JPH04239098A - 亜硫酸塩オーバーベース化生成物および方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属加工流体、潤滑流
体および他の機能流体中で有用でありかつ亜硫酸塩オー
バーベース化生成物を含有する組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】過剰の塩基性金属（例えば、アルカリ金
属またはアルカリ土類金属）は、オーバーベース化によ
って組成物中に取り込まれ得ることが示唆されている。 組成物をオーバーベース化する一般的な方法では、出発
物質として、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの
ような有機基質を用いる。この有機基質は、次いで、代
表的には、酸性物質（例えば、二酸化炭素）および過剰
量の金属原料（例えば、カセイソーダ）の混合物と接触
される。

【０００３】オーバーベース化生成物を得る正確なメカ
ニズムは知られていないものの、この基質、二酸化炭素
（炭酸塩として）およびカセイソーダは安定な錯体を形
成すると考えられている。それゆえ、前述のパラメータ
では、炭酸ナトリウムオーバーベース化アルキルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウムを得ることができる。

【０００４】代表的には、このナトリウムオーバーベー
ス化組成物は、オイルが劣化する際にクランク室の吹抜
けガスから形成される酸を中和するために、自動車のク
ランク室オイルに含有される。すなわち、このアルカリ
金属オーバーベース化組成物は、クランク室内に存在す
る酸を中和する。組成物に単にカセイ（ｃａｕｓｔｉｃ
）を加えることも考えられるが、このような物質は、潤
滑組成物中では、溶解性でないか、または特に安定とい
うわけではない。それゆえ、アルカリ金属またはアルカ
リ土類金属を含有する組成物を混合するために、炭酸塩
を使用するオーバーベース化塩が開発された。それに続
くオーバーベース化組成物の開発には、このような物質
を金属加工流体中で使用することが挙げられる。金属加
工組成物は、代表的には、容易に入手可能な酸素源（例
えば、空気）が存在する高温条件下で使用される。それ
ゆえ、金属加工組成物はまた、酸化および酸の蓄積によ
り劣化する傾向にもある。

【０００５】従って、酸が形成されるときにその酸を中
和するために、金属加工流体中または他の機能流体中に
、過剰のアルカリ金属源またはアルカリ土類金属源を存
在させることが望ましい。金属加工流体は、しばしば、
トリグリセリドまたは他のエステルを含有する。しばし
ば、このエステルは、金属加工組成物に極圧性能を与え
るために、硫化されている。このエステルは、多くの場
合、金属加工流体中でオーバーベース化基質を使用する
ことに由来する強塩基の存在によって、加水分解（ケン
化）される。従って、トリグリセリドまたは他のエステ
ルを含有する流体中では、炭酸塩オーバーベース化塩の
ような物質の使用を避けることが望ましい。本発明は、
限られた量の炭酸塩を含有するかまたは実質的に炭酸塩
を含有しないオーバーベース化組成物を得ることに関す
る。それゆえ、このような組成物は、トリグリセリドお
よび他のエステルを含有する流体の劣化を促進しない。

【０００６】１９７１年１２月２１日にゲーゲル（Ｇｅ
ｒｇｅｌ）、カーン（Ｋａｒｎ）およびキング（Ｋｉｎ
ｇ）に発行された米国特許第３，６２９，１０９号では
、水またはアルコール−水促進系を使用することにより
、油溶性の有機酸の塩基性マグネシウム塩が調製され得
ると示唆されている。このゲーゲルの特許は、オーバー
ベース化基質を形成するために、１つの可能な酸性物質
として二酸化イオウを使用することを提案している。オ
ーバーベース化組成物およびそれらの調製方法の一般的
な開示は、１９５９年９月２９日に発行されたアシェフ
（Ａｓｓｅｆｆ）、マスチン（Ｍａｓｔｉｎ）およびロ
ーデス（Ｒｈｏｄｅｓ）のカナダ特許第５８３，９８１
号に見いだされる。亜硫酸バリウム組成物は、１９７３
年５月２日に公開された英国特許第１，３１５，８４８
号に開示されている。このバリウム組成物は、ディーゼ
ル機関の煙抑制剤として用いられる。

【０００７】１９５６年１０月２５日に公開されたオー
ストラリア特許第２１０，４４８号では、潤滑油用の清
浄添加剤として、有機酸の油溶性の多価金属塩を得るこ
とが示唆されている。このオーストラリア特許は、少な
くとも一部が酸化物タイプ、水酸化物タイプまたは炭酸
塩タイプでない有機酸の油溶性の塩基性塩を得ることを
述べている。 １９５２年１２月２３日に発行されたメルテス（Ｍｅｒ
ｔｅｓ）の米国特許第２，６２３，０１６号は、マホガ
ニー酸に由来のオイル添加剤の調製を記述している。メ
ルテスの方法では、種々の塩（これには、亜硫酸カルシ
ウムまたは亜硫酸ナトリウムが包含される）を利用し得
ることが述べられている。 グレイ（Ｇｒａｙ）らに１９７６年２月２４日に発行さ
れた米国特許第３，９４０，３４１号では、織物を洗浄
する際に有用でありそして亜硫酸ナトリウムを含有する
家庭用洗剤組成物が記述されている。

【０００８】本発明は、少なくとも一部が亜硫酸塩でオ
ーバーベース化されかつ金属加工流体中で非常に有用な
組成物を記述する。この生成物は、優れた極圧特性、錆
防止性を与え、そして洗浄性を提供する。本明細書およ
び請求の範囲全体を通じて、他に指示がなければ、パー
セントおよび比は重量規準であり、温度は摂氏であり、
そして圧力はＫＰａゲージである。範囲および比は、別
々に組み合わされ得る。ここで引用した参考文献が本発
明に適用できる範囲まで、それらの文献の内容は、その
全体がここに援用されている。

【０００９】

【発明の要約】本発明は、以下の（Ａ）と（Ｂ）とを反
応させること、それにより、亜硫酸塩オーバーベース化
有機基質を得ることを包含する亜硫酸塩オーバーベース
化有機基質の調製方法を記述する： （Ａ）アルカリ金属および酸性物質の原料で、基質を処
理することにより調製したアルカリ金属オーバーベース
化有機基質；ここで、該酸性物質は、亜硫酸より高いｐ
Ｋａ値を有する；および （Ｂ）該オーバーベース化有機基質（Ａ）から、該酸性
物質の少なくとも一部を置換するための亜硫酸原料。

【００１０】本発明はさらに、アルカリ金属炭酸塩オー
バーベース化基質を亜硫酸塩に転化する方法であって、
以下の（Ａ）と（Ｂ）とを反応させること、それにより
、アルカリ金属亜硫酸塩オーバーベース化基質を得るこ
とを包含する方法を記述する： （Ａ）少なくとも１種のヒドロカルビル置換されたスル
ホン酸塩、カルボン酸塩およびフェノール塩であるアル
カリ金属炭酸塩オーバーベース化基質；および（Ｂ）亜
硫酸原料：ここで、両者の混合物は、該炭酸塩が該亜硫
酸原料で実質的に置き換えられるまで、約１００℃と１
６０℃の間で維持される。

