時間にわたっ
て200℃/ 1.0 +am、 Hg、までストリッピングし、未反応の亜リ
ン酸塩を除去する。ストリッピング後、この残留物を、真空下、50°Cまで冷
却し、次いで、25℃まで冷却する。冷却した生成物を、室温にて、濾過助剤を
付けた布バ・ノドで濾過すると、4.32%のリン(理論値4.79)を含有す
る所望生成物が得られる。
実施例24
(A)無水マレイン酸588部(6モル)およびインブタノール444部(6モ
ル)の混合物を、この無水マレイン酸をこのアルコール中で65℃にて融解する
ことにより、調製する。この溶液を、窒素下にて、30℃まで冷却し、酢酸ナト
リウム2.58部を加える。この混合物を、攪拌し窒素散布しながら、0675
時間にわたって約95°Cまで加熱する。この場合、この混合物を1時間維持し
、次いで、窒素下で一晩冷却する。この混合物の温度を、窒素下でさらに5時間
かけて、95℃まで戻す。25°Cまで冷却した後、この液体を、濾過助剤を付
けた布i<・ノドで濾過すると、所望のモノイソブチルエステルである透明で無
色の液状生成物が得られる。
(B)上の(A)で調製したモノエステル344部(2モル)を−滴ずつ加えつ
つ、亜リン酸トリブチル500部(2モル)を反応器に加え窒素散布下で攪拌す
る。発熱反応が起こり、モノエステルを1,75時間にわたって加えることによ
り、温度を約48℃に維持する。モノエステルの添加が完了すると、この反応混
合物を、外部の冷却手段なしで、2時間で30°Cまで冷却する。
次いで、この混合物を、3時間にわたって120°Cの最大温度まで加熱し、反
応を完結させ、窒素下、−晩で25°Cまで冷却する。この反応混合物を、18
6℃/13 a+m、)Ig、の最大温度までゆっくりと加熱し、この間、透明
で無色の液体を、反応混合物からストリッピングする。ストリッピング後、赤褐
色の残留物を、真空下、80℃まで冷却し、次いで、大気圧下にて、25℃まで
冷却する。この液体を、濾過助剤を付けた布パッドで濾過する。この濾液は、7
.52%のリン(理論値7.35)を含有する所望生成物である。
実施例25
窒素下で、!、25時間にわたって攪拌しつつ、 亜リン酸トリス(2−エチル
ヘキシル) 418部(1モル)、および実施例24のAで調製したモノエステ
ル172部(1モル)を反応器に加える。
添加中、発熱反応により、混合物の温度が23°C〜51’Cまで上がる。モノ
エステルの添加が完了すると、この液体を、0.5時間で45°Cまで攪拌し、
次いで、0.5時間で118°Cまで外部から加熱する。この混合物を、この温
度で維持すると、6.5時間で徐々に色が暗くなる。窒素下で一晩冷却した後、
この液体から、192℃/11mm、Hg、で揮発成分をストリッピングする。
ストリッピング後、この残留物を、真空下で55°Cまで冷却し、次いで、大気
圧下で25°Cまで冷却する。冷却した残留物を、布バットおよび濾過助剤で濾
過すると、4.60%のリン(理論値5.25)を含有する所望生成物である透
明で赤褐色の液体が得られる。
実施例26
(A)無水マレイン酸490部(5モル)、および720部(5モル)のAlf
ol 810の混合物を、この無水マレイン酸をこのアルコール中で60°Cに
て融解することにより、調製する。次いで、攪拌しながら、酢酸ナトリウム(3
部)を加え、この液体を、窒素散布下で、95〜97℃まで加熱し、この温度で
3時間維持する。−晩で25°Cまで冷却後、この混合物を97°Cまで再加熱
し、この温度で7時間維持する。この液体を、窒素下で約55℃まで冷却し、濾
過助剤を付けた布バットで濾過すると、所望のモノエステルを含有する透明でベ
ージュ色の液状生成物が得られる。
(B)亜’j :、[2トリブチル500部(2モル)、および(A)で調製1
−たモノゴスチル484部(2モル)を、3時間かけて一滴ずつ反応器に加える
。この間、最後の2時間の添加中に、発熱反応を約45℃に維持する。モノエス
テルの添加が完了すると、この反応混合物をさらに1時間攪拌する。この時点で
の反応温度は、約30℃である。窒素下にて一晩冷却した後、攪拌し窒素散布し
つつ、この液体を120°Cまで加熱し、この温度で5時間維持する。この混合
物を184°C/ 10 +am、 Hg、でスト1ルノピングすることにより
、未反応の亜リン酸トリブチルおよび他の揮発性物質を除去する。ストリ・ツピ
ング後、この残留物を、真空下で35°Cまで冷却し、濾過助剤を付けた布ノク
ットで濾過すると、5.28%のリン(理論値6.30)を含有する所望生成物
である透明で赤褐色の液体が得られる。
実施例27
(A)無水マレイン酸49o部(5モル)およびインデシルアルコール790部
(5モル)の混合物を、この無水マレイン酸をこのアルコール中で60°Cにて
融解することにより、調製する。
この混合物に酢酸ナトリウム(3,2部)を加え、次いで、攪拌し窒素散布しつ
