JPH06293891A - 潤滑剤化合物用のエステルベースオイルおよび有機反応副生物からのエステルベースオイルの製造方法 - Google Patents
潤滑剤化合物用のエステルベースオイルおよび有機反応副生物からのエステルベースオイルの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 原料として豊富な反応副生物を用いることに
より、安価なエステルベースオイルを提供する。 【構成】 潤滑剤ベースオイル用に適した複合エステル
化合物の製造方法であって、アルコールおよびポリオー
ルから選択される１以上の種を、シクロヘキサンの酸化
反応の不揮発性残渣副生物と、エステルの生成を促進す
る条件下で反応させる方法、およびこの方法により得ら
れる複合エステルの組成物。副生物はアジピン酸の合成
中間体を生成するためのシクロヘキサンの酸化反応の不
揮発性残渣であり、ケミカルアブストラクツ番号ＣＡＳ
６８４１−７６−７が割り当てられ、ＮＶＲとしても知
られた物質である。
より、安価なエステルベースオイルを提供する。 【構成】 潤滑剤ベースオイル用に適した複合エステル
化合物の製造方法であって、アルコールおよびポリオー
ルから選択される１以上の種を、シクロヘキサンの酸化
反応の不揮発性残渣副生物と、エステルの生成を促進す
る条件下で反応させる方法、およびこの方法により得ら
れる複合エステルの組成物。副生物はアジピン酸の合成
中間体を生成するためのシクロヘキサンの酸化反応の不
揮発性残渣であり、ケミカルアブストラクツ番号ＣＡＳ
６８４１−７６−７が割り当てられ、ＮＶＲとしても知
られた物質である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本出願はエステル潤滑剤のベース
オイルとなる化合物および有機反応の副生物からエステ
ル潤滑剤のベースオイルを製造する方法に関する。本発
明のエステルは、１以上のアルコールおよび／またはポ
リオールを、アジピン酸の中間体の製造から得られる不
揮発性の残渣と、エステル形成に適した条件下で反応さ
せることにより合成される。反応生成物は複合エステル
（すなわちエステルの混合物）であり、潤滑剤として直
接使用することができ、あるいは随意にさらに調合およ
び処理してグリースまたは他の潤滑剤を形成することも
できる。
オイルとなる化合物および有機反応の副生物からエステ
ル潤滑剤のベースオイルを製造する方法に関する。本発
明のエステルは、１以上のアルコールおよび／またはポ
リオールを、アジピン酸の中間体の製造から得られる不
揮発性の残渣と、エステル形成に適した条件下で反応さ
せることにより合成される。反応生成物は複合エステル
（すなわちエステルの混合物）であり、潤滑剤として直
接使用することができ、あるいは随意にさらに調合およ
び処理してグリースまたは他の潤滑剤を形成することも
できる。
【０００２】本発明のエステル潤滑剤ベースオイルは単
独でまたは適当な添加剤とともに、ギヤ、モーター、圧
縮機、タービン、内燃機関のための潤滑剤として、また
はボーリング泥水（ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｆｌｕｉｄ）も
しくは機械油として用いることができる。このエステル
ベースオイルは調合して例えばベアリング、ギヤー、チ
ェーン、またはレールの潤滑剤として用いることができ
るグリースを形成することもできる。
独でまたは適当な添加剤とともに、ギヤ、モーター、圧
縮機、タービン、内燃機関のための潤滑剤として、また
はボーリング泥水（ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｆｌｕｉｄ）も
しくは機械油として用いることができる。このエステル
ベースオイルは調合して例えばベアリング、ギヤー、チ
ェーン、またはレールの潤滑剤として用いることができ
るグリースを形成することもできる。
【０００３】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】エステル
は潤滑剤としてよく知られており多様な用途に適してい
る。例えば、国際特許出願ＷＯ １４４０２／’９０
Ａ１は、選択されたエステルオイルを良好な環境適合性
を有する転化エマルジョンボーリング泥水に用いること
を開示している。エステルベースオイルの他の用途は、
「合成潤滑剤および高性能機能流体」（マーセル・デッ
カー、ニューヨーク、１９９３）という書籍に示されて
いる。エステルベースオイルは現在の潤滑剤市場のかな
りの部分を形成している。これらのエステルは優れた潤
滑特性を与えるけれども、エステルを合成する出発原料
の価格のために比較的高価である。
は潤滑剤としてよく知られており多様な用途に適してい
る。例えば、国際特許出願ＷＯ １４４０２／’９０
Ａ１は、選択されたエステルオイルを良好な環境適合性
を有する転化エマルジョンボーリング泥水に用いること
を開示している。エステルベースオイルの他の用途は、
「合成潤滑剤および高性能機能流体」（マーセル・デッ
カー、ニューヨーク、１９９３）という書籍に示されて
いる。エステルベースオイルは現在の潤滑剤市場のかな
りの部分を形成している。これらのエステルは優れた潤
滑特性を与えるけれども、エステルを合成する出発原料
の価格のために比較的高価である。
【０００４】本発明者らは、アジピン酸の製造工程から
の副生物はエステル潤滑剤ベースオイルを製造するのに
望ましいカルボン酸に富んでいることを見いだした。ほ
とんどまたは全く前処理することなしに、この副生物を
アルコールおよび／またはポリオールとエステル製造条
件下で反応させて潤滑特性を有するエステルを製造する
ことができる。本発明によって製造されたエステルベー
スオイルは、事情が異なれば燃料として使用されるであ
ろう豊富な反応副生物から得られるという点で、他のエ
ステルベースオイルよりも経済的に非常に有利である。
の副生物はエステル潤滑剤ベースオイルを製造するのに
望ましいカルボン酸に富んでいることを見いだした。ほ
とんどまたは全く前処理することなしに、この副生物を
アルコールおよび／またはポリオールとエステル製造条
件下で反応させて潤滑特性を有するエステルを製造する
ことができる。本発明によって製造されたエステルベー
スオイルは、事情が異なれば燃料として使用されるであ
ろう豊富な反応副生物から得られるという点で、他のエ
ステルベースオイルよりも経済的に非常に有利である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】エステルを製造すること
ができる１つの方法は、カルボン酸とアルコールおよび
／またはポリオールとのエステル化として知られている
方法を介する方法によるものである。酸のカルボキシル
基の水素をアルコールまたはポリオールからのアルコキ
シ基（Ｒ’Ｏ）で置換するとエステルが生成する。水が
エステル化反応の副生物である。エステル化反応は以下
に示す一般式（ｉ）により総括的に表される。
ができる１つの方法は、カルボン酸とアルコールおよび
／またはポリオールとのエステル化として知られている
方法を介する方法によるものである。酸のカルボキシル
基の水素をアルコールまたはポリオールからのアルコキ
シ基（Ｒ’Ｏ）で置換するとエステルが生成する。水が
エステル化反応の副生物である。エステル化反応は以下
に示す一般式（ｉ）により総括的に表される。
【０００６】
【化１２】 これは、本発明のエステルが生成する主反応である。
【０００７】本発明の反応において用いられるカルボン
酸はＮＶＲの主成分である。ＮＶＲは、アジピン酸の合
成における中間体であるシクロヘキサノールおよびシク
ロヘキサノンを形成するためのシクロヘキサンの空気酸
化の副生物として得られる。この副生物はシクロヘキサ
ンおよびシクロヘキサノール生成物の蒸気蒸留の底部に
ある不揮発性残渣として収集される。ＮＶＲという名称
は、「不揮発性残渣」（ｎｏｎ−ｖｏｌａｔｉｌｅ ｒ
ｅｓｉｄｕｅ）という用語からとっている。この副生物
は、ときに「アジピン酸ＮＶＲ」（ａｄｉｐｉｃ ＮＶ
Ｒ）ともいわれる。ケミカルアブストラクツではＮＶＲ
にＣＡＳ番号６８４１−７６−７を割り当てている。
酸はＮＶＲの主成分である。ＮＶＲは、アジピン酸の合
成における中間体であるシクロヘキサノールおよびシク
ロヘキサノンを形成するためのシクロヘキサンの空気酸
化の副生物として得られる。この副生物はシクロヘキサ
ンおよびシクロヘキサノール生成物の蒸気蒸留の底部に
ある不揮発性残渣として収集される。ＮＶＲという名称
は、「不揮発性残渣」（ｎｏｎ−ｖｏｌａｔｉｌｅ ｒ
ｅｓｉｄｕｅ）という用語からとっている。この副生物
は、ときに「アジピン酸ＮＶＲ」（ａｄｉｐｉｃ ＮＶ
Ｒ）ともいわれる。ケミカルアブストラクツではＮＶＲ