【００１１】本発明の他の実施態様は、以下の（Ａ）と
（Ｂ）とを反応させることにより調製される組成物であ
って、さらに以下の（Ｃ）を含有する組成物である：（
Ａ）アルカリ金属および酸性物質の原料で、基質を処理
することにより調製したオーバーベース化アルカリ金属
有機基質；ここで、該酸性物質は、亜硫酸より高いｐＫ
ａ値を有する；および （Ｂ）該オーバーベース化基質（Ａ）から、該酸性物質
の少なくとも一部を置換するために充分な量の亜硫酸原
料；（Ｃ）（Ａ）と（Ｂ）との反応生成物の分散体また
は溶液を形成するのに充分な量の、潤滑粘性のあるオイ
ル。

【００１２】本発明のさらに他の実施態様は、（Ａ）ア
ルカリ金属および酸性物質の原料でオーバーベース化有
機基質組成物を処理すること；ここで、該酸性物質は、
亜硫酸より高いｐＫａ値を有する；および（Ｂ）亜硫酸
原料を用いて、該オーバーベース化基質から該酸性物質
の少なくとも一部を置換すること；それにより、亜硫酸
塩オーバーベース化基質を得ることにより調製される、
亜硫酸塩オーバーベース化基質である。

【００１３】金属加工方法がここで記述され、この方法
は、金属加工品を、亜硫酸塩オーバーベース化有機基質
と接触させること、および該金属加工品上で金属加工操
作を行うことを包含し、該亜硫酸塩オーバーベース化有
機基質は、以下の（Ａ）と（Ｂ）とを反応させることに
より調製される： （Ａ）アルカリ金属および酸性物質の原料で、基質を処
理することにより調製したアルカリ金属オーバーベース
化有機基質；ここで、該酸性物質は、亜硫酸より高いｐ
Ｋａ値を有する；および （Ｂ）該オーバーベース化有機基質（Ａ）から、該酸性
物質の少なくとも一部を置換するための亜硫酸原料。

【００１４】発明の詳細な説明 先に記述のように、本発明の組成物は、使用される酸性
物質の少なくとも一部が二酸化イオウから誘導されたオ
ーバーベース化物質である。この亜硫酸塩オーバーベー
ス化有機基質を得るために、まず、酸性物質（ここで、
二酸化イオウは酸性物質として用いない）に基づくオー
バーベース化有機基質を得る必要がある。

【００１５】このオーバーベース化有機基質中にて、二
酸化イオウで酸性物質を置換するために、この酸性物質
は、亜硫酸より高いｐＫａ値を有する必要がある。水の
存在下にて、オーバーベース化有機基質の混合物に二酸
化イオウが加えられるとき、亜硫酸は活性種であること
がわかる。すなわち、かなりの量の亜硫酸（これは、次
いで、オーバーベース化有機基質中にて、亜硫酸塩アニ
オンを生じる）を生成するのに充分な量の水が存在する
。

【００１６】用語ｐＫａは、Ｋａの負の対数として定義
される。ここで、

【００１７】

【化１】

【００１８】であり、この等式では、括弧内の量は、水
素イオン、アニオンおよび解離していない酸種のモル濃
度である。

【００１９】実用的な目的のために、亜硫酸より高いｐ
Ｋａ値を有する物質には、二酸化炭素；硫化水素；水；
アルコール（例えば、メタノール、セロソルブおよびグ
リコール）；フェノール；二硫化炭素；または硫化カル
ボニル（ＣＯＳ）の少なくとも１種が包含される。上記
酸性物質のうちでは、二酸化炭素は、オーバーベース化
有機基質を得るために最も容易に使用される物質である
。二酸化炭素は、比較的に低価格であり、入手可能性、
使用が容易なことおよび性能の点から、好ましい。本発
明の１局面では、炭酸塩オーバーベース化有機基質とし
て生成物が得られ、この基質中の全部または一部の二酸
化炭素（炭酸塩）を置換するために、亜硫酸原料が利用
されると考えられる。最初の段階で、炭酸塩オーバーベ
ース化技術を利用する例は、この後で記述されている。 他の局面では、アルコキシドまたはヒドロキシドでオー
バーベース化された有機基質が使用され得る。

【００２０】有機基質 本発明で論じる次の局面は、オーバーベース化される有
機基質である。極性（アニオン性）部分および実質的に
炭化水素溶解性の部分の両方を含有するいずれの物質も
、この有機基質として利用され得る。代表的には、本発
明で使用される基質には、ヒドロカルビル置換されたス
ルホン酸塩、フェノール塩、カルボン酸塩、ホスホン酸
塩またはサリチル酸塩の少なくとも１種が挙げられる。 ここで用いる用語「ヒドロカルビル」には、炭素および
水素を含有する部分、およびヒドロカルビル置換された
有機基質の性能に著しい影響を与えない他の種が含まれ
る。

【００２１】この金属性化合物を形成するのに用いられ
るスルホン酸には、脂肪族置換された芳香族スルホン酸
が挙げられる。このようなスルホン酸の例には、マホガ
ニースルホン酸；ブライトストックスルホン酸；３７℃
で約１００秒から９９℃で約２００秒までのセーボルト
（Ｓａｙｂｏｌｔ）粘度を有し潤滑油留分から誘導され
たスルホン酸；石油スルホン酸；（例えば、ベンゼン、
ナフタレン、フェノール、ジフェニルエーテル、ナフタ
レンジスルフィド、ジフェニルアミン、チオフェン、α
−クロロナフタレンなど）のモノ−およびポリワックス
置換されたスルホン酸およびポリスルホン酸；他の置換
されたスルホン酸（例えば、アルキルベンゼンスルホン
酸（ここで、このアルキル基は、少なくとも８個の炭素
原子を有する）、セチルフェニルモノ−スルフィドスル
ホン酸、ジセチルチアンスレンジスルホン酸、ジラウリ
ル−β−ナフチルスルホン酸、ジカプリルニトロナフタ
レンスルホン酸、およびアルカリールスルホン酸（例え
ば、ドデシルベンゼン（ボトムス）スルホン酸））が包
含される。ドデシルベンゼン（ボトムス）は、主として
、モノ−およびジドデシルベンゼンの混合物である。

【００２２】この脂肪族スルホン酸には、パラフィンワ
ックススルホン酸、不飽和パラフィンワックススルホン
酸、ヒドロキシ置換されたパラフィンワックススルホン
酸、ヘキサプロピレンスルホン酸、テトラアミレンスル
ホン酸、ポリイソブテンスルホン酸（ここで、このポリ
イソブテンは、２０個〜７００個またはそれ以上の炭素
原子を含有する）、塩素置換されたパラフィンワックス
スルホン酸、ニトロパラフィンワックススルホン酸など
、環状脂肪族スルホン酸（例えば、石油ナフタレンスル
ホン酸、セチルシクロペンチルスルホン酸、ラウリルシ
クロヘキシルスルホン酸、ビス−（ジイソブチル）シク
ロヘキシルスルホン酸、モノ−またはポリワックス置換
されたシクロヘキシルスルホン酸）などが包含される。