つ、約95℃まで加熱する、この混合物を、この温度で7時間維持し、−晩冷却
させる。この液体を、濾過助剤を付けた布バットで濾過すると、所望のモノエス
テルを含有する透明で無色の液状生成物が得られる。 −(B)亜リン酸トリ
ブチル500部(2モル)を反応容器に充填し、攪拌しつつ3時間にわたって、
(A)で調製したモノエステル512部(2モル)を−滴ずつ加える。発熱反応
が起こり、このエステルの約2/3を加えた後、反応温度は約39°Cに達する
。
全てのエステルを加えたとき、反応混合物をさらに1時間攪拌する。この時点で
、混合物の温度は、はぼ室温まで低下する。外部からの加熱を適用して、この反
応混合物の温度を120℃まで上げ、この混合物を、この温度で3時間維持して
、それから、窒素下で一晩冷却する。この液体から、4時間にわたり180°C
/ 7 ram、 Hg、の最大温度まで、揮発成分をストリブピングする。ス
トリッピング後、フラスコ内の残留物を25°Cまで冷却し、濾過助剤を付けた
布バットで濾過すると、4,54%のリン(理論値6.13)を含有する所望生
成物である透明で暗紅色の液体が得られる。
実施例28
亜リン酸トリス(2−エチルヘキシル) 418部(1モル)を反応器に充填し
、窒素下で攪拌しつつ、実施例27のAで調製したモノエステル256部(1モ
ル)を、2時間にわたって一滴ずつ加える。発熱反応が起こり、0.75時間の
添加後に、混合物の温度が45°Cまで上がる。次いで、この混合物を、外部手
段により120°Cまで加熱し、この温度で3.5時間維持する。窒素下で一晩
冷却後、この液体を、窒素下で再び120°Cまで加熱し、この温度で3.5時
間維持する。この反応混合物から、200°C/11 mm+、Hg、で4時間
にわたり揮発物質をストリッピングし、室温まで冷却後に、この残留物を濾過す
ると、4.56%のリン(理論値4.60)を含有する所望生成物である透明で
橙褐色の液体が得られる。
実施例29
実施例19で調製したリン含有のジエステル77.5部(0,25モル)、およ
び72.5部(0,25モル)のArmeen Oの混合物を調製し、100℃
まで加熱する。それから、ナトリウムメト牛シト0.2部を加える。この混合物
を、160〜165°Cで1時間加熱し、その後、170〜175°Cで3時間
加熱する。この時、エタノールが発生し除去する。この残留物は、所望のアミド
エステルである。
実施例30
マレイン酸ジオクチル680部(2モル)および亜リン酸ジエチル414部(3
モル)の混合物を、130°Cまで加熱する。それから、過酸化ブチル6.9部
を、5時間にわたり約30分間隔で10回に分けて加える。この混合物を、13
5℃でさらに8時間維持し、155〜200”C/ 28 mm、Hg、でスト
リッピングする0 この残留物を、濾過助剤で濾過する。この濾液は、4.88
%のリン(理論値5.05)を含有する所望生成物である。
実施例31
無水マレイン酸196部(2モル)およびエチルアルコール101部(2,2モ
ル)の混合物を加熱し、この無水マレイン酸をこのエタノールに溶解させる。発
熱反応が起こり、混合物の温度が105°Cまで上がる。この混合物を、約95
°Cまで冷却し、外部から冷却しつつ、この温度で3時間維持する。−晩冷却し
た後、この混合物を90″Cまで加熱し、亜リン酸トリエチル332部(2モル
)を、2.75時間にわたって滴下方法で加える。全ての亜リン酸塩を加えたと
き、この混合物を、90〜95°Cで約3時間維持し、30 +am、Hg、で
150℃まで真空ストリッピングしつつ、さらに2時間維持する。留出物の赤外
分析では、多量の生成物の存在が示される。この留出物を反応容器に戻す。
反応容器の内容物を80°Cまで加熱し、2−エチルヘキシルアミン258部(
2モル)を加える。この混合物の温度を、窒素下で150°Cまで上げ、留出物
を除去しつつ、この温度で約5.5時間維持する。−晩冷却後、この混合物を、
再び150°Cまで加熱し、さらに留出物を除去しつつ、この温度で5時間維持
する。この混合物を、120°CでIs mm、Hg、まで真空ストリ・ノピン
グする。
この残留物を、濾過助剤により濾過する。この濾液は、8.3%のリン(理論値
7.9)および3.6%の窒素(理論値3.5)を含有する所望生成物である。
実施例32
無水マレイン酸49部(0,5モル)、および141部(0,5モル)のNeo
dol 91−2.5の混合物を、攪拌せずに60℃まで加熱する。
そこで、この混合物は、約80℃まで発熱する。攪拌しつつ、この混合物を約9
5℃まで加熱し7、この温度で2時間維持する。
75℃まで冷却した後、亜リン酸トリエチル83部(0,5モル)を−滴ずつ加
える。この時、反応容器を必要に応じて加熱し冷却することにより、温度を75
〜80℃に維持する。全ての亜リン酸塩を加えたとき、この混合物を、全体で約