にＣＡＳ番号６８４１−７６−７を割り当てている。
【０００８】ＮＶＲは主に、Ｃ4 、Ｃ5 、およびＣ6 の
一塩基、二塩基、およびヒドロキシ置換の脂肪族カルボ
ン酸およびアルコールからなる。表１（下記）にＮＶＲ
の典型的な組成およびこの物質の主要な有機成分のおお
よその重量％を提供する。実際にはＮＶＲの組成は可変
であり、成分の一部がエステルオリゴマーとして存在す
ることもあり得る。
一塩基、二塩基、およびヒドロキシ置換の脂肪族カルボ
ン酸およびアルコールからなる。表１（下記）にＮＶＲ
の典型的な組成およびこの物質の主要な有機成分のおお
よその重量％を提供する。実際にはＮＶＲの組成は可変
であり、成分の一部がエステルオリゴマーとして存在す
ることもあり得る。
【０００９】
【表１】 Ｃ4 〜Ｃ6 のカルボン酸およびヒドロキシカルボン酸
（６−ヒドロキシカプロン酸、吉草酸、アジピン酸、５
−ヒドロキシ吉草酸、および４−ヒドロキシ酪酸）は、
ＮＶＲ中の全てのカルボン酸の７５〜８０ｗｔ％を占め
ることに留意すべきである。表１に示された組成物は、
ＮＶＲの典型的な「乾燥」すなわち無水の組成物である
ことにも留意すべきである。（ＮＶＲをアジピン酸中間
体から分離する水蒸気蒸留プロセスのせいで「ウェット
な」ＮＶＲ中にはかなりの量の水が存在する。「ウェッ
トな」ＮＶＲ中の水分量は１５〜２５体積％である）。
（６−ヒドロキシカプロン酸、吉草酸、アジピン酸、５
−ヒドロキシ吉草酸、および４−ヒドロキシ酪酸）は、
ＮＶＲ中の全てのカルボン酸の７５〜８０ｗｔ％を占め
ることに留意すべきである。表１に示された組成物は、
ＮＶＲの典型的な「乾燥」すなわち無水の組成物である
ことにも留意すべきである。（ＮＶＲをアジピン酸中間
体から分離する水蒸気蒸留プロセスのせいで「ウェット
な」ＮＶＲ中にはかなりの量の水が存在する。「ウェッ
トな」ＮＶＲ中の水分量は１５〜２５体積％である）。
【００１０】エステル化反応は「ウェットな」形態のＮ
ＶＲを用いて実施できる。ただし、エステル化反応の前
に随意選択的にＮＶＲを脱水してもよい。ウェットなＮ
ＶＲを約１００〜１５０℃の範囲の温度で蒸留して、Ｎ
ＶＲから水を追い出すことにより十分な脱水を達成でき
る。水蒸気揮発性の有機物のあるものは水とともに留去
しやすいので、蒸留蒸気を凝縮してその有機物を分離
し、ＮＶＲへ戻してもよい。
ＶＲを用いて実施できる。ただし、エステル化反応の前
に随意選択的にＮＶＲを脱水してもよい。ウェットなＮ
ＶＲを約１００〜１５０℃の範囲の温度で蒸留して、Ｎ
ＶＲから水を追い出すことにより十分な脱水を達成でき
る。水蒸気揮発性の有機物のあるものは水とともに留去
しやすいので、蒸留蒸気を凝縮してその有機物を分離
し、ＮＶＲへ戻してもよい。
【００１１】ＮＶＲと反応させるべきアルコールおよび
ポリオールは、独立にまたは混合物として使用できるこ
とは理解できるであろう。すなわち、１種のアルコール
または１種のポリオールをＮＶＲと反応させてもよく、
２種以上のアルコールおよび／またはポリオールを自由
に混合してＮＶＲと反応させてもよい。ＮＶＲとの反応
に適したアルコールおよびポリオールは、下記に示され
るように、一般式（ｉｉ）で表されるモノアルコール、
一般式（ｉｉｉ）および（ｉｖ）で表されるネオペンチ
ルポリオール、一般式（ｖ）で表される直鎖ジオール、
一般式（ｖｉ）で表されるポリグリコール、および一般
式（ｖｉｉ）で表されるポリグリセリンを含む。
ポリオールは、独立にまたは混合物として使用できるこ
とは理解できるであろう。すなわち、１種のアルコール
または１種のポリオールをＮＶＲと反応させてもよく、
２種以上のアルコールおよび／またはポリオールを自由
に混合してＮＶＲと反応させてもよい。ＮＶＲとの反応
に適したアルコールおよびポリオールは、下記に示され
るように、一般式（ｉｉ）で表されるモノアルコール、
一般式（ｉｉｉ）および（ｉｖ）で表されるネオペンチ
ルポリオール、一般式（ｖ）で表される直鎖ジオール、
一般式（ｖｉ）で表されるポリグリコール、および一般
式（ｖｉｉ）で表されるポリグリセリンを含む。
【００１２】（ｉｉ）モノアルコール Ｒ1 ＯＨ ここで、Ｒ1 は１〜２５の炭素を含むアルキル基（構造
的には直鎖状、分枝状または環状であり得る）である。
的には直鎖状、分枝状または環状であり得る）である。
【００１３】このようなモノアルコールは、メタノー
ル、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノ
ール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノ
ナノール、デカノール、ウンデカノール、およびドデカ
ノールからなる群より選択される１種以上のアルコール
を含み、アルコールのアルキル部分は直鎖状、分枝状ま
たは環状でもよい。本発明によるＮＶＲとの反応に適し
たアルコールの具体例は、１−デカノール、１−ドデカ
ノール、２−メチル−１−プロパノール、２−エチル−
１−ヘキサノール、１−ブタノール、Ｃ6 オキソ−アル
コール、およびＣ8 オキソ−アルコールを含むが、これ
らに限定されない。
ル、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノ
ール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノ
ナノール、デカノール、ウンデカノール、およびドデカ
ノールからなる群より選択される１種以上のアルコール
を含み、アルコールのアルキル部分は直鎖状、分枝状ま
たは環状でもよい。本発明によるＮＶＲとの反応に適し
たアルコールの具体例は、１−デカノール、１−ドデカ
ノール、２−メチル−１−プロパノール、２−エチル−
１−ヘキサノール、１−ブタノール、Ｃ6 オキソ−アル
コール、およびＣ8 オキソ−アルコールを含むが、これ
らに限定されない。
【００１４】（ｉｉｉ）ネオペンチルポリオール
【化１３】 ここで、Ｒ2 は水素、直鎖状または分枝状のＣ1 〜Ｃ6
アルキル基、およびＣＨ2 ＯＨからなる群より選択され
る１またはそれ以上の種を表し、Ｒ3 は直鎖状または分
枝状のＣ1 〜Ｃ3 アルキル基（メチル、エチル、および
プロピル）（例えばｎ−プロピルまたはｉ−プロピ
ル）、またはＣＨ2 ＯＨを表す。これらのアルコールの
具体例は、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオー
ル、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エタン、
および２−エチル−２−（ヒドロキシメチル）−１，３
−プロパンジオールである。
アルキル基、およびＣＨ2 ＯＨからなる群より選択され
る１またはそれ以上の種を表し、Ｒ3 は直鎖状または分
枝状のＣ1 〜Ｃ3 アルキル基（メチル、エチル、および
プロピル）（例えばｎ−プロピルまたはｉ−プロピ
ル）、またはＣＨ2 ＯＨを表す。これらのアルコールの
具体例は、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオー
ル、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エタン、
および２−エチル−２−（ヒドロキシメチル）−１，３
−プロパンジオールである。
【００１５】（ｉｖ）ネオペンチルポリオール
【化１４】 ここで、ｘは０から４の整数である。
【００１６】（ｖ）直鎖ジオール ＨＯ−［Ｒ4 Ｏ］z Ｈ ここで、Ｒ4 は直鎖状または分枝状のＣ1 〜Ｃ10アルキ
ル基を表し；ｚは１〜１００の整数である。ｚは１〜２
０の整数であることが好ましい。また、Ｒ4 は直鎖状ま
たは分枝状のＣ1 〜Ｃ6 アルキル基を表すことが好まし
い。一般式（ｖ）で表される具体的な直鎖ジオールは、
エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレン
グリコール、ペンチレングリコール、ヘキシレングリコ
ール、ヘプチレングリコール、オクタレングリコール、
ノナレングリコール、デカレングリコール、および［Ｒ
4 Ｏ］部分が繰り返している場合のそれぞれの「ポリ」
変種を含む。
ル基を表し；ｚは１〜１００の整数である。ｚは１〜２
０の整数であることが好ましい。また、Ｒ4 は直鎖状ま
たは分枝状のＣ1 〜Ｃ6 アルキル基を表すことが好まし
い。一般式（ｖ）で表される具体的な直鎖ジオールは、
エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレン
グリコール、ペンチレングリコール、ヘキシレングリコ
ール、ヘプチレングリコール、オクタレングリコール、
ノナレングリコール、デカレングリコール、および［Ｒ
4 Ｏ］部分が繰り返している場合のそれぞれの「ポリ」
変種を含む。