【００２３】ここで用いられるスルホン酸に関連したさ
らに詳細な記述は、以下の米国特許に見いだされ得る。

【００２４】 　　　　　　　　　特許　　　　　　　　　　　　　　
発明者　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　発
行日　　　　　　　２，６１６，９０５　　　　　　　
アシェフ（Ａｓｓｅｆｆ）ら　　　　　　　　　１９５
２年１１月４日　　　　　　　３，０２７，３２５　　
　　　　　マクミラン（ＭｃＭｉｌｌｅｎ）ら　　　　
　１９６２年３月２７日　　　　　　　３，３１２，６
１８　　　　　　　レ　　スール（Ｌｅ　Ｓｕｅｒ）ら
　　　　　　１９６７年４月４日　　　　　　　３，３
５０，３０８　　　　　　　マクミランら　　　　　　
　　　　　　　　　１９６７年１０月３１日　　　　　
　　３，４７１，４０３　　　　　　　レ　　スールら
　　　　　　　　　　　　　　　１９６９年１０月７日
　　　　　　　３，４８８，２８４　　　　　　　レ　
　スールら　　　　　　　　　　　　　　　１９７０年
１月６日　　　　　　　３，５９５，７９０　　　　　
　　ノーマン（Ｎｏｒｍａｎ）ら　　　　　　　　　１
９７１年７月２７日　　　　　　　３，７９８，０１２
　　　　　　　レ　　スール　　　　　　　　　　　　
　　　　　１９７４年３月１９日　　　　　　　３，８
２９，３８１　　　　　　　レ　　スール　　　　　　
　　　　　　　　　　　１９７４年８月１３日　　　　
　　　４，１００，０８３　　　　　　　リップル（Ｒ
ｉｐｐｌｅ）　　　　　　　　　　　１９７８年８月２
２日　　　　　　　４，３２６，９７２　　　　　　　
チャンバーリン（Ｃｈａｍｂｅｒｌｉｎ）　１９８２年
４月２７日本発明の有用な塩は、リン含有酸から製造さ
れ得る。このようなリン含有酸は、多くの米国特許およ
び他の文献に開示されている。前者の例には、１９８０
年３月４日に発行されたジャンク（Ｊａｈｎｋｅ）の米
国特許第４，１９１，６５８号があり、これは、次式の
リン含有酸の塩を開示している：

【００２５】

【化２】

【００２６】ここで、Ｍは金属；各Ｒ１およびＲ２は炭
化水素基；各Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は、酸素また
はイオウであり、各ａおよびｂは０または１である。上
の化合物のうち、ホスホン酸塩は、好ましい有機基質で
ある。

【００２７】本発明のさらに他の実施態様は、有機基質
として、有機酸を使用することにある。

【００２８】この金属性化合物用の塩を製造するために
用いられる有機酸には、カルボン酸、特に、１個〜３０
個の炭素原子を含有するもの（例えば、カルボン酸塩）
、スルホン酸、特に、４個〜約３０個の炭素原子を有す
る１種またはそれ以上のアルキル基で置換された芳香環
構造（例えば、ベンゼン環）を含有するもの（例えば、
スルホン酸塩）、およびリン含有酸、特に、１個〜約３
０個またはそれ以上の炭素原子を有する１種またはそれ
以上の有機基を構造内に有するものが挙げられる。好ま
しくは、この有機酸は、カルボキシル基１個あたり、平
均して少なくとも７個の炭素原子を有する有機酸の混合
物であり、好都合には、カルボキシル基１個あたり、約
４個〜約３０個（好ましくは、６個〜３０個）の全炭素
原子を有する有機酸の混合物である。

【００２９】このようなカルボン酸、スルホン酸および
リン含有酸は、当該技術分野で公知である。このカルボ
ン酸は、モノカルボン酸またはポリカルボン酸であり得
る（もし後者なら、代表的には、このカルボン酸は、ジ
カルボン酸またはトリカルボン酸である）。

【００３０】モノカルボン酸には、Ｃ１−７の低級酸（
酢酸、プロピオン酸など）および高級なＣ８＋酸（例え
ば、オクタン酸、デカン酸など）だけでなく、約１２個
〜３０個の炭素原子を有する脂肪酸が挙げられる。ネオ
オクタン酸およびネオデカン酸などのようなネオ酸もま
た、有用である。

【００３１】この脂肪酸は、しばしば、直鎖酸と分枝鎖
酸の混合物であり、これは、例えば、５％〜約３０％の
直鎖酸、および約７０％〜約９５％（モル）の分枝鎖酸
を含有する。さらに高い割合の直鎖酸を含有する他の市
販の脂肪酸混合物もまた、有用である。不飽和脂肪酸の
二量化により生じる混合物もまた、用いられ得る。

【００３２】より高級なカルボン酸には、無水マレイン
酸またはその誘導体のアルキル化により製造される公知
のジカルボン酸が包含される。このような反応の生成物
には、炭化水素置換されたコハク酸、その無水物などが
ある。低分子量のジカルボン酸、例えば、ポリメチレン
で架橋された酸（グルタル酸、アジピン酸など）もまた
、低分子量の置換されたコハク酸（例えば、テトラプロ
ペニルコハク酸、および約Ｃ３０までの置換された酸で
あるその類似物）と同様に、本発明の塩を製造するため
に用いられ得る。

【００３３】本発明の塩を製造する際に有用な高分子量
の置換された無水コハク酸、コハク酸およびその類似物
は、非常に多くの特許（特に、分散剤として有用なアシ
ル化化合物に関する特許）に記述されている。代表的な
高分子量酸は、３０個と４００個（通常、５０個〜２５
０個）の間の炭素原子を有するポリ（イソブテン）留分
と、無水マレイン酸との反応により製造される酸である
。このような物質は、１９６５年３月９日にレ　　スー
ルらに発行された米国特許第３，１７２，８９２号；１
９６５年１１月２３日にノーマンらに発行された米国特
許第３，２１９，６６６号；および１９６６年９月１３
日にレスールらに発行された米国特許第３，２７２，７
４６号に記述されている。類似の分子量を有する他のモ
ノカルボン酸は、アクリル酸およびその類似物をアルキ
ル化することにより、製造され得る。このような酸の混
合物もまた用いられ得る。

【００３４】本発明の有用な金属性化合物はまた、カル
ボン酸から、そしてアルキル化フェノールのような酸性
ヒドロキシ化合物からも製造され得る。このような物質
は、１９７８年７月１１日にクラソン（Ｃｌａｓｏｎ）
らに発行された米国特許第４，１００，０８２号の特に
１５〜１７欄に開示されている。