6時間にわたり、75°Cで維持し、そして10 rava、Hg、で120°
Cまで真空ストリッピングする。この残留物を、達過助剤で濾過する。この濾液
は、5,3%のリン(理論値5.68)を含有する所望生成物である。
実施例33
フマル酸ジCI2−14695部(1,45(ル)、および亜リン酸ジブチル水
素427部(2,2モル)の混合物を、130〜135℃まで加熱し、過酸化第
3級ブチル5部を、10個の等い入部分(こ分ζブで、5時間にわたり30分間
隔で加える。この混合物を、全体で10時間にわたり、135℃で維持し、15
5〜bトリッピングすると、2.91%のリンを含有する所望生成物である橙赤
色の粘稠な液体が得られる。
実施例34
Neodol 91−2.5を、等量のNeodol 25−3で置き換えたこ
と以外は、実施例32の一般方法を繰り返す。
実施例35
Neodol 91−2.5を、等量のNeodol 23−1で置き換えたこ
と以外は、実施例32の一般方法を繰り返す。
(以下余白)
上記のカルボン酸エステル潤滑剤(B)は、フッ素含有の炭化水素、特に、1.
1..1.2−テトラフルオロエタンのようなフルオロヒドロカーボンに溶解性
である。この潤滑剤は、広範囲の温度、特に低温で溶解性である。この潤滑剤の
フルオロヒドロカーボン(例えば、1.1.l、2−テトラフルオロエタン)中
での低温溶解性は、以下の方法により決定される。この潤滑剤(0,5グラム)
を、除去可能な圧力ゲージを備えた厚い壁のガラス容器に置く。テトラフルオロ
エタン(4,5グラム)を、冷却した(−40’C)ガラス容器内に凝縮させ、
この内容物を、所望の温度まで暖め、混合して、この潤滑剤がテトラフルオロエ
タンに溶解性かどうb)を決定する。もし溶解性なら、分離物および/または沈
澱物が観察されるまで、この混合物の温度を低下させる。本発明のカルボン酸エ
ステル潤滑剤のいくつかの実施例について行ったこの溶解性試験の結果を、以下
の表■に要約する。
1エ
本発明の液状組成物は、主要量のフッ素含有炭化水素、および少量の少なくとも
1種の溶解性有機潤滑剤を含有し、この有機潤滑剤は、上記のタイプの少なくと
も1種のカルボン酸エステルを含有する。「主要量」とは、50重量%を越える
量(例えば、50.5%、70%、99%など)を意味する。用語「少量」には
、50重1%を越えないtC例えば、1%、5%、20%、30%および49,
9%まで)が包含される。1実施態様では、本発明の液状組成物は、約70%〜
約99%のフッ素含有炭化水素(A)、および約1重量%〜約30重量%の潤滑
剤(B)を含有する。他の実施態様では、本発明の液状組成物は、約5ti’量
%〜約20重量%の潤滑剤(B)を含有し得る。
本発明の液状組成物は、広い温度範囲にわたって、改良された熱安定性および化
学的安定性を有するものとして、特徴づけられる。ハロゲン含有炭化水素冷却剤
の性質を改良するのに有用であると知られている他の添加剤は、もしこの液体に
溶解性なら、この液体の冷却剤としての特性を改良するために、本発明の液状組
成物に含有され得る。しかしながら、鉱油のような炭化水素油は、一般に含有さ
れず、大ていの場合、特に、このフッ素含有炭化水素が他のハロゲンを含有しな
いとき、本発明の液状組成物から除外される。従来技術にて、フッ素含有炭化水
素に対し有用な溶媒であると示唆されているポリグリコールおよびアルキルエー
テルは、本発明の液状組成物では必要とされず、一般に、この液状組成物から除
外される。
本発明の液状組成物の性能を高めるために、この液状組成物に含有され得る添加
剤には、極圧剤および耐摩耗剤、酸化安定性改良剤および熱安定性改良剤、腐食
防止剤、粘度指数改良剤、流動点降下剤および/またはフ0.2り点降下剤、清
浄剤、分散剤、発泡防止剤、粘度調整剤などが包含される。
上で述べたように、このような補助的な添加剤は、本発明の液状組成物に溶解性
でなければならない。極圧剤および耐摩耗剤として用いられ得る物質には、リン
酸塩、リン酸エステル、亜リン酸塩、チオリン酸塩(例えば、ジオルガノジチオ
リン酸亜鉛)、ジチオカーバメート、塩素化ワ・ノクス、硫化脂肪および硫化オ
レフィン、有機鉛化合物、脂肪酸、モリブデン錯体、ホウ酸塩、ノ\ロゲンで置
換されたリン含有化合物、硫化されたディールス−アルダ−付加物、有機スルフ
ィド、有機酸の金属塩などが包含される。立体的に障害のあるフェノール、芳香
族アミン、ジチオリン酸塩、亜リン酸塩、スルフィドおよびジチオ酸の金属塩は
、酸化安定性改良剤および熱安定性改良剤の有用な例である。腐食防止剤として
有用な化合物には、有機酸、有機アミン、有機リン酸塩、有機アルコール、金属
スルホン酸塩、有機亜リン酸塩などが包含さtする。粘度指数改良剤には、ポリ
オレフィン(例えば、ポリブテン、ポリメタクリレートなど)が包含される。流
動点降下剤およびフロック点降下剤には、ポリメタクリレート、エチレン−酢酸