【００１７】（ｖｉ）ポリグリコール
【化１５】 ここで、Ｒ5 はＨ、または直鎖状もしくは分枝状のＣ1
〜Ｃ6 アルキル基を表し、ｖは１〜５０の整数であり、
１〜２０がより好ましい範囲である。
〜Ｃ6 アルキル基を表し、ｖは１〜５０の整数であり、
１〜２０がより好ましい範囲である。
【００１８】（ｖｉｉ）ポリグリセリン
【化１６】 ここで、ｗは１〜２０の整数を表す。
【００１９】ＮＶＲと選択されたアルコールおよび／ま
たはポリオールとの反応は、エステル化反応を促進する
のに適した条件下で反応物を加熱することにより行われ
る。このような条件は好ましくはエステル化反応のため
の触媒の存在下で反応物を加熱することを含む。
たはポリオールとの反応は、エステル化反応を促進する
のに適した条件下で反応物を加熱することにより行われ
る。このような条件は好ましくはエステル化反応のため
の触媒の存在下で反応物を加熱することを含む。
【００２０】好適な触媒は、スルホン酸、リン酸、ｐ−
トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、メタンスル
ホン酸、および硫酸からなる群より選択される強酸触媒
を含む。本発明者らにとって好ましい強酸触媒はｐ−ト
ルエンスルホン酸である。これらの強酸はエステル化反
応混合物中へ溶解する能力により、当業者によってとき
に可溶酸といわれることは理解されるであろう。
トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、メタンスル
ホン酸、および硫酸からなる群より選択される強酸触媒
を含む。本発明者らにとって好ましい強酸触媒はｐ−ト
ルエンスルホン酸である。これらの強酸はエステル化反
応混合物中へ溶解する能力により、当業者によってとき
に可溶酸といわれることは理解されるであろう。
【００２１】好適なエステル化触媒は固体酸（すなわち
水に不溶な）触媒をも含む。このような固体酸触媒は、
スルホン化ポリスチレンのマクロな網状の酸性イオン交
換樹脂が典型例である。このような固体酸触媒はペンシ
ルベニア州フィラデルフィアのローム・アンド・ハース
社（Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａｓ Ｃｏ．）からアンバーリ
スト（ＡＭＢＥＲＬＹＳＴ）１５の商標で購入できる。
固体酸触媒は本発明で用いるのに好ましい触媒である。
水に不溶な）触媒をも含む。このような固体酸触媒は、
スルホン化ポリスチレンのマクロな網状の酸性イオン交
換樹脂が典型例である。このような固体酸触媒はペンシ
ルベニア州フィラデルフィアのローム・アンド・ハース
社（Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａｓ Ｃｏ．）からアンバーリ
スト（ＡＭＢＥＲＬＹＳＴ）１５の商標で購入できる。
固体酸触媒は本発明で用いるのに好ましい触媒である。
【００２２】好ましいエステル化触媒は非酸触媒をも含
む。しかも、非酸触媒は、より大きなエステルが要求さ
れる場合に適切な分子量およびサイズのエステルを形成
するために必要なエステル交換反応に触媒作用を及ぼす
のに有益である。非酸触媒は、チタン酸アルキル、塩化
鉛、塩化スズ、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム
からなる群より選択される１またはそれ以上の物質を含
んでいてもよい。
む。しかも、非酸触媒は、より大きなエステルが要求さ
れる場合に適切な分子量およびサイズのエステルを形成
するために必要なエステル交換反応に触媒作用を及ぼす
のに有益である。非酸触媒は、チタン酸アルキル、塩化
鉛、塩化スズ、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム
からなる群より選択される１またはそれ以上の物質を含
んでいてもよい。
【００２３】本発明において用いられる可溶な酸触媒の
量は反応物の総重量の０．０１〜２．０ｗｔ％の範囲で
ある。最も好ましい可溶な酸触媒の量は反応物の総重量
の約０．１ｗｔ％である。反応を促進するために用いら
れる非酸触媒の量は反応物の総重量の０．００５〜０．
１ｗｔ％の範囲である。固体酸触媒の具体的な重量範囲
は決定されていない。
量は反応物の総重量の０．０１〜２．０ｗｔ％の範囲で
ある。最も好ましい可溶な酸触媒の量は反応物の総重量
の約０．１ｗｔ％である。反応を促進するために用いら
れる非酸触媒の量は反応物の総重量の０．００５〜０．
１ｗｔ％の範囲である。固体酸触媒の具体的な重量範囲
は決定されていない。
【００２４】バッチプロセス技術および好適な可溶な酸
触媒を用いて本発明のエステルを調製する場合、オペレ
ーターには反応物をエステル化反応を促進するのに十分
な温度に維持する反応条件が要求される。エステル化反
応は例えば０〜３００℃の非常に広い温度範囲で起こり
得ることがこの分野においてはよく知られているけれど
も、エステル化反応は１８０〜２５０℃の範囲で最も良
好に行われると思われる。反応をこの温度範囲に維持す
ることは、適度ないし良好な反応速度と、最終のエステ
ル生成物の粘度に対してより良好な制御性とを与える。
例えば、１８０℃未満で行われる反応では工業的な用途
には遅すぎる傾向があり、約２５０℃を超える温度で行
われるＮＶＲとペンタエリトリトールとのエステル化反
応では潤滑剤としての用途には不適なゴム状のポリエス
テル固体を生じた。
触媒を用いて本発明のエステルを調製する場合、オペレ
ーターには反応物をエステル化反応を促進するのに十分
な温度に維持する反応条件が要求される。エステル化反
応は例えば０〜３００℃の非常に広い温度範囲で起こり
得ることがこの分野においてはよく知られているけれど
も、エステル化反応は１８０〜２５０℃の範囲で最も良
好に行われると思われる。反応をこの温度範囲に維持す
ることは、適度ないし良好な反応速度と、最終のエステ
ル生成物の粘度に対してより良好な制御性とを与える。
例えば、１８０℃未満で行われる反応では工業的な用途
には遅すぎる傾向があり、約２５０℃を超える温度で行
われるＮＶＲとペンタエリトリトールとのエステル化反
応では潤滑剤としての用途には不適なゴム状のポリエス
テル固体を生じた。
【００２５】反応条件、選択された反応物であるアルコ
ールおよび／またはポリオール、ならびに起こり得るエ
ステル交換の度合に応じて、この反応によって生成する
エステルは、低分子量および高い揮発性を有する低粘度
のエステルからゴム状固体の粘稠度を有する非常に粘性
のあるエステルにまでわたる。上述の変数を操作するこ
とによって、従事者は特定の要件に適するようにエステ
ルの粘度を適応させることができる。潤滑剤として最も
高い価値を有すると思われるエステルは２５℃で約３〜
２００，０００ｃＳｔの範囲の粘度を有するエステルで
ある。
ールおよび／またはポリオール、ならびに起こり得るエ
ステル交換の度合に応じて、この反応によって生成する
エステルは、低分子量および高い揮発性を有する低粘度
のエステルからゴム状固体の粘稠度を有する非常に粘性
のあるエステルにまでわたる。上述の変数を操作するこ
とによって、従事者は特定の要件に適するようにエステ
ルの粘度を適応させることができる。潤滑剤として最も
高い価値を有すると思われるエステルは２５℃で約３〜
２００，０００ｃＳｔの範囲の粘度を有するエステルで
ある。
【００２６】この反応による大多数のエステル生成物
は、下記の一般式（ｖｉｉｉ）によって表されると思わ
れる。
は、下記の一般式（ｖｉｉｉ）によって表されると思わ
れる。
【００２７】（ｖｉｉｉ）
【化１７】 ここで、Ｒ6 は下記の群より選択される１またはそれ以
上の部分を表し、
上の部分を表し、
【化１８】 Ｒ7 は下記の群より選択される１またはそれ以上の部分
を表し、
を表し、
【化１９】 ｆは２〜４の整数を表す。
【００２８】当業者であれば、ＮＶＲに含まれる分子が
それら自身で反応することによりエステルが生成し得る
ことを理解できるであろう。このことはＮＶＲがカルボ
ン酸基を有する物質とヒドロキシル基を有する物質を含
むことから生じる。ＮＶＲ中のカルボン酸基は化学量論
的にヒドロキシル基より過剰であるため、さらにアルコ
ールをＮＶＲに加えてカルボン酸のエステルへの変換を
より完全に行うべきである。
それら自身で反応することによりエステルが生成し得る
ことを理解できるであろう。このことはＮＶＲがカルボ
ン酸基を有する物質とヒドロキシル基を有する物質を含
むことから生じる。ＮＶＲ中のカルボン酸基は化学量論
的にヒドロキシル基より過剰であるため、さらにアルコ
ールをＮＶＲに加えてカルボン酸のエステルへの変換を
より完全に行うべきである。
【００２９】本発明のエステル化反応は、反応の副生物
として生成した水を連続的に除去することにより、実質
的に完了させることができる。副生物である水を除去す