【００３５】代表的には、本発明の塩を製造するために
用いられる有機酸には、フェノール、カルボン酸、スル
ホン酸、またはそれらの混合物、またはこれらのうちの
２つの官能基を含有する化合物がある。好ましい基質混
合物には、アルキルフェノールをベースにしたスルホン
酸塩および／またはカルボン酸塩との混合物が挙げられ
る。スルホン酸塩とカルボン酸塩（特に、コハク酸塩）
との混合物もまた、望ましい。

【００３６】フェノールから得られるフェノール塩は、
次式の物質でさらに記述される：

【００３７】

【化３】

【００３８】ここで、ｙは１〜３の整数、ｂは１または
２、ｚは０または１、Ｒ１は、平均して、約３０個〜約
４００個の脂肪族炭素原子を有する実質的に飽和の炭化
水素ベースの置換基、Ｒ２は、低級アルキル基、低級ア
ルコキシ基、ニトロ基またはハロ基からなる群から選択
され、そしてＡｒは芳香族基である。

【００３９】本発明で用いるフェノール塩の１つの特定
のクラスには、フェノールを硫化剤（例えば、イオウ、
ハロゲン化イオウ、または硫化物またはヒドロ硫化物）
で硫化することにより製造される、塩基性（例えば、オ
ーバーベース化された）アルカリ金属およびアルカリ土
類金属の硫化フェノール塩がある。硫化フェノール塩の
製造方法は、１９５４年６月１日にワーカー（Ｗａｌｋ
ｅｒ）らに発行された米国特許第２，６８０，０９６号
；１９６２年５月２９日にオットー（Ｏｔｔｏ）らに発
行された米国特許第３，０３６，９７１号；および１９
７３年１１月２７日にターンクエスト（Ｔｕｒｎｑｕｅ
ｓｔ）らに発行された米国特許第３，７７５，３２１号
に記述されている。

【００４０】カルボン酸官能性およびヒドロキシル官能
性の両方を含有する物質もまた、有機基質としてここで
有用である。このような化合物は、代表的には、次式で
表される：

【００４１】

【化４】

【００４２】ここで、Ｒ３はヒドロカルビル基、好まし
くは、１０個〜３０個の炭素原子を有するアルキル基で
あり、Ｘは酸素またはイオウ、Ａｒは芳香族基、ｐは１
〜４の整数、通常、１または２であり、そしてｍは１〜
４、通常、１である。このサリチル酸アルキルは、ここ
で用いられる代表的な化合物である。

【００４３】最初のオーバーベース化 上記のように、このオーバーベース化有機基質は、基質
と、金属および酸性物質の原料とを反応させることによ
り、調製される。ここで、この酸性物質は、亜硫酸より
高いｐＫａ値を有する。本発明で用いられ得る金属は、
代表的には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属であ
る。代表的には、この金属は、ナトリウム、カリウムま
たはリチウムである。最も好ましくは、このアルカリ金
属は、ナトリウムである。この金属原料は、通常、水酸
化物である。

【００４４】有機基質に対する金属の当量比は、オーバ
ーベース化によって得られる比である。オーバーベース
化とは、有機基質に対する金属の当量が１：１より高い
ことを意味する。金属が混合され得、例えば、炭酸ナト
リウムオーバーベース化アルキルベンゼンスルホン酸カ
ルシウムとなる。それゆえ、金属比、すなわち当量比は
、有機基質に対する所望金属の全当量である。代表的に
は、この当量比は、約４０：１〜約５：１であり、さら
に好ましくは、３０：１〜１２：１である。

【００４５】この酸性物質、代表的には、酸性気体は、
反応がそれ以上認められなくなるまで、有機基質および
金属原料と接触される。代表的には、酸性物質として酸
性気体を使用し、さらに酸性気体のそれ以上の取り込み
がないとき、オーバーベース化が終わる。

【００４６】反応が完結するかまたは実質的に終了する
点は、多くの従来方法により決定され得る。このような
１方法には、混合物中に出入りする酸性気体の測定があ
る。この反応混合物から出ていく気体の量が、入る量の
約９０〜１００重量％であるとき、この反応は実質的に
完了したと考えられ得る。これらの量は、目盛り付きの
入口弁および出口弁を使用することにより、容易に決定
され得る。

【００４７】最初のオーバーベース化反応中の反応温度
は臨界的ではない。一般に、この温度は、反応混合物の
固化温度と、その分解温度（全ての成分の最も低い分解
温度）との間である。代表的には、この反応温度は、２
５℃〜２００℃であり、好ましくは、約５０℃〜約１５
０℃である。この有機基質、酸性物質および金属原料の
混合物は、代表的には、混合物の還流温度で反応される
。それゆえ、低級アルコールのような促進剤が使用され
るなら、この反応は、代表的には、促進剤の還流温度で
行われる。メタノールのような促進剤が使用され得るが
、次いで、反応混合物からアルコールを除去するのが望
ましい。

【００４８】このオーバーベース化有機基質を得るため
の、有機基質、金属原料および酸性物質の最初の接触は
、代表的には、大気圧で行われる。反応を促進し酸性物
質（例えば、酸性気体）を最大限に利用するために、大
気圧以上の圧力を使用することも可能である。この方法
はまた、減圧下でも行われ得るが、しかし、めったに行
われない。

【００４９】最初のオーバーベース化反応は、代表的に
は、実質的に不活性で通常液状の有機希釈剤（これは、
分散媒体および反応媒体の両方として機能する）の存在
下にて、行われる。この希釈剤は、代表的には、全反応
混合物の少なくとも約１０重量％を構成する。通常、こ
の希釈剤は、この反応混合物の８０重量％を越えず、好
ましくは、その約３０〜７０重量％である。

【００５０】多種の希釈剤が有用であるものの、潤滑粘
性のあるオイルまたは通常液状の燃料に溶解性の希釈剤
を用いるのが好ましい。この希釈剤は、しばしば、低粘
度の潤滑油または通常液状の石油留出物である。

【００５１】単独で、または互いに組み合わせて、また
は潤滑油または液状燃料と共に使用され得る別の有機希
釈剤には、芳香族炭化水素（例えば、ベンゼン、トルエ
ンまたはキシレン）；それらのハロゲン化された誘導体
（例えば、クロロベンゼン）；低沸点の石油留出物（例
えば、石油エーテルおよび種々のナフサ）；通常液状の
脂肪族炭化水素および環状脂肪族炭化水素（例えば、ヘ
キサン、ヘプタン、ヘキセン、シクロヘキセン、シクロ
ペンタン、シクロヘキサンおよびエチルシクロヘキサン
）、およびそれらのハロゲン化された誘導体が包含され
る。ここではまた、ジアルキルケトン（例えば、ジプロ
ピルケトンおよびエチルブチルケトン）、およびアルキ
ルアリールケトン（例えば、アセトフェノン）を使用す
ることもできる。この液状の有機希釈剤にはまた、エー
テル類（例えば、ｎ−プロピルエーテル、ｎ−ブチルエ
ーテル、ｎ−ブチルメチルエーテルおよびイソアミルエ
ーテル）が包含され得る。