ビニル共重合体、スクシンアミン酸〜オレフィン共重合体、エチレン−・α−オ
レフィン共重合体などが包含される。清浄剤には、スルホン酸塩、長鎖アル牛ル
置換芳香族スルホン酸、ホスホン酸塩、フェニレート、アルキルフェノールの金
属塩、アルキルフェノール−アルデヒド縮合生成物、置換されたサリチル酸の金
属塩などが包含される。シリコーン重合体は、周知のタイプの発泡防止剤である
。粘度調整剤は、ポリイソブチレン、ポリメタクリレート、ポリアルキルスチレ
ン、ナフテン油、アル牛ルベンゼン油、ポリエステル、ポリ塩化ビニル4、ポリ
リン酸塩などにより、例示される。
本発明の液状組成物は、種々の冷却系にて、冷却剤として特に有用である。この
冷却系には、冷凍装置、冷凍機およびエアーコンディショナー(これには、自動
車用のエアーコンディショナー、家庭用のエアーコンディショナーおよび工業用
のエアーフンディジηナーが包含されるンのような圧縮タイプの系がある。以下
の実施例は、本発明の液状組成物を例示している。
爽二且人 11里1、 t、 i、 2
−テトラフルオロエタン(R134a) 90実施例2の潤滑剤
lO支敷匠旦
1、1.2.2−テトラフルオロエタン 85実施例4の潤滑
剤 151血五二
1、1. l、 2−テトラフルオロエタン 95実施例6
の潤滑剤 5見極班旦
R134a 80実施例7の生成
物 2゜K嵐匠旦
R134a 85実施例4の生成物
15本発明のリン含有のカルボン酸エステルは
また、合成潤滑剤として有用であり、特に、金属部品を潤滑させるための合成潤
滑剤として有用である。このリン含有のカルボン酸エステルは、低温で使用する
処方物中の潤滑剤として、人工衛星、極地および深海での認知および探査装置で
特に有用である。
合成潤滑剤として有用なリン含有のカルボン酸エステル組成物は、次式により特
徴づけられるものである:[(R30)2P(0) −C(Rle)−CH(R
”’)COO−←n RII(mc)■
C0OR’
R+lt、−P(0)(OR3)2基で置換されたヒドロカルビレン基;2は−
GOOR’、−C(0)NR’R5、−C(0) (OR’)、NCR’)C(
0)R7、−C(0) (OR6)、QC(0)R7、−CN、−CIOlまた
は−C(0)R” ;R8はアルキレン基;
R1は、ヒドロカルビル基またはヒドロカルビルオキシヒドロカルビル基であり
、またR1は、R3と同じであってもよい;R3は、独立して、ヒドロカルビル
基;R4およびR5は、それぞれ独立して、■またはヒドロカルビル基:
R6はヒドロカルビレン基;
R7はヒドロカルビル基;
yは、1〜約20の整数;
Hlilは、独立して、Hまたはヒドロカルビル基;R目は、Hまたは−COO
R’ ;そしてnは、2〜約6の整数である:
但し、式IAでは、ZまたはRIIの少なくとも1個はC0OR’基である。
式IAは、以下の点で上記式Iと異なる:すなわち、R+は、−P(0) (O
R3)2基で置換されたヒドロカルビレン基であるのに対し、式■のRoは、リ
ン含有基で置換されていないヒドロカルビレン基であってもよい。さらに、式I
AおよびHA〜Cで表されるリン含有のエステル組成物(これらは、合成潤滑剤
として使用され得る)は、芳香族性の不飽和を含有し得、特に、式■だけでなく
以下の式■のRIBは、フェニル基のような芳香族基であり得る。
RC(RII′)(R”)−C(Rle)(R)Z (I[)R%
Rlg、R11およびZは、上の式■に関して定義のものと同じである。弐I
Aのリン含有のカルボン酸エステルは、さらに式IIFにより特徴づけられ得る
。
R1、R2およびR3は、弐IFに関して上で定義のものと同じである。弐IF
により表されるタイプの組成物は、上記の方法により調製され得る。要約すると
、このエステルは、亜リン酸トリアルキルを、次式により表され得るα、β−不
飽和カルボン酸に付加することにより、調製される。
R2C(0)C= C(COOH)
合成潤滑剤として有用なリン含有のカルボン酸エステルの特定の例には、本発明
の液状組成物に関して上で記述の種々のリン含有カルボン酸エステルが包含され
、これらは、特に、例えば、実施例4.6.7.14などに例示されている。
本発明のリン含有のカルボン酸エステルは、低温条件下での特殊潤滑剤として、
特に有用である。このエステルが、優れた低温流動点を有し、そして、たとえ高
いVI値により特徴づけられるとしても、広範囲の温度にわたる望ましい粘度を
有することにより特徴づけられるからである。本発明のリン含有のカルボン酸エ
ステルが低い流動点を有することにより、これらのエステルは、極地や宇宙空間
で用いられる潤滑剤に、特に適当な候補物となる。例えば、このリン含有のカル
ボン酸エステルは、人工衛星や探査装置の潤滑剤として、特に有用とされ得る。
上の特定の実施例で例示される、いくつかのリン含有カルボン酸エステルの望ま
しい低温流動点特性および粘度特性は、次の表に要約される。