ることは反応平衡をエステル生成の方向へ推し進め、そ
れによって反応収率を向上させる。このことはエステル
化反応自体に組み込まれた蒸留工程によって達成でき、
この蒸留工程はＮＶＲがエステル化反応しているあいだ
水蒸気を流出させる。反応プロセスに蒸留工程を組み込
むことは、非常に高沸点のアルコールをＮＶＲと反応さ
せる場合には最も実際的である。これらの高沸点のアル
コールの例は、ネオペンチルポリオール、２−エチル−
１−ヘキサノール、およびｎ−デカノールを含む。
として生成した水を連続的に除去することにより、実質
的に完了させることができる。副生物である水を除去す
ることは反応平衡をエステル生成の方向へ推し進め、そ
れによって反応収率を向上させる。このことはエステル
化反応自体に組み込まれた蒸留工程によって達成でき、
この蒸留工程はＮＶＲがエステル化反応しているあいだ
水蒸気を流出させる。反応プロセスに蒸留工程を組み込
むことは、非常に高沸点のアルコールをＮＶＲと反応さ
せる場合には最も実際的である。これらの高沸点のアル
コールの例は、ネオペンチルポリオール、２−エチル−
１−ヘキサノール、およびｎ−デカノールを含む。
【００３０】本発明の方法は合成されるエステルの粘度
を選択するにあたっては非常に融通性がある。揮発性の
低いアルコールをＮＶＲと反応させることによって、お
よび／または反応プロセスの間に最初のエステル分子か
らより揮発性の高いアルコールを置換することによっ
て、より分子量の高いアルコールを製造できる。この置
換プロセスはエステル交換として知られている。
を選択するにあたっては非常に融通性がある。揮発性の
低いアルコールをＮＶＲと反応させることによって、お
よび／または反応プロセスの間に最初のエステル分子か
らより揮発性の高いアルコールを置換することによっ
て、より分子量の高いアルコールを製造できる。この置
換プロセスはエステル交換として知られている。
【００３１】（１００℃において）３５ｃＳｔ以上の粘
度を有するエステル潤滑剤を、反応の全成分を同時に１
つの反応容器に加えるというバッチプロセスを用いるこ
とにより調製できる。この方法は、ネオペンチルポリオ
ール（例えば、ペンタエリトリトール、トリメチロール
プロパン、またはネオペンチルグリコール）を用いる場
合のように、主にアルコールが比較的不揮発性である場
合に用いられる。混合物の組成は加えられるアルコール
の量がＮＶＲ中の全遊離酸成分を変換するのに十分なよ
うに調整される。添加アルコールのモル濃度が大過剰に
なることを避けて、かなりの量の未反応アルコールを最
終生成物中に残存させないようにする。混合物を沸騰
（約１００℃）するまで加熱しながら、反応物（ＮＶ
Ｒ、アルコール、および触媒）を反応装置中で連続的に
混合する。
度を有するエステル潤滑剤を、反応の全成分を同時に１
つの反応容器に加えるというバッチプロセスを用いるこ
とにより調製できる。この方法は、ネオペンチルポリオ
ール（例えば、ペンタエリトリトール、トリメチロール
プロパン、またはネオペンチルグリコール）を用いる場
合のように、主にアルコールが比較的不揮発性である場
合に用いられる。混合物の組成は加えられるアルコール
の量がＮＶＲ中の全遊離酸成分を変換するのに十分なよ
うに調整される。添加アルコールのモル濃度が大過剰に
なることを避けて、かなりの量の未反応アルコールを最
終生成物中に残存させないようにする。混合物を沸騰
（約１００℃）するまで加熱しながら、反応物（ＮＶ
Ｒ、アルコール、および触媒）を反応装置中で連続的に
混合する。
【００３２】反応物を沸騰させることにより生じる蒸気
を反応容器から流出させて凝縮させる。オーバーヘッド
蒸気の内容は主に、水およびＣ4 〜Ｃ6 の一塩基カルボ
ン酸であり、これらはそれ自身で本明細書において一般
式（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖ）、（ｖ
ｉ）、および（ｖｉｉ）によって示されるアルコールお
よび／またはポリオールと反応してエステルを生成す
る。これらのＮＶＲオーバーヘッドのＣ4 〜Ｃ6 の一塩
基酸から生成したエステル、特にＮＶＲオーバーヘッド
の一塩基酸を２−エチル−１−ヘキサノールおよび／ま
たはネオペンチルグリコールと反応させた場合には、ボ
ーリング泥水のベースオイルとして特に有用である。類
似のＣ4 〜Ｃ6 の一塩基酸は、ＮＶＲに可溶な触媒を添
加し水分含有量を約２５ｗｔ％に調整するという代替的
なプロセスによって、ＮＶＲから得ることができる。そ
の後、この混合物を沸騰させて水分および水蒸気揮発分
を留去し、デカントのような簡単な機械的手段により回
収できる一塩基酸に富んだ分離可能な有機層を残す。こ
のようにして得られた一塩基酸は、同様に、本明細書に
おいて一般式（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、
（ｖ）、（ｖｉ）、および（ｖｉｉ）によって示される
アルコールおよび／またはポリオールのいずれとも反応
できる。しかし、ボーリング泥水の用途に適したエステ
ルを生成するという目的のためには、一塩基酸を２−エ
チル−１−ヘキサノールおよび／またはネオペンチルグ
リコールと反応させてもよい。
を反応容器から流出させて凝縮させる。オーバーヘッド
蒸気の内容は主に、水およびＣ4 〜Ｃ6 の一塩基カルボ
ン酸であり、これらはそれ自身で本明細書において一般
式（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖ）、（ｖ
ｉ）、および（ｖｉｉ）によって示されるアルコールお
よび／またはポリオールと反応してエステルを生成す
る。これらのＮＶＲオーバーヘッドのＣ4 〜Ｃ6 の一塩
基酸から生成したエステル、特にＮＶＲオーバーヘッド
の一塩基酸を２−エチル−１−ヘキサノールおよび／ま
たはネオペンチルグリコールと反応させた場合には、ボ
ーリング泥水のベースオイルとして特に有用である。類
似のＣ4 〜Ｃ6 の一塩基酸は、ＮＶＲに可溶な触媒を添
加し水分含有量を約２５ｗｔ％に調整するという代替的
なプロセスによって、ＮＶＲから得ることができる。そ
の後、この混合物を沸騰させて水分および水蒸気揮発分
を留去し、デカントのような簡単な機械的手段により回
収できる一塩基酸に富んだ分離可能な有機層を残す。こ
のようにして得られた一塩基酸は、同様に、本明細書に
おいて一般式（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、
（ｖ）、（ｖｉ）、および（ｖｉｉ）によって示される
アルコールおよび／またはポリオールのいずれとも反応
できる。しかし、ボーリング泥水の用途に適したエステ
ルを生成するという目的のためには、一塩基酸を２−エ
チル−１−ヘキサノールおよび／またはネオペンチルグ
リコールと反応させてもよい。
【００３３】反応混合物が１８０〜２１０℃の温度に達
するまで連続的に熱を加える。反応容器を５〜５０ｍｍ
Ｈｇの減圧にして、反応混合物から過剰の揮発性の酸お
よびアルコールを取り除く。反応混合物がエステル化お
よびエステル交換を起こすことによって所望の目標粘度
に達するまでの間、混合物の粘度を連続的にモニターす
る。目標粘度に達した時、反応混合物を急冷して反応を
抑える。その後、反応生成物を苛性石灰で処理してろ過
するか、またはアルキルアミンで処理して触媒および残
存するいずれの酸成分をも除去および／または中和す
る。
するまで連続的に熱を加える。反応容器を５〜５０ｍｍ
Ｈｇの減圧にして、反応混合物から過剰の揮発性の酸お
よびアルコールを取り除く。反応混合物がエステル化お
よびエステル交換を起こすことによって所望の目標粘度
に達するまでの間、混合物の粘度を連続的にモニターす
る。目標粘度に達した時、反応混合物を急冷して反応を
抑える。その後、反応生成物を苛性石灰で処理してろ過
するか、またはアルキルアミンで処理して触媒および残
存するいずれの酸成分をも除去および／または中和す
る。
【００３４】（１００℃において）５から５０ｃＳｔの
粘度を有するエステル潤滑剤ベースオイルが、適度な揮
発性を有するＣ4 〜Ｃ14の第一アルコール、ポリオー
ル、またはこれらの混合物、例えばｎ−ブタノール、２
−メチル−１−プロパノール、Ｃ8 オキソアルコール、
２−エチル−１−ヘキサノール、ネオペンチルグリコー
ル、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、
およびエチレングリコールの反応により調製された。
粘度を有するエステル潤滑剤ベースオイルが、適度な揮
発性を有するＣ4 〜Ｃ14の第一アルコール、ポリオー
ル、またはこれらの混合物、例えばｎ−ブタノール、２
−メチル−１−プロパノール、Ｃ8 オキソアルコール、
２−エチル−１−ヘキサノール、ネオペンチルグリコー