【００５２】オイルと第２の希釈剤の配合物が用いられ
るなら、第２の希釈剤に対するオイルの重量比は、代表
的には、約２０：１〜約１：２０である。特に、生成物
が潤滑添加剤として用いられるなら、鉱物性の潤滑油に
は、少なくとも５０重量％の希釈剤を含有させるのがし
ばしば望ましい。存在する希釈剤の全量は、特に、臨界
的ではない。

【００５３】オーバーベース化反応は、好ましくは、水
の存在しない状態で行われるが、少量の水が存在してい
てもよい（工業等級の試薬中には、水は不純物として存
在する）。水は、有害な影響を与えないなら、この反応
混合物の約１０％までの量で存在し得る。

【００５４】オーバーベース化有機基質が得られると、
混合物中のいずれの固形分も、濾過または他の通常の方
法により除去され得る。選択的には、容易に除去可能な
希釈剤、アルコール性促進剤、および反応中に形成され
る水は、蒸留のような方法で除去され得る。この反応混
合物から実質的に全ての水を除去するのが、通常、望ま
しい。水が存在すれば、濾過が困難となり、燃料および
潤滑剤中に望ましくない乳濁液が形成されるからである
。存在する水は、大気圧下または減圧下で加熱すること
により、または共沸蒸留により、容易に除去される。

【００５５】ここで用いられる酸性物質は、代表的には
、二酸化炭素、硫化水素、二硫化炭素または硫化カルボ
ニルの少なくとも１種である。

【００５６】亜硫酸塩を調製するのに用い得る代表的な
オーバーベース化組成物を以下に記述する。

【００５７】

【実施例】この亜硫酸塩を調製するのに用いられ得る典
型的なオーバーベース化組成物を、この後で記述する。

【００５８】実施例１ オイル中のアルキルベンゼンスルホン酸７９０部（当量
は約５００）、および主としてイソブテン単位を含有す
るポリブテニル無水コハク酸７１部（当量は約５６０）
の鉱油１７６部の溶液に、水酸化ナトリウム３２０部（
８当量）およびメタノール６４０部（２０当量）を加え
る。この混合物の温度は、発熱により、１０分間で８９
℃（還流状態）まで上がる。この間、この混合物に、１
．８９リットル／分（４立方フィート／時間）の割合で
、二酸化炭素を吹き込む。温度を徐々に７４℃まで低下
させつつ、炭酸塩化を約３０分間続ける。この炭酸塩化
した混合物に、０．９５リットル／分の割合で窒素を吹
き込むことにより、メタノールおよび他の揮発性物質を
この混合物からストリッピングする。 この間、９０分間にわたり温度をゆっくりと１５０℃ま
で上げる。ストリッピングが完了した後、残留した混合
物を１５５〜１６５℃で約３０分間維持し、そして濾過
して、約７．７５の金属比を有する塩基性スルホン酸ナ
トリウムのオイル溶液を得る。この溶液は、１２．４％
のオイルを含有する。

【００５９】実施例２ 実施例１の方法に従って，アルキルベンゼルスルホン酸
７８０部（当量は約５００）およびポリブテニル無水コ
ハク酸１１９部の鉱油４４２部のオイル溶液を、水酸化
ナトリウム８００部（２０当量）およびメタノール７０
４部（２２当量）と混合する。温度をゆっくりと９７℃
まで上げつつ、この混合物に、３．３１リットル／分の
割合で、１１分間にわたり二酸化炭素を吹き込む。二酸
化炭素の流量を２．８リットル／分まで低下させ、そし
て温度を、約４０分間にわたり、ゆっくりと８８℃まで
下げる。二酸化炭素の流量を、約３５分間で２．３６リ
ットル／分まで低下させ、温度をゆっくりと７３℃まで
下げる。温度をゆっくりと１６０℃まで上げつつ、この
炭酸塩化された混合物に、０．９５リットル／分の割合
で１０５分間にわたり窒素を吹き込むことにより、揮発
性物質をストリッピングする。ストリッピングが完了し
た後、この混合物を、１６０℃でさらに４５分間維持し
、次いで、濾過して、約１９．７５の金属比を有する塩
基性（スルホン酸）ナトリウムのオイル溶液を得る。こ
の溶液は、１８．７％のオイルを含有する。

【００６０】実施例３ 実施例１の方法に従って、アルキルベンゼルスルホン酸
（当量は約５００であり、４等量）のオイル溶液３１２
０部およびポリブテニル無水コハク酸２８４部を、鉱油
７０４部中で、水酸化ナトリウム１２８０部（３２当量
）およびメタノール２５６０部（８０当量）と混合する
。この混合物に、４．７３リットル／分の割合で、約６
５分間にわたり二酸化炭素を吹き込む。この間、混合物
の温度を９０℃まで上げ、次いで、ゆっくりと７０℃ま
で低下させる。混合物の温度をゆっくりと１６０℃まで
上げつつ、０．９５リットル／分の割合で２時間にわた
り窒素を吹き込むことにより、揮発性物質をストリッピ
ングする。ストリッピングが完了した後、この混合物を
、１６０℃で０．５時間維持し、次いで、濾過して、７
．７５の金属比を有するナトリウム塩の透明なオイル溶
液を得る。この溶液は、１２．３５％のオイル含量を有
する。

【００６１】実施例４ 実施例１の方法に従って、アルキルベンゼルスルホン酸
（当量は約５００であり、４等量）のオイル溶液３１２
０部およびポリブテニル無水コハク酸２８４部を、鉱油
６２３部中で、水酸化ナトリウム１２８０部（３２当量
）およびメタノール２５６０部（８０当量）と混合する
。この混合物に、４．７３リットル／分の割合で、約７
７分間にわたり二酸化炭素を吹き込む。この間、温度を
９２℃まで上げ、次いで、徐々に７３℃まで低下させる
。反応混合物の温度をゆっくりと１６０℃まで上げつつ
、０．９５リットル／分の割合で約２時間にわたり窒素
ガスを吹き込むことにより、揮発性物質をストリッピン
グする。揮発性物質の最後の痕跡量を真空ストリッピン
グし、残留物を１７０℃で維持し、そして濾過して、約
７．７２の金属比を有するナトリウム塩の透明なオイル
溶液を得る。この溶液は、１１％のオイル含量を有する
。

【００６２】実施例５ アルキルベンゼンスルホン酸７９０部のオイル溶液（１
当量；ＭＷは５００）、ポリブテニル無水コハク酸２８
０部（当量は約５６０）およびノニルフェノール１１８
部（分子量は２３７）および鉱油２５０部の溶液を、水
酸化ナトリウム１２当量およびメタノール６４０部（２
０当量）に加える。この混合物の温度は、発熱により、
１０分間で５０℃（還流状態）まで上がる。この間に、
この混合物に、１．８９リットル／分の割合で二酸化炭
素を吹き込む。温度を徐々に４０℃まで下げつつ、約３
０分間にわたり、炭酸塩化を続ける。０．９５リットル
／分の割合で窒素を吹き込むことにより、この炭酸塩化
した混合物から、このメタノールおよび他の揮発性物質
をストリッピングする。この間、９０分間にわたり、温
度をゆっくりと１５０℃まで上げる。ストリッピングが
完了した後、残留した混合物を、１５５〜１６５℃で約
３０分間維持し、そして濾過して、スルホン酸塩、コハ
ク酸塩およびフェノール塩を含有するオイル溶液を得る
。この組成物の金属比は約２０である。この溶液は２７
％のオイルを含有する。