表V
20 <−7028,85,5714723B <−5011,05
2,7410927B −4610,692,90412429<−50
17,103,72i04式IAおよびmA’−Cで表されるタイプのリン含有
組成物は、一般に、望ましい極圧特性および耐摩耗特性を示すものの、このエス
テルの合成潤滑剤としての性能は、一般に、本発明のエステルと組み合わせて他
の添加剤を用いることにより、改良され得る。このような添加剤には、例えば、
潤滑剤の酸化安定性および/または耐摩耗特性および/または極圧特性を改良で
きる添加剤だけでなく、天分生成タイプまたは無灰分タイプの清浄剤や分散剤、
色安定化剤、発泡防止剤などが包含される。
灰分生成タイプの清浄剤は、スルホン酸、カルボン酸または少なくとも1個の直
接の炭素−リン結合により特徴づけられる有機リン含有酸のアルカリ金属または
アルカリ土類金属の油溶性中性塩および塩基性塩により例示される。この有機リ
ン含有酸には、例えば、オレフィン性重合体(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、二硫化リ
ン、三塩化リンとイオウ、黄リンとハロゲン化イオウ、またはホスホロジチオ酸
クロライド)で処理することにより調製されるものがある。このような酸の塩(
例えば、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)は、最も一般的に用いられる。
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
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、通常、金属を含有
せず、それゆえに、燃焼しても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、当該技術分野で周知である。それらのいくつかは、本発明の冷却
流体組成物中での使用に適している。以下に例示する二
(1)少な(とも約34個の炭素原子(好ましくは、少なくとも約54個の炭素
原子)を含有するカルボン酸くまたはそれらの誘導体)と、窒素含有化合物(例
えば、アミン、フェノールやアルコールのような有機ヒドロ牛シ化合物、および
/または塩基性無機物質)との反応生成物。これらの「カルボン酸分散剤」の例
は、米国特許第3.219.666号および第4.234.435号を含む多く
の米国特許に記述されている。
(2)比較的高分子量の脂肪族または脂環族ハロゲン化物と、アミン(好ましく
はポリ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、例えば、米国特許第3.454.555号
に記述されている。
(3)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。米国特許第3.980.569号に記述の物質
は、例示である。
(4)カルボン酸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、炭化水素置換の無水コハク酸、ニトリル、エポキシド、ホウ
素含有化合物、リン含有化合物またはその類似物。この種の例示の物質は、米国
特許第3.493.520号および第3.704.301を号に記述されている
。
(5)油溶性モノマー(例えば、メタクリル酸デシル、ビニルデシルエーテル、
および高分子量オレフィン)と、極性置換基を含有するモノマー(例えば、アク
リル酸アミノアルキルまたはアクリルアミド)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、「重合体分散剤」として特徴づけ
られ得、それらの例は、米国特許第3.702.300号で開示されている。上
で記した特許の内容は、無灰分分散剤の開示に関して、ここに援用されている。
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、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および硫化ジペンテン);リ
ン硫化炭化水素(例えば、硫化リンとタ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、亜すン酸ジヘブチル、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、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)を包含するリン含有エステル;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(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ドミ