ル、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、
およびエチレングリコールの反応により調製された。
【００３５】本発明によるエステルの製造においては、
過剰のアルコールを常圧または減圧蒸留により反応混合
物から容易に除去することができる。バッチプロセスに
おいては、アルコール、ＮＶＲ、および触媒を一工程で
反応容器にチャージする。アルコール濃度を、ＮＶＲ中
の酸官能基が完全に変換するのに要する量よりかなり過
剰に調整する。反応混合物を連続的に攪拌しながら加熱
し、約１００℃で沸騰させる。沸騰した反応混合物（水
およびアルコール）によって放出された揮発性成分を反
応容器から収集して凝縮する。沸騰した反応混合物から
得られたアルコール留分を水留分から分離し、アルコー
ル留分を反応容器へ戻す。反応混合物を連続的に加熱
し、混合物を沸点に維持する。反応による水の生成速
度、または反応混合物中の酸の数をモニターし、初期の
エステル化プロセスが完了する時点を決定することがで
きる。初期のエステル化反応は、反応による水が止まっ
た時、または酸の数が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下に下がった
時に完了する。
過剰のアルコールを常圧または減圧蒸留により反応混合
物から容易に除去することができる。バッチプロセスに
おいては、アルコール、ＮＶＲ、および触媒を一工程で
反応容器にチャージする。アルコール濃度を、ＮＶＲ中
の酸官能基が完全に変換するのに要する量よりかなり過
剰に調整する。反応混合物を連続的に攪拌しながら加熱
し、約１００℃で沸騰させる。沸騰した反応混合物（水
およびアルコール）によって放出された揮発性成分を反
応容器から収集して凝縮する。沸騰した反応混合物から
得られたアルコール留分を水留分から分離し、アルコー
ル留分を反応容器へ戻す。反応混合物を連続的に加熱
し、混合物を沸点に維持する。反応による水の生成速
度、または反応混合物中の酸の数をモニターし、初期の
エステル化プロセスが完了する時点を決定することがで
きる。初期のエステル化反応は、反応による水が止まっ
た時、または酸の数が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下に下がった
時に完了する。
【００３６】初期のエステル化が完了したら、反応容器
を５〜５０ｍｍＨｇの穏やかな減圧にし、反応中に生成
した過剰の揮発性のアルコールおよびエステルを除去す
る。これらの物質を除去することは、エステル交換反応
を促進することによって、プロセスの反応平衡がより高
分子量のエステルオリゴマーに有利になるようにシフト
させる助けになる。プロセスのこの部分の間に、反応混
合物の粘度が所望の粘度に達するまで詳細にモニターす
る。目標粘度に達成すると、減圧を解除し、混合物を冷
却し、触媒および過剰の酸を苛性処理すなわち石灰処理
およびろ過により中和および／または除去する。
を５〜５０ｍｍＨｇの穏やかな減圧にし、反応中に生成
した過剰の揮発性のアルコールおよびエステルを除去す
る。これらの物質を除去することは、エステル交換反応
を促進することによって、プロセスの反応平衡がより高
分子量のエステルオリゴマーに有利になるようにシフト
させる助けになる。プロセスのこの部分の間に、反応混
合物の粘度が所望の粘度に達するまで詳細にモニターす
る。目標粘度に達成すると、減圧を解除し、混合物を冷
却し、触媒および過剰の酸を苛性処理すなわち石灰処理
およびろ過により中和および／または除去する。
【００３７】本発明の反応は、共沸試薬例えば反応混合
物から水を除去するのを助けるトルエンまたはキシレン
を用いて実施してもよい。共沸試薬を添加した後、反応
混合物を沸騰させてその試薬および会合した水蒸気を追
い出す。蒸気を収集して凝縮し、常圧蒸留によって共沸
試薬を水から分離し、反応混合物へ戻す。エステル混合
物が所望の粘度に達したら、混合物を真空留去して中和
する。
物から水を除去するのを助けるトルエンまたはキシレン
を用いて実施してもよい。共沸試薬を添加した後、反応
混合物を沸騰させてその試薬および会合した水蒸気を追
い出す。蒸気を収集して凝縮し、常圧蒸留によって共沸
試薬を水から分離し、反応混合物へ戻す。エステル混合
物が所望の粘度に達したら、混合物を真空留去して中和
する。
【００３８】揮発性の高いアルコールすなわち１００℃
以下の常圧沸点を有するアルコールを本発明の反応に用
いることもできる。揮発性の高いアルコールを（１００
℃において）５〜５０ｃＳｔの範囲の粘度を有するＮＶ
Ｒベースエステルの製造に用いることができるが、アル
コール反応物の揮発性を考慮すればバッチプロセス技術
は他のアルコールを用いた場合と異なる。
以下の常圧沸点を有するアルコールを本発明の反応に用
いることもできる。揮発性の高いアルコールを（１００
℃において）５〜５０ｃＳｔの範囲の粘度を有するＮＶ
Ｒベースエステルの製造に用いることができるが、アル
コール反応物の揮発性を考慮すればバッチプロセス技術
は他のアルコールを用いた場合と異なる。
【００３９】エステルを製造するために、ＮＶＲ、アル
コール、および触媒を、反応プロセスの間に追加のアル
コールを導入できるように器具を備えた反応容器にチャ
ージする。容器を１２０〜１４０℃の範囲の温度に加熱
し、追加のアルコールを反応混合物の温度を１２０℃以
下に下げないような速度で容器にポンプで供給する。反
応混合物から生じた蒸気をオーバーヘッドから取り出し
て凝縮し、混合物中の酸の数が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下に
下がるまで反応を行う。その後、反応混合物を５〜５０
ｍｍＨｇの穏やかな減圧にし、過剰のアルコールおよび
揮発性エステルを除去する。
コール、および触媒を、反応プロセスの間に追加のアル
コールを導入できるように器具を備えた反応容器にチャ
ージする。容器を１２０〜１４０℃の範囲の温度に加熱
し、追加のアルコールを反応混合物の温度を１２０℃以
下に下げないような速度で容器にポンプで供給する。反
応混合物から生じた蒸気をオーバーヘッドから取り出し
て凝縮し、混合物中の酸の数が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下に
下がるまで反応を行う。その後、反応混合物を５〜５０
ｍｍＨｇの穏やかな減圧にし、過剰のアルコールおよび
揮発性エステルを除去する。
【００４０】アルコールを除去して、エステル交換反応
によって反応平衡をより高分子量のエステルオリゴマー
の方向へシフトさせる。所望の粘度に達するまで、反応
混合物の粘度を連続的にモニターする。目標粘度に達し
たら、減圧を解除し、混合物を冷却し、酸および触媒を
除去するか、または苛性処理すなわち石灰処理およびろ
過により中和する。
によって反応平衡をより高分子量のエステルオリゴマー
の方向へシフトさせる。所望の粘度に達するまで、反応
混合物の粘度を連続的にモニターする。目標粘度に達し
たら、減圧を解除し、混合物を冷却し、酸および触媒を
除去するか、または苛性処理すなわち石灰処理およびろ
過により中和する。
【００４１】本発明の方法は、連続プロセス法を用いて
実施してもよい。本発明を実施できる１つの方法は、連
続充填層反応装置プロセスの使用によるものである。こ
の例では、不溶な樹脂酸触媒（例えば、酸の形態のカチ
オン交換樹脂）を非常に有効に用いることができる。連
続充填層法は、揮発性の高いアルコール例えばメタノー
ルを用いる場合に最も有効である。ただし、充填層反応
装置法を、より揮発性でないアルコール反応物とともに
用いることもできる。
実施してもよい。本発明を実施できる１つの方法は、連
続充填層反応装置プロセスの使用によるものである。こ
の例では、不溶な樹脂酸触媒（例えば、酸の形態のカチ
オン交換樹脂）を非常に有効に用いることができる。連
続充填層法は、揮発性の高いアルコール例えばメタノー
ルを用いる場合に最も有効である。ただし、充填層反応
装置法を、より揮発性でないアルコール反応物とともに
用いることもできる。
【００４２】連続充填層反応装置プロセスを用いてエス
テルを製造するためには、アルコールおよび脱水ＮＶＲ
の混合物を、アルコールが混合物中に非常に大過剰に存
在している酸カチオン交換樹脂の充填層にポンプで通
す。例えば、反応混合物が５０％以下のメタノールおよ
び５０％脱水ＮＶＲからなっている充填層反応装置プロ
セスを用いて、良好なエステル化反応を実施できた。
テルを製造するためには、アルコールおよび脱水ＮＶＲ
の混合物を、アルコールが混合物中に非常に大過剰に存
在している酸カチオン交換樹脂の充填層にポンプで通
す。例えば、反応混合物が５０％以下のメタノールおよ
び５０％脱水ＮＶＲからなっている充填層反応装置プロ