【００６３】実施例６ アルキルベンゼンスルホン酸３１２０部（４当量；ＭＷ
は５００）のオイル溶液を、鉱油６００部に加え、そし
て水酸化ナトリウム２８当量と混合する。この混合物に
、４．７３リットル／分の割合で、約６５分間にわたり
二酸化炭素を吹き込む。この間、この混合物の温度を９
０℃まで上げ、次いで、ゆっくりと７０℃まで低下させ
る。この混合物の温度をゆっくりと１６０℃まで上げつ
つ、０．９５リットル／分の割合で、２時間にわたり窒
素を吹き込むことにより、この反応混合物中に存在する
揮発性物質をストリッピングする。ストリッピングに続
いて、この混合物を、１６０℃で０．５時間維持し、次
いで、濾過して、７：１の金属比を有するナトリウム塩
の透明なオイル溶液を得る。

【００６４】実施例７ ノニルフェノール５７５部（２当量）を鉱油３２５部と
配合することにより、フェノール塩生成物を得る。上の
混合物に、２４当量の水酸化ナトリウムを加える。この
混合物に、１１０℃の温度で４．７３リットル／分の割
合で、二酸化炭素を吹き込む。約２４時間後に、フェノ
ールの炭酸化が完了する。これに続いて、この混合物に
、０．９５リットル／分の割合で、２時間にわたって窒
素ガスを吹き込むことにより、揮発性物質をストリッピ
ングする。揮発性物質の最後の痕跡量を、１７０℃で真
空ストリッピングし、続いて、濾過して、１２の金属比
を有する透明なオイル溶液を得る。

【００６５】好都合には、本発明では、混合した基質系
が使用され得る。混合した基質系が使用されるとき、代
表的には、アルキルフェノール塩および／またはポリカ
ルボン酸塩（例えば、コハク酸塩）のいずれかと組み合
わせて、スルホン酸塩が用いられる。スルホン酸塩は、
通常、このアルキルフェノール塩またはコハク酸塩１当
量あたり、２〜４当量で存在する。

【００６６】亜硫酸塩オーバーベース化亜硫酸原料を用
いて、亜硫酸塩交換が行われる。オーバーベース化基質
は、その最初のオーバーベース化後すぐに、代表的な方
法にて、亜硫酸原料で処理される。

【００６７】この亜硫酸原料は、適当な流量で、最初の
オーバーベース化有機基質と接触される。代表的には、
この亜硫酸塩の酸性物質との交換は、最初の基質の各５
００重量部に対し、０．５リットル／分〜２５リットル
／分の流量で、行われる。

【００６８】この交換のための温度は、代表的には、７
０℃〜２００℃であり、好都合には、１００℃〜１６０
℃であり、さらに好ましくは、１０５℃〜１４０℃であ
る。この交換（メタセシス）時間は、酸性物質に対する
亜硫酸塩の所望の交換割合に依存する。この交換には、
しばしば、１時間〜４８時間かけられる。さらに代表的
な時間は、３時間〜１８時間であり、時間が長くなると
、交換割合が高くなる。上の方法を用いて、亜硫酸塩オ
ーバーベース化基質が実質的に得られる。しばしば、不
完全な交換反応が望ましく、酸性物質オーバーベース化
基質に対する亜硫酸塩オーバーベース化基質の重量比は
、２０：１〜　１：２０、しばしば、２０：１〜１：１
である。この交換反応は、定量的に完結されることが最
も望ましい。交換反応で得られる生成物は、亜硫酸塩を
含有しない生成物より、極圧特性に優れている。

【００６９】以下の事項は、本発明のメタセシスの例で
ある。

【００７０】実施例Ｉ 実施例１の基質５００部を適当な反応容器に入れ、そし
て温度を１１０℃まで上げる。この温度で、反応容器の
底部に二酸化イオウガスを導入し、最初の生成物から炭
酸塩を置換し始める。

【００７１】二酸化イオウの流量は０．５リットル／分
であり、交換が実質的に完結するまで、この流量で９時
間維持する。

【００７２】反応の終了点は、赤外スペクトル分析によ
り決定する。このスペクトル分析を定期的に行うことで
、生成物からの炭酸塩ピークの消失が認められる。交換
反応の完結もまた、この炭酸塩生成物と関連した強いア
ルカリ価の消失を観察することにより、測定され得る。

【００７３】実施例ＩＩ 実施例２の基質１６１０部を適当な反応容器に入れ、そ
して温度を１０５℃まで上げる。この温度にて、１リッ
トル／分の流量で、二酸化イオウガスを反応容器の底部
に導入し、基質から炭酸塩を置換し始める。

【００７４】反応の進行につれて、流量を低レベルまで
変え、最終の注入流量を０．２リットル／分とする。こ
の交換反応が実質的に完結するまで、二酸化イオウの供
給を、１１時間にわたって行う。

【００７５】反応の終了点は、赤外スペクトル分析およ
び酸滴定により決定する。トルエン、イソプロパノール
および水の急速に攪拌した混合物中で、ＨＣｌ（０．１
Ｎ）水溶液を用いた滴定により、強いアルカリ価を決定
する。 比色指示薬として、フェノールフタレインを用い、赤い
指示薬の色が消えるまで、滴定を続ける。強いアルカリ
価は、ｍｇ　ＫＯＨ／ｇｍとして表され、代表的には、
５より低く、さらに好ましくは、０である。実施例２お
よび本実施例では、リチウムおよびカリウムの水酸化物
を用いて、実質的に類似の結果が得られる。

【００７６】実施例ＩＩＩ 実施例２の基質６９００部を適当な反応容器に入れ、温
度を約１００℃まで上げる。この時点で、約２．０リッ
トル／分の割合で、二酸化イオウの添加を始める。２８
時間の反応時間にわたって、添加速度を、最終値０．１
リットル／分まで段階的に低下させる。

【００７７】この時点で、赤外スペクトル分析により示
されるように、反応は実質的に完結している。１１〜１
２ミクロンのピークが失われたことにより、炭酸塩の消
失が認められる。亜硫酸塩ができ、１０〜１１ミクロン
に新しいピークが観察される。さらに、強いアルカリ価
が測定され、それはゼロに近づいていることが認められ
る。

【００７８】実施例２〜７のオーバーベース化組成物を
実施例ＩおよびＩＩにて用い、そして実施例１および実
施例３から７の組成物を実施例ＩＩＩにて用いたとき、
実質的に類似の結果が得られる。

【００７９】本発明の組成物は、代表的には、例えば、
金属加工流体または切削流体中で有用なオイルと共に、
使用される。潤滑剤として適当な物質の例を以下に挙げ
る。 潤滑粘性のあるオイル 本発明の流体を調製する際に利用される潤滑粘性のある
オイルは、天然油、合成油またはそれらの混合物をベー
スにし得る。