ウム);および二硫化リンと、イソプロピルアルコールおよヒn−ヘ牛シルアル
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。
上記添加剤は、合成潤滑剤に直接前えられ得るか、またはこの合成潤滑剤を含む
実質的に不活性で通常液状の有機希釈剤で希釈されて添加濃縮物を形成する。こ
れらの濃縮物は、通常、上記タイプの化学添加剤を、約5重量%〜約90重1%
の量で含有する。この濃縮物の残りは希釈剤である。
本発明は、その好ましい実施態様に関して説明しているものの、それらの種々の
変更は、この明細書を読めば、当業者に明らかなことが理解されるべきである。
従って、ここで開示の発明は、添付の請求の範囲の範囲内に入るようなこれらの
変更を含むべく意図されていることが理解されるべきである。
国際調査報告
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.次式により特徴づけられるリン含有組成物:▲数式、化学式、表等がありま す▼(IIIA)▲数式、化学式、表等があります▼(IIIB)および ▲数式、化学式、表等があります▼(IIIC)R8はアルキレン基; R1は、ヒドロカルピル基またはヒドロカルピルオキシヒドロカルピル基であり 、またR1は、R3と同じであってもよい;R3は、独立して、ヒドロカルピル 基;R18は、独立して、Hまたはヒドロカルピル基;そしてnは、2〜約6の 整数である。 2.請求項1の組成物であって、各R3は低級アルキル基である。 3.請求項1の組成物であって、各R3およびR1は、独立して、低級アルキル 基であり、R8は低級アルキレン基である。 4.請求項1の組成物であって、式IIIAおよびIIIB中のR1は、R3と 同じである。 5.請求項1の組成物であって、R3は、メチル基またはエチル基である。 6.請求項1の組成物であって、各R18はHである。 7.請求項1の組成物であって、R18は、低級アルキル基またはフェニル基で ある。 8.金属部品を潤滑させる方法であって、該方法は、該部品を、次式により特徴 づけられる少なくとも1種のリン含有組成物を含む潤滑剤と接触させることを包 含する:▲数式、化学式、表等があります▼(IA)▲数式、化学式、表等があ ります▼(IIIA)▲数式、化学式、表等があります▼(IIIB)および ▲数式、化学式、表等があります▼(IIIC)ここでR+は、−P(O)(O R3)2基で置換されたヒドロカルピレン基; Zは−COOR1、−C(O)HR4R5、−C(O)(OR6)yN(R4) C(O)R7、−C(O)(OR6)yOC(O)R7、−CN、−CHO、ま たは−C(O)R7:R6はアルキレン基; R1は、ヒドロカルピル基またはヒドロカルピルオキシヒドロカルピル基であり 、またR1は、R3と同じであってもよい;R3は、独立して、ヒドロカルピル 基;R4およびR5は、それぞれ独立して、Hまたはヒドロカルピル基; R6はヒドロカルピレン基; R7はヒドロカルピル基; yは、1〜約20の整数: R10は、独立して、Hまたはヒドロカルピル基;R11は、Hまたは−COO R1;そしてnは、2〜約6の整数である: 但し、式IAでは、ZまたはR11の少なくとも1個はCOOR1基である。 9.請求項8の方法であって、R3およびR1は、それぞれ独立して、低級アル キル基である。 10.請求項8の方法であって、前記リン含有組成物は、式IAにより特徴づけ られる。 11.請求項8の方法であって、前記潤滑剤は式IAにより特徴づけられ、Zは COOR1、R11はHまたは−COOR1であり、そしてR1基の少なくとも 1個は、R3と同じである。 12.請求項8の方法であって、式IAの潤滑剤は、さらに式IGにより特徴づ けられる: ▲数式、化学式、表等があります▼(IG)R2は、−OR1、−NR4R5、 −(OR6)yN(R4)C(O)R7、または−(OR6)yOC(O)R7 であり、そしてR3およびR1は、請求項8で定義のものと同じである。 13.請求項12の方法であって、R2はNR4R5であり、この場合、R4お よびR5は、請求項12で定義のものと同じである。 14.請求項8の方法であって、式IAの潤滑剤は、さらに次式により特徴づけ られる: RC(R18)(R11)−C(R18)(R)Z(II)Rは、独立して、R 18または(R3O)2P(O)であるが、但し、1個のRは(R3O)2P( O)であり、他はR18であり、そしてR3、R18、R11およびZは、請求 項8で定義のものと同じである。 15.請求項8の方法であって、Zは、−COOR1、−C(O)NR4R5ま たは−C(O)(OR6)yH(R4)C(O)R7である。 16.