セスを用いて、良好なエステル化反応を実施できた。
【００４３】反応装置の層（ｂｅｄ）の容積は、反応混
合物の空間速度を１時間当り１〜４層に達するようにさ
せるのに十分でなければならない。反応装置の流出物を
連続的な常圧蒸留器および分留塔に供給し、過剰のアル
コール、反応による水、および揮発性のエステルを反応
生成物から除去してもよい。過剰のアルコールを、エス
テル化工程へ戻して循環させてもよい。
合物の空間速度を１時間当り１〜４層に達するようにさ
せるのに十分でなければならない。反応装置の流出物を
連続的な常圧蒸留器および分留塔に供給し、過剰のアル
コール、反応による水、および揮発性のエステルを反応
生成物から除去してもよい。過剰のアルコールを、エス
テル化工程へ戻して循環させてもよい。
【００４４】反応混合物から回収された揮発性のエステ
ルを副生物化学原料として用いてもよいし溶媒として用
いてもよい。常圧蒸留器の塔底残渣を減圧蒸留器および
分留塔に供給し、合成ベースオイルに適した粘度を有す
る減圧留分を収集する。生成する物質は、二酸およびヒ
ドロキシ酸を含むセグメントからなり、オリゴマーの末
端がエステル基で保護されている直鎖状のオリゴマーの
エステルである。
ルを副生物化学原料として用いてもよいし溶媒として用
いてもよい。常圧蒸留器の塔底残渣を減圧蒸留器および
分留塔に供給し、合成ベースオイルに適した粘度を有す
る減圧留分を収集する。生成する物質は、二酸およびヒ
ドロキシ酸を含むセグメントからなり、オリゴマーの末
端がエステル基で保護されている直鎖状のオリゴマーの
エステルである。
【００４５】反応性蒸留として知られているプロセスを
用いて、ＮＶＲおよびＣ4 〜Ｃ8 アルカノールから粘度
の低いオイルを調製することもできる。反応蒸留は、固
体触媒（例えば酸カチオン交換樹脂）で充填された反応
ゾーンとして、蒸留分留塔のセグメントを用いることに
より行われる。ＮＶＲと選択されたアルコール（例えば
２−エチル−１−ヘキサノール）との混合物を炉の中で
加熱し、酸触媒を充填する位置で分留塔へ注入する。揮
発性の反応生成物（主に水および揮発性のエステル）を
蒸気としてオーバーヘッドから取り出して凝縮する。不
揮発性のエステル生成物は分留塔を流れ落ちる。必要に
応じて、適当な沸点範囲の留分を分留塔から取り出して
もよい。分留塔の塔底残渣を反応ゾーンへ戻して循環し
反応の完了を確実にしてもよい。また、分留塔の塔底残
渣を減圧蒸留塔へ供給して適当な粘度範囲のベースオイ
ルを得るために分留してもよい。
用いて、ＮＶＲおよびＣ4 〜Ｃ8 アルカノールから粘度
の低いオイルを調製することもできる。反応蒸留は、固
体触媒（例えば酸カチオン交換樹脂）で充填された反応
ゾーンとして、蒸留分留塔のセグメントを用いることに
より行われる。ＮＶＲと選択されたアルコール（例えば
２−エチル−１−ヘキサノール）との混合物を炉の中で
加熱し、酸触媒を充填する位置で分留塔へ注入する。揮
発性の反応生成物（主に水および揮発性のエステル）を
蒸気としてオーバーヘッドから取り出して凝縮する。不
揮発性のエステル生成物は分留塔を流れ落ちる。必要に
応じて、適当な沸点範囲の留分を分留塔から取り出して
もよい。分留塔の塔底残渣を反応ゾーンへ戻して循環し
反応の完了を確実にしてもよい。また、分留塔の塔底残
渣を減圧蒸留塔へ供給して適当な粘度範囲のベースオイ
ルを得るために分留してもよい。
【００４６】本発明のエステルの特に重要な用途の１つ
は、ボーリング泥水のベースオイルという用途である。
エステルベースのボーリング泥水は比較的コストが低く
かつ環境への影響に対する既知の潜在力が低いため、こ
の物質は抑制的なボーリング泥水として非常に望ましい
ものとなる。本発明者らはボーリング泥水のベースオイ
ルとして（２５℃において）１〜２０ｃＳｔの範囲の粘
度を有するＮＶＲエステルを用いることを想定している
が、（２５℃において）１〜１０ｃＳｔの範囲の粘度を
有するエステルはほとんどのボーリング機能を適当にす
る作用があるとおもわれる。ボーリング泥水のベースオ
イルにとって最も好ましいエステルは（２５℃におい
て）１〜４ｃＳｔの範囲の粘度を有するであろう。ＮＶ
Ｒエステルは、従来のエステルおよびオイルが用いられ
ると同様な割合でボーリング泥水に組み込まれる。ボー
リング泥水組成物の泥水の調合および釣合いは、従来と
同じかほとんど従来に似ている。例えば、（２５℃にお
いて）１〜１０ｃＳｔのＮＶＲエステルを（従来のエス
テルベースオイルの代わりに）、テキサス州ヒュースト
ンのバロイド・ドリリング・フルイッズ社（Ｂａｒｏｉ
ｄ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｆｌｕｉｄｓ， Ｉｎｃ．）か
ら購入できるペトロフリー（ＰＥＴＲＯＦＲＥＥ）ブラ
ンドのボーリング泥水成分に添加することにより、非常
に好適なボーリング泥水を調製することができる。
は、ボーリング泥水のベースオイルという用途である。
エステルベースのボーリング泥水は比較的コストが低く
かつ環境への影響に対する既知の潜在力が低いため、こ
の物質は抑制的なボーリング泥水として非常に望ましい
ものとなる。本発明者らはボーリング泥水のベースオイ
ルとして（２５℃において）１〜２０ｃＳｔの範囲の粘
度を有するＮＶＲエステルを用いることを想定している
が、（２５℃において）１〜１０ｃＳｔの範囲の粘度を
有するエステルはほとんどのボーリング機能を適当にす
る作用があるとおもわれる。ボーリング泥水のベースオ
イルにとって最も好ましいエステルは（２５℃におい
て）１〜４ｃＳｔの範囲の粘度を有するであろう。ＮＶ
Ｒエステルは、従来のエステルおよびオイルが用いられ
ると同様な割合でボーリング泥水に組み込まれる。ボー
リング泥水組成物の泥水の調合および釣合いは、従来と
同じかほとんど従来に似ている。例えば、（２５℃にお
いて）１〜１０ｃＳｔのＮＶＲエステルを（従来のエス
テルベースオイルの代わりに）、テキサス州ヒュースト
ンのバロイド・ドリリング・フルイッズ社（Ｂａｒｏｉ
ｄ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｆｌｕｉｄｓ， Ｉｎｃ．）か
ら購入できるペトロフリー（ＰＥＴＲＯＦＲＥＥ）ブラ
ンドのボーリング泥水成分に添加することにより、非常
に好適なボーリング泥水を調製することができる。
【００４７】ボーリング泥水のベースオイルとしての用
途に好ましいＮＶＲエステルは、２−エチル−１−ヘキ
サノールおよび／またはネオペンチルグリコールと、上
述したＮＶＲバッチプロセス技術において得られるよう
なＮＶＲのプロセス蒸気（オーバーヘッド蒸気）から得
られるＣ4 〜Ｃ6 の一塩基カルボン酸との反応により調
製されるエステルである。
途に好ましいＮＶＲエステルは、２−エチル−１−ヘキ
サノールおよび／またはネオペンチルグリコールと、上
述したＮＶＲバッチプロセス技術において得られるよう
なＮＶＲのプロセス蒸気（オーバーヘッド蒸気）から得
られるＣ4 〜Ｃ6 の一塩基カルボン酸との反応により調
製されるエステルである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 105:26 105:12 105:14 105:18） Ｃ１０Ｎ 20:02 50:10 70:00 (72)発明者 ジョン・ハイッケ アメリカ合衆国、テキサス州 77095− 3654、ヒューストン、スプリング・グリー ン・ドライブ 8614 (72)発明者 ケネス・ダブリュ・スミス アメリカ合衆国、オクラホマ州 74604、 ポンカ・シティー、ブライアー・リッジ・ ロード 2304 (72)発明者 ハロルド・エル・ジャクソン アメリカ合衆国、デラウエア州 19707、 ホックエッシン、カンターベリー・ヒル ズ、ストラットン・ドライブ 102
Claims (29)
- 【請求項１】 潤滑剤ベースオイルとして使用するのに
適した複合エステル化合物の製造方法であって、アルコ
ールおよびポリオールからなる群より選択される１また
はそれ以上の種を、シクロヘキサンの酸化反応の不揮発
性残渣副生物と、エステルの生成を促進する条件下で反
応させることを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 不揮発性残渣副生物が、ケミカルアブス
トラクツ番号ＣＡＳ６８４１−７６−７が割り当てら
れ、ＮＶＲとしても知られた物質であることを特徴とす
る請求項１の方法。 - 【請求項３】 アルコールおよびポリオールが、下記一
般式のモノアルコール Ｒ1 ＯＨ ここで、Ｒ1 は１〜２５の炭素を含むアルキル基（構造
的には直鎖状、分枝状または環状であり得る）である；
下記一般式のネオペンチルポリオール 【化１】 ここで、Ｒ2 は水素、直鎖状または分枝状のＣ1 〜Ｃ6