【００８０】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したパラフィン−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オイルもまた、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、例えば、重合されたオレフ
ィンおよびインターポリマー化されたオレフィン（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−（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。

【００８１】アルキレンオキシド重合体およびインター
ポリマー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、用いられ得る公知の合成潤滑油の他の
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オイル、こ
れらポリオキシアルキレン重合体のアルキルエーテルお
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
グリコールのジフェニルエーテル、約１０００〜１５０
０の分子量を有するポリプロピレングリコールのジエチ
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、混合したＣ３〜Ｃ８脂肪酸エステルま
たはＣ１３オキソ酸ジエステル）により例示される。

【００８２】用いられ得る合成潤滑油の他の適当なクラ
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、スベリン酸、セバシン酸、フマル酸、ア
ジピン酸、リノール酸ダイマー、マロン酸、アルキルマ
ロン酸、アルケニルマロン酸など）と、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）とのエステルが包含さ
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、リノール酸ダイマーの２−エチルヘキシルジエス
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
形成される複合エステルなどが包含される。

【００８３】合成油として有用なエステルは、Ｃ５〜Ｃ
１２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
されるエステルも包含する。

【００８４】シリコンベースのオイル（例えば、ポリア
ルキル−、ポリアリール−、ポリアルコキシ−、または
ポリアリールオキシ−シロキサンオイルおよびシリケー
トオイル）は、合成潤滑剤の他の有用なクラスを構成す
る。これには、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）
ジシロキサン、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
レジル、リン酸トリオクチル（ｔｒｉｏｘｔｙｌ　ｐｈ
ｏｓｐｈａｔｅ）、デカンホスホン酸のジエチルエステ
ルなど）、重合したテトラヒドロフランなどが包含され
る。

【００８５】本発明の流体はまた、水を含有し得る。潤
滑油と共に水が使用されるとき、水は、代表的には、潤
滑油の５重量％〜８０重量％、好ましくは、１０重量％
〜７０重量％で存在する。水の量は、代表的には、残り
の全ての成分を溶解させるか分散するのに充分な量であ
る。オイルおよび水流体の乳濁液を調製する際には、乳
化を促進するために、しばしば、乳化剤が用いられる。

【００８６】最終組成物は、生成物を実質的に均一とす
るのに充分な温度で、全ての成分を適当な順序で混合す
ることにより、調製される。代表的には、金属加工流体
または切削流体中の潤滑粘性のあるオイルは、２００〜
１，０００部であり、そして亜硫酸塩オーバーベース化
有機基質は、４〜１００部である。このエステル成分、
モノグリセリド成分、ジグリセリド成分およびトリグリ
セリド成分は、潤滑粘性のあるオイルの一部として使用
されるとき、通常、そのオイルの１重量％〜５０重量％
である。適当なエステルおよびグリセリドまたはそれら
の硫化類似物には、モノオレイン酸エステル（例えば、
脂肪エステル）油、ラード（獣脂）油、大豆油、なたね
油、ひまし油、とうもろこし油、ひまわり油または綿実
油が挙げられる。

【００８７】代表的で強力な金属加工組成物は、１〜２
０％の亜硫酸塩清浄剤、１〜２０％の硫化トリグリセリ
ド、および１〜２０％の活性イオウ化合物、および残り
の量の低粘度鉱油を含有する。

【００８８】金属加工操作には、切削操作および形成操
作が包含される。この切削操作には、ドリリング、タッ
ピング、ブローチ削り、押し抜きおよびフライス削りな
どが包含される。形成操作には、曲げ、スタンピング、
ローリングおよびプレッシングなどが包含される。これ
らの操作は、第一鉄金属または非第一鉄金属またはそれ
らの合金（例えば、鋼鉄、銅、アルミニウム、青銅、黄
銅およびチタン）上で行われる。

【００８９】ここで使用され得るさらに別の成分には、
硫化オレフィン、染料、殺菌剤、消泡剤などが挙げられ
る。

【００９０】本発明の成分を用いて処方された生成物を
以下に記述する。

【００９１】

【表１】

【００９２】上の成分を共に混合し、そして６５℃で一
週間加熱して、ゲル傾向を決定する。本発明の生成物（
Ａ−１）はゲル化しない。これに対して、対照の炭酸塩
オーバーベース化生成物（Ａ−２）は完全にゲル化する
。

【００９３】

【表２】

【００９４】本発明の実施例Ｂ−１の生成物は、熱間圧
延した鋼板をタッピングする際に、実施例Ｂ−２よりも
優れた性能を示す。

【００９５】

【表３】

【００９６】本発明の生成物は、従来の生成物の４００
ｋｇに対して、５００ｋｇで四球溶接試験に不合格とな
る。

【００９７】

【表４】

【００９８】本発明の亜硫酸塩物質を含有する処方物は
、従来の処方物より優れた四球溶接性、良好な１０２０
熱間圧延鋼板のタッピング性、および良好な３０４ステ
ンレス鋼板のタッピング性を示す。