以下の(A)および(B)を含有する液状組成物:(A)主要量のフッ素 含有炭化水素;該炭化水素は、1個または2個の炭素原子を含有する;および (B)少量の溶解性の有機潤滑剤;該有機潤滑剤は、次式により特徴づけられる 少なくとも1種のカルボン酸エステルを含有する: ▲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▼( IIIA)▲数式、化学式、表等があります▼(IIIB)および ▲数式、化学式、表等があります▼(IIIC)ここでR■は、ヒドロカルピレ ン基、または−P(O)(OR3)2基で置換されたヒドロカルピレン基; Zは−COOR1、−C(O)NR4R5、−C(O)(OR6)N(R4)C (O)R7、−CN、−CHO、または−C(O)R7;R8はアルキレン基; R1は、ヒドロカルピル基またはヒドロカルピルオキシヒドロカルピル基であり 、またR1は、R3と同じであってもよい;R3は、独立して、ヒドロカルピル 基;R4およびR5は、それぞれ独立して、Hまたはヒドロカルピル基; R8はヒドロカルピレン基; R7はヒドロカルピル基; yは、1〜約20の整数; R18は、独立して、Hまたはヒドロカルピル基;R11は、Hまたは−COO R1;そしてnは、2〜約6の整数である: 但し、式Iでは、ZまたはR11の少なくとも1個は−COOR1基であり、そ してZおよびR11の両方が−COOR1のとき、R■は、−P(O)(OR3 )2基で置換されたヒドロカルピレン基である。 17.請求項16の液状組成物であって、前記フッ素含有炭化水素(A)では、 フッ素が唯一のハロゲンである。 18.請求項16の液状組成物であって、前記フッ素含有炭化水素(A)は、1 ,1,1,2−テトラフルオロエタンである。 19.請求項16の液状組成物であって、該組成物は、約70重量%〜約99重 量%の前記フッ素含有炭化水素(A)、および約1重量%〜約30重量%の前記 溶解性潤滑剤(B)を含有する。 20.請求項16の液状組成物であって、前記潤滑剤(B)は、アセチレン性不 飽和および芳香族性不飽和を含有しない。 21.請求項16の液状組成物であって、Zは、−COOR1、−C(O)NR 4R5または−C(O)(OR6)yN(R4)C(O)R7である。 22.請求項16の液状組成物であって、式Iのエステルは、さらに次式により 特徴づけられる: RC(R18)(R11)−C(R18)(R)−Z(II)ここでRは、独立 して、R18または(R3O)2P(O)であるが、但し、1個のRはR18で あり、他は(R3O)2P(O)であり、そしてR3、R18、R11およびZ は、請求項16で定義のものと同じである。 23.請求項16の液状組成物であって、前記カルボン酸エステル(I)は、さ らに次式により特徴づけられる:▲数式、化学式、表等があります▼(IIF) Rは、H、ヒドロカルピル基または−P(O)(OR3)2;R1およびR3は 、請求項16で定義のものと同じであり、そしてR2は、−OR1、−NR4R 5、−(OR6)yN(R4)C(O)R7、または−(OR6)yOC(O) R7である;ここで、R4、R5、R6、R7およびyは、請求項16で定義の ものと同じであるが、但し、R2がOR1のとき、Rは、−P(O)(OR3) 2基で置換されたヒドロカルピレン基である。 24.請求項16の液状組成物であって、前記カルボン酸エステル(I)は、さ らに次式により特徴づけられる:R1OOCR12×R12COOR1(V)各 R12は、独立して、ヒドロカルピレン基;各R1は、請求項16で定義のもの と同じであり、XはO、SまたはHR8であり、ここで、R8はH、ヒドロカル ピルまたはR9C(O)であり、そしてR9はヒドロカルピル基である。 25.請求項24の液状組成物であって、XはSである。 25.以下の(A)および(B)を含有する液状組成物:(A)主要量のフッ素 含有炭化水素;該炭化水素は、1個または2個の炭素原子を含有し、ここで、フ ッ素は、該炭化水素中に存在する唯−のハロゲンである:および(B)少量の溶 解性の有機潤滑剤;該有機潤滑剤は、次式により特徴づけられる少なくとも1種 のカルボン酸エステルを含有する: ▲数式、化学式、表等があります▼(I)R■は、ヒドロカルピレン基、または −P(O)(OR3)2基(ここで、各R3は、独立して、ヒドロカルピル基で ある)で置換されたヒドロカルピレン基;Zは、−COOR1、−C(O)NR 4R5、−C(O)(OR6)yN(R4)C(O)R7、または−C(O)( OR6)yOC(O)R7;R1は、ヒドロカルピル基またはヒドロカルピルオ キシヒドロカルビル基;R4およびR5は、それぞれ独立して、Hまたはヒドロ カルピル基;R6はヒドロカルピレン基;R7はヒドロカルピル基;R11は、 Hまたは−COOR1;そしてyは、1〜約20の整数であるが、但し、Zまた はR11の少なくとも1個は−COOR1基である。 27.請求項26の液状組成物であって、前記フッ素含有炭化水素(A)は、1 ,1,1,2−テトラフルオロエタンである。 