アルキル基、およびＣＨ2 ＯＨからなる群より選択され
る１またはそれ以上の種を表し、Ｒ3 は直鎖状または分
枝状のＣ1 〜Ｃ3 アルキル基（メチル、エチル、および
プロピル）（例えばｎ−プロピルまたはｉ−プロピ
ル）、またはＣＨ2 ＯＨを表す；下記一般式のネオペン
チルポリオール 【化２】 ここで、ｘは０から４の整数である；下記一般式の直鎖
ジオール ＨＯ−［Ｒ4 Ｏ］z Ｈ ここで、Ｒ4 は直鎖状または分枝状のＣ1 〜Ｃ10アルキ
ル基を表し；ｚは１〜１００の整数である；下記一般式
のポリグリコール 【化３】 ここで、Ｒ5 はＨ、または直鎖状もしくは分枝状のＣ1
〜Ｃ6 アルキル基を表し、ｖは１〜５０の整数を表す；
および下記一般式のポリグリセリン 【化４】 ここで、ｗは１〜２０の整数を表す；からなる群より選
択される１またはそれ以上の種であることを特徴とする
請求項１の方法。 - 【請求項４】 前記モノアルコールが、メタノール、エ
タノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、
ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノー
ル、デカノール、ウンデカノール、およびドデカノール
（前記アルコールは直鎖状、分枝状または環状であり得
るアルキル部分を有する）からなる群より選択される１
またはそれ以上のアルコールであることを特徴とする請
求項３の方法。 - 【請求項５】 好ましくはｚが１〜２０の整数であり、
Ｒ4 が直鎖状または分枝状のＣ1 〜Ｃ6 アルキル基を表
すことを特徴とする請求項３の方法。 - 【請求項６】 前記直鎖ジオールが、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ペン
チレングリコール、ヘキシレングリコール、ヘプチレン
グリコール、オクタレングリコール、ノナレングリコー
ル、デカレングリコール（直鎖ジオールの一般式中に表
されている［Ｒ4 Ｏ］部分が１〜１００回繰り返してい
る）からなる群より選択される１またはそれ以上の種で
あることを特徴とする請求項３の方法。 - 【請求項７】 前記エステルの生成を促進する条件が、
アルコールおよび／またはジオールとＮＶＲとをエステ
ル化反応を促進する触媒の存在下で反応させることから
なることを特徴とする請求項１の方法。 - 【請求項８】 前記触媒が、エステル化反応を促進する
のに適した、強酸触媒、固体酸触媒、および非酸触媒か
らなる群より選択されることを特徴とする請求項１の方
法。 - 【請求項９】 好ましい触媒が、スルホン化ポリスチレ
ンのマクロな網状の酸性イオン交換樹脂からなる固体酸
触媒であることを特徴とする請求項８の方法。 - 【請求項１０】 前記エステルの生成を促進する条件
が、アルコールおよび／またはジオールと不揮発性残渣
反応物とを０〜２５０℃の範囲の温度で反応させること
からなることを特徴とする請求項１の方法。 - 【請求項１１】 前記温度が１８０〜２５０℃の範囲で
あることを特徴とする請求項１０の方法。 - 【請求項１２】 アルコールおよびポリオールからなる
群より選択される１またはそれ以上の種を、シクロヘキ
サンの酸化反応の不揮発性残渣副生物と、エステルの生
成を促進する条件下で反応させることを有する方法によ
って製造されることを特徴とする潤滑剤ベースオイルと
して使用するのに適した複合エステル組成物。 - 【請求項１３】 不揮発性残渣副生物が、ケミカルアブ
ストラクツ番号ＣＡＳ６８４１−７６−７が割り当てら
れ、ＮＶＲとしても知られた物質である請求項１２の組
成物。 - 【請求項１４】 前記アルコールおよびポリオールが、
下記一般式のモノアルコール Ｒ1 ＯＨ ここで、Ｒ1 は１〜２５の炭素を含むアルキル基（構造
的には直鎖状、分枝状または環状であり得る）である；
下記一般式のネオペンチルポリオール 【化５】 ここで、Ｒ2 は水素、直鎖状または分枝状のＣ1 〜Ｃ6
アルキル基、およびＣＨ2 ＯＨからなる群より選択され
る１またはそれ以上の種を表し、Ｒ3 は直鎖状または分
枝状のＣ1 〜Ｃ3 アルキル基（メチル、エチル、および
プロピル）（例えばｎ−プロピルまたはｉ−プロピ
ル）、またはＣＨ2 ＯＨを表す；下記一般式のネオペン
チルポリオール 【化６】 ここで、ｘは０から４の整数である；下記一般式の直鎖
ジオール ＨＯ−［Ｒ4 Ｏ］z Ｈ ここで、Ｒ4 は直鎖状または分枝状のＣ1 〜Ｃ10アルキ
ル基を表し；ｚは１〜１００の整数である；下記一般式
のポリグリコール 【化７】 ここで、Ｒ5 はＨ、または直鎖状もしくは分枝状のＣ1
〜Ｃ6 アルキル基を表し、ｖは１〜５０の整数を表す；
および下記一般式のポリグリセリン 【化８】 ここで、ｗは１〜２０の整数を表す；からなる群より選
択される１またはそれ以上の種であることを特徴とする
請求項１３の組成物。 - 【請求項１５】 前記モノアルコールが、メタノール、
エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノー
ル、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナ
ノール、デカノール、ウンデカノール、およびドデカノ
ール（前記アルコールは直鎖状、分枝状または環状であ
り得るアルキル部分を有する）からなる群より選択され
る１またはそれ以上のアルコールであることを特徴とす
る請求項１４の組成物。 - 【請求項１６】 好ましくはｚが１〜２０の整数であ
り、Ｒ4 が直鎖状または分枝状のＣ1 〜Ｃ6 アルキル基
を表すことを特徴とする請求項１４の組成物。 - 【請求項１７】 前記直鎖ジオールが、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ペ
ンチレングリコール、ヘキシレングリコール、ヘプチレ
ングリコール、オクタレングリコール、ノナレングリコ
ール、デカレングリコール（直鎖ジオールの一般式中に
表されている［Ｒ4 Ｏ］部分が１〜１００回繰り返して
いる）からなる群より選択される１またはそれ以上の種
であることを特徴とする請求項１４の組成物。 - 【請求項１８】 前記エステルの生成を促進する条件
が、アルコールおよび／またはジオールと不揮発性残渣
とをエステル化反応を促進する触媒の存在下で反応させ
ることからなることを特徴とする請求項１２の組成物。 - 【請求項１９】 前記触媒が、エステル化反応を促進す
るのに適した、強酸触媒、固体酸触媒、および非酸触媒
からなる群より選択されることを特徴とする請求項１８
の組成物。 - 【請求項２０】 好ましい触媒が、スルホン化ポリスチ
レンのマクロな網状の酸性イオン交換樹脂からなる固体
酸触媒であることを特徴とする請求項１９の組成物。 - 【請求項２１】 前記エステルの生成を促進する条件
が、アルコールおよび／またはジオールと不揮発性残渣
反応物とを０〜２５０℃の範囲の温度で反応させること
からなることを特徴とする請求項１２の組成物。 - 【請求項２２】 前記温度が１８０〜２５０℃の範囲で
あることを特徴とする請求項２１の組成物。 - 【請求項２３】 ボーリング泥水用のエステルベースオ
イルが、エステルの生成を促進する条件下でアルコール
および／またはポリオールをシクロヘキサノールおよび
シクロヘキサノンを製造するためのシクロヘキサンの酸
化反応の不揮発性残渣副生物と反応させる方法によって
製造される複合エステルであることを特徴とするボーリ
ング泥水。 - 【請求項２４】 前記不揮発性残渣副生物質が、ケミカ
ルアブストラクツ番号ＣＡＳ６８４１−７６−７が割り
当てられ、ＮＶＲとしても知られ、前記エステルが２５
℃において１〜２０ｃＳｔの範囲の粘度を有することを
特徴とする請求項２３のボーリング泥水。 - 【請求項２５】 前記エステルの粘度が２５℃において
１〜１０ｃＳｔの範囲であることを特徴とする請求項２
４のボーリング泥水。 - 【請求項２６】 前記エステルが、ＮＶＲと２−エチル
−１−ヘキサノールおよびネオペンチルグリコールから
なる群より選択される１またはそれ以上の種との反応に
より得られることを特徴とする請求項２３のボーリング
泥水。 - 【請求項２７】 前記ＮＶＲが、Ｃ4 〜Ｃ6 の一塩基カ
ルボン酸を含み、前記ＮＶＲを前処理して、前記アルコ
ールおよび／またはポリオールとの反応のためのＣ4 〜
Ｃ6 の一塩基カルボン酸を濃縮してエステルを生成する
ことを特徴とする請求項２３のボーリング泥水。 - 【請求項２８】 前記ＮＶＲを、２−エチル−１−ヘキ
サノールおよびネオペンチルグリコールからなる群より
選択される１またはそれ以上の種と反応させることを特
徴とする請求項２７のボーリング泥水。 - 【請求項２９】 ＮＶＲとアルコールおよび／またはポ
リオールとのエステル化に適した条件下での反応により
得られるエステルと他の反応生成物との混合物からなる