【００９９】実施例Ａ〜Ｄにて、実施例１および３の生
成物を用いると、実質的に類似の結果が得られる。

【０１００】＊全試験での各生成物中のナトリウムの当
量レベル

Claims (42)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】以下の（Ａ）と（Ｂ）とを反応させること
   、それにより、亜硫酸塩オーバーベース化有機基質を得
   ることを包含する亜硫酸塩オーバーベース化有機基質の
   調製方法： （Ａ）アルカリ金属および酸性物質の原料で、基質を処
   理することにより調製したアルカリ金属オーバーベース
   化有機基質；ここで、該酸性物質は、亜硫酸より高いｐ
   Ｋａ値を有する；および （Ｂ）該オーバーベース化有機基質（Ａ）から、該酸性
   物質の少なくとも一部を置換するための亜硫酸原料。
2. 【請求項２】前記金属がナトリウムである請求項１の方
   法。
3. 【請求項３】前記有機基質が、ヒドロカルビル置換され
   たスルホン酸塩、フェノール塩、カルボン酸塩、ホスホ
   ン酸塩およびサリチル酸塩の少なくとも１種である請求
   項１の方法。
4. 【請求項４】前記酸性物質が、二酸化炭素、硫化水素、
   二硫化炭素または硫化カルボニルの少なくとも１種であ
   る請求項１の方法。
5. 【請求項５】前記反応が、実質的に促進剤の存在しない
   状態で行われる請求項１の方法。
6. 【請求項６】前記亜硫酸原料が二酸化イオウである請求
   項１の方法。
7. 【請求項７】前記基質がスルホン酸塩である請求項２の
   方法。
8. 【請求項８】前記温度が、前記亜硫酸原料との反応中に
   、約７０℃と約２００℃の間で維持される請求項１の方
   法。
9. 【請求項９】前記金属がナトリウムである請求項７の方
   法。
10. 【請求項１０】前記有機基質が、アルキルフェノールと
    少なくとも他の１種の基質との混合物である請求項１の
    方法。
11. 【請求項１１】前記温度が、前記亜硫酸原料での処理中
    に、約１００℃と１６０℃の間で維持される請求項８の
    方法。
12. 【請求項１２】前記有機基質が、脂肪族で置換された芳
    香族スルホン酸塩である請求項２の方法。
13. 【請求項１３】有機基質に対する金属の当量比が、約４
    ０：１〜約５：１である請求項１の方法。
14. 【請求項１４】前記有機基質がカルボン酸塩であり、該
    カルボン酸塩が、脂肪族置換されたコハク酸またはそれ
    らの誘導体である請求項３の方法。
15. 【請求項１５】有機基質に対する金属の当量比が、約３
    ０：１〜約１２：１である請求項１３の方法。
16. 【請求項１６】亜硫酸塩オーバーベース化基質中の前記
    酸性物質に対する前記亜硫酸原料の重量比が、２０：１
    〜１：２０である請求項１の方法。
17. 【請求項１７】前記亜硫酸原料が、前記オーバーベース
    化有機基質（Ａ）から、前記酸性物質の全てを実質的に
    置換する請求項１の方法。
18. 【請求項１８】アルカリ金属炭酸塩オーバーベース化基
    質を亜硫酸塩に転化する方法であって、該方法は、以下
    の（Ａ）と（Ｂ）とを反応させること、それにより、ア
    ルカリ金属亜硫酸塩オーバーベース化基質を得ることを
    包含する： （Ａ）少なくとも１種のヒドロカルビル置換されたスル
    ホン酸塩、カルボン酸塩およびフェノール塩であるアル
    カリ金属炭酸塩オーバーベース化基質；および（Ｂ）亜
    硫酸原料：ここで、両者の混合物は、該亜硫酸原料が該
    炭酸塩を実質的に置換するまで、約１００℃と１６０℃
    の間で維持される。
19. 【請求項１９】前記アルカリ金属炭酸塩オーバーベース
    化基質が、ヒドロカルビル置換されたスルホン酸塩であ
    る請求項１８の方法。
20. 【請求項２０】有機基質に対する金属の当量比が、約４
    ０：１〜約５：１である請求項１８の方法。
21. 【請求項２１】前記反応が、実質的に促進剤の存在しな
    い状態で行われる請求項１８の方法。
22. 【請求項２２】以下の（Ａ）と（Ｂ）とを反応させるこ
    とにより調製される組成物であって、該組成物は、さら
    に以下の（Ｃ）を含有する： （Ａ）金属および酸性物質の原料で、基質を処理するこ
    とにより調製したオーバーベース化有機基質；ここで、
    該酸性物質は、亜硫酸より高いｐＫａ値を有する；（Ｂ
    ）該オーバーベース化基質（Ａ）から、該酸性物質の少
    なくとも一部を置換するために充分な量の亜硫酸原料；
    （Ｃ）（Ａ）と（Ｂ）との反応生成物の分散体または溶
    液を形成するのに充分な量の、潤滑粘性のあるオイル。
23. 【請求項２３】前記潤滑粘性のあるオイルが、脂肪エス
    テル、モノグリセリド、ジグリセリドまたはトリグリセ
    リド、またはそれらの硫化された誘導体を包含する請求
    項２２の組成物。
24. 【請求項２４】前記潤滑粘性のあるオイルが、鉱油であ
    る、請求項２２の組成物。
25. 【請求項２５】前記トリグリセリドが、以下の少なくと
    も１種である請求項２３の組成物：モノオレエート、大
    豆油、なたね油、ひまし油、とうもろこし油、ひまわり
    油、綿実油、および獣脂またはそれらの硫化された誘導
    体である請求項２３の組成物。
26. 【請求項２６】（Ａ）金属および酸性物質の原料で基質
    を処理して、アルカリ金属オーバーベース化有機基質を
    得ること；ここで、該酸性物質は、亜硫酸より高いｐＫ
    ａ値を有する；および （Ｂ）亜硫酸原料を用いて、該オーバーベース化基質か
    ら該酸性物質の少なくと一部を置換すること；それによ
    り、亜硫酸塩オーバーベース化基質を得ること、により
    調製される亜硫酸塩オーバーベース化基質組成物。
27. 【請求項２７】さらに、脂肪エステルまたはそれらの硫
    化された類似物を含有する請求項２６の組成物。
28. 【請求項２８】硫化オレフィンを含有する請求項２６の
    組成物。
29. 【請求項２９】前記有機基質が、ヒドロカルビル置換さ
    れたスルホン酸塩、フェノール塩、カルボン酸塩、ホス
    ホン酸塩、およびサリチル酸塩の少なくとも１種である
    請求項２６の組成物。
30. 【請求項３０】前記有機基質が、脂肪族置換された芳香
    族スルホン酸塩である請求項２９の組成物。
31. 【請求項３１】前記アルカリ金属がナトリウムである請
    求項２６の組成物。
32. 【請求項３２】前記アルカリ金属がナトリウムである請
    求項３０の組成物。
33. 【請求項３３】金属加工品を、亜硫酸塩オーバーベース
    化有機基質と接触させ、そして該金属加工品上で金属加
    工操作を行うことを包含する金属加工方法であって、該
    亜硫酸塩オーバーベース化有機基質は、以下の（Ａ）と
    （Ｂ）とを反応させることにより調製される：（Ａ）ア
    ルカリ金属および酸性物質の原料で、基質を処理するこ
    とにより調製したアルカリ金属オーバーベース化有機基
    質；ここで、該酸性物質は、亜硫酸より高いｐＫａ値を
    有する；および （Ｂ）該オーバーベース化有機基質（Ａ）から、該酸性
    物質の少なくとも一部を置換するための亜硫酸原料。
34. 【請求項３４】前記金属加工が、ドリリング、タッピン
    グ、ブローチ削り、フライス削りおよび押し抜きを含む
    切削操作である請求項３３の方法。
35. 【請求項３５】前記金属加工操作が、曲げ、スタンピン
    グ、ローリングおよびプレッシングを含む金属形成操作
    である請求項３３の方法。
36. 【請求項３６】前記基質が、ヒドロカルビル置換された
    スルホン酸塩、フェノール塩、カルボン酸塩、ホスホン
    酸塩およびサリチル酸塩の少なくとも１種である請求項
    ３３の方法。
37. 【請求項３７】前記有機基質が、脂肪族置換された芳香
    族スルホン酸塩である請求項３６の方法。
38. 【請求項３８】前記アルカリ金属がナトリウムである請
    求項３３の方法。
39. 【請求項３９】前記有機基質が、脂肪族置換された芳香
    族スルホン酸塩である請求項３８の方法。
40. 【請求項４０】前記金属加工品が、第一鉄金属である請
    求項３３の方法。
41. 【請求項４１】前記金属加工品が、第一鉄でない金属で
    ある請求項３３の方法。
42. 【請求項４２】請求項１の組成物をその上またはその中
    に有する加工品。