28.請求項26の液状組成物であって、該組成物は、約70重量%〜約99重 量%の前記フッ素含有炭化水素(A)、および約1重量%〜約30重量%の前記 溶解性潤滑剤(B)を含有する。 29.請求項26の液状組成物であって、前記潤滑剤(B)は、アセチレン性不 飽和および芳香族性不飽和を含有しない。 30.請求項26の液状組成物であって、前記カルボン酸エステルは、次式によ り特徴づけられる: ▲数式、化学式、表等があります▼(IIF)Rは、H、ヒドロカルピル基また は−P(O)(OR3)2;R1およびR3は、請求項25で定義のものと同じ であり、そしてR2は、−OR1、−NR4R5、−(OR6)yN(R4)C (O)R7、または−(OR6)yOC(O)R7である;ここで、R4、R5 、R6、R7およびyは、請求項26で定義のものと同じであるが、但し、R2 がOR1のとき、Rは、−P(O)(OR3)2基で置換されたヒドロカルピレ ン基である。 31.請求項30の液状組成物であって、RF−P(O)(OR3)2である。 32.以下の(A)および(B)を含有する液状組成物:(A)約70重量%〜 約99重量%の1,1,1,2−テトラフルオロエタン、および (B)約1重量%〜約30重量%の溶解性の有機潤滑剤;該有機潤滑剤は、次式 により特徴づけられる少なくとも1種のカルボン酸エステルを含有する: ▲数式、化学式、表等があります▼(IIF)ここでRは、ヒドロカルピル基、 または−P(O)(OR3)2であり、各R3は低級ヒドロカルピル基;R1は 、ヒドロカルピル基またはヒドロカルピルオキシヒドロカルピル基;R2は、− OR1、−NR4R5、−(OR8)yN(R4)C(O)R7、または−(O R8)yOC(O)R7であり、ここで、R4およびR5は、それぞれ独立して 、Hまたはヒドロカルピル基、R8はヒドロカルピレン基、R7はヒドロカルピ ル基、そしてyは1〜約20の整数である。 33.請求項32の液状組成物であって、Rは、1個〜約20個の炭素原子を含 有するヒドロカルピル基である。 34.請求項32の液状組成物であって、Rは−P(O)(OR3)2、R2は OR1、そして各R3は、独立して、低級アルキル基である。 35.請求項32の液状組成物であって、R2はOR1、そして各R1は、1個 〜約20個の炭素原子を含有するヒドロカルピル基、または2個〜50個の炭素 原子を含有するヒドロカルピルオキシヒドロカルピル基である。 36.請求項30の液状組成物であって、前記潤滑剤(B)は、アセチレン性不 飽和および芳香族性不飽和を含有しない。 37.以下の(A)および(B)を含有する液状組成物:(A)約70重量%〜 約99重量%の1,1,1,2−テトラフルオロエタン;および (B)約1重量%〜約30重量%の溶解性の有機潤滑剤;該有機潤滑剤は、次式 により特徴づけられる少なくとも1種のカルボン酸を含有する: R1OOCR12SR12COOR1(VA)ここで各R1は、独立して、ヒド ロカルピル基またはヒドロカルピルオキシヒドロカルピル基であり、そして各R 12は、独立して、ヒドロカルピレン基である。 38.請求項37の液状組成物であって、各R1は、独立して、1個〜約20個 の炭素原子を含有するヒドロカルピル基である。 39.請求項37の液状組成物であって、各R1は、独立して、1個〜10個の 炭素原子を含有するアルキル基である。 40.請求項37の液状組成物であって、各R7は、独立して、1個〜10個の 炭素原子を含有するアルキレン基である。 41.請求項37の液状組成物であって、前記潤滑剤(B)は、アセチレン性不 飽和および芳香族性不飽和を含有しない。 42.以下の(A)および(B)を含有する液状組成物:(A)約70重量%〜 約90重量%の1,1,1,2−テトラフルオロエタン;および (B)約1重量%〜約30重量%の溶解性の有機潤滑剤;該有機潤滑剤は、次式 により特徴づけられる少なくとも1種のカルボン酸エステルを含有する: ▲数式、化学式、表等があります▼(IIH)Rは、1個〜約20個の炭素原子 を含有するヒドロカルピル基、または−P(O)(OR3)2であり、ここで、 各R3は低級アルキル基;そしてR1は、ヒドロカルピル基またはヒドロカルピ ルオキシヒドロカルピル基である。 43.請求項42の液状組成物であって、Rは、1個〜約20個の炭素原子を含 有するヒドロカルピル基である。 44.請求項42の液状組成物であって、Rは−P(O)(OR3)2基であり 、そして各R3は、独立して、1個〜約4個の炭素原子を含有するアルキル基で ある。 45.請求項42の液状組成物であって、各R1は低級アルキル基である。 45.請求項42の液状組成物であって、前記潤滑剤(B)は、アセチレン性不 飽和および芳香族性不飽和を含有しない。
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