複合エステル組成物であって、組成物中のエステルの混
合物が下記一般式で表される： 【化９】 ここで、Ｒ6 は下記の群より選択される１またはそれ以
上の部分を表し、 【化１０】 Ｒ7 は下記の群より選択される１またはそれ以上の部分
を表し、 【化１１】 ｆは２〜４の整数を表す：ことを特徴とする複合エステ
ル組成物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US308993A | 1993-01-11 | 1993-01-11 | |
| US003089 | 1995-08-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06293891A true JPH06293891A (ja) | 1994-10-21 |
Family
ID=21704087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5312319A Pending JPH06293891A (ja) | 1993-01-11 | 1993-12-13 | 潤滑剤化合物用のエステルベースオイルおよび有機反応副生物からのエステルベースオイルの製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0606553A2 (ja) |
| JP (1) | JPH06293891A (ja) |
| CA (1) | CA2113016A1 (ja) |
| MX (1) | MX9307842A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005061610A (ja) * | 2003-07-31 | 2005-03-10 | Nissan Motor Co Ltd | 歯車 |
| JP2011057769A (ja) * | 2009-09-08 | 2011-03-24 | Kuraray Co Ltd | 泥水用分散剤 |
| JP2012512875A (ja) * | 2008-12-18 | 2012-06-07 | インビスタ テクノロジーズ エス エイ アール エル | シクロヘキサン酸化工程副生成物の誘導体およびそれの使用方法 |
| JP2014522446A (ja) * | 2011-06-13 | 2014-09-04 | インヴィスタ テクノロジーズ エスアエルエル | ポリウレタンおよびポリイソシアヌレートポリマーのための前駆体としてのシクロヘキサン酸化副生成物ストリーム由来の脂肪族ポリエステルポリオール |
| CN105296074A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-02-03 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种醇酮焦油制备的润滑脂及其制备方法 |
Families Citing this family (9)
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|---|---|---|---|---|
| GB9410511D0 (en) * | 1994-05-25 | 1994-07-13 | Burwood The Corp Ltd | Temperature stable synthetic oil |
| WO2012036818A1 (en) | 2010-09-14 | 2012-03-22 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Cyclohexanone compositions |
| WO2014047043A1 (en) * | 2012-09-21 | 2014-03-27 | Invista North America S.A R.L. | Materials comprising nvr polyols |
| WO2017019196A1 (en) | 2015-07-29 | 2017-02-02 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Cyclohexanone compositions and processes for making such compositions |
| US10259765B2 (en) | 2015-07-31 | 2019-04-16 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process for making cyclohexanone |
| US10252968B2 (en) | 2015-07-31 | 2019-04-09 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process for making cyclohexanone |
| US10752570B2 (en) | 2017-06-28 | 2020-08-25 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Processes for making cyclohexanone |
| WO2019005276A1 (en) | 2017-06-28 | 2019-01-03 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | PRODUCTS CONTAINING CYCLOHEXANONE AND METHODS OF MAKING THE SAME |
| US10941099B2 (en) | 2017-06-28 | 2021-03-09 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Cyclohexanone-containing products and processes for making the same |
-
1993
- 1993-11-05 EP EP93117958A patent/EP0606553A2/en not_active Withdrawn
- 1993-12-10 MX MX9307842A patent/MX9307842A/es unknown
- 1993-12-13 JP JP5312319A patent/JPH06293891A/ja active Pending
-
1994
- 1994-01-07 CA CA002113016A patent/CA2113016A1/en not_active Abandoned
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005061610A (ja) * | 2003-07-31 | 2005-03-10 | Nissan Motor Co Ltd | 歯車 |
| JP2012512875A (ja) * | 2008-12-18 | 2012-06-07 | インビスタ テクノロジーズ エス エイ アール エル | シクロヘキサン酸化工程副生成物の誘導体およびそれの使用方法 |
| JP2012512876A (ja) * | 2008-12-18 | 2012-06-07 | インビスタ テクノロジーズ エス エイ アール エル | シクロヘキサン酸化工程副生成物流れの誘導体およびそれの使用方法 |
| JP2011057769A (ja) * | 2009-09-08 | 2011-03-24 | Kuraray Co Ltd | 泥水用分散剤 |
| JP2014522446A (ja) * | 2011-06-13 | 2014-09-04 | インヴィスタ テクノロジーズ エスアエルエル | ポリウレタンおよびポリイソシアヌレートポリマーのための前駆体としてのシクロヘキサン酸化副生成物ストリーム由来の脂肪族ポリエステルポリオール |
| CN105296074A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-02-03 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种醇酮焦油制备的润滑脂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0606553A2 (en) | 1994-07-20 |
| MX9307842A (es) | 1994-07-29 |
| CA2113016A1 (en) | 1994-07-12 |
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