JPH08311478A - 潤滑剤および機能流体用の添加剤配合物 - Google Patents

潤滑剤および機能流体用の添加剤配合物

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JPH08311478A
JPH08311478A JP8118094A JP11809496A JPH08311478A JP H08311478 A JPH08311478 A JP H08311478A JP 8118094 A JP8118094 A JP 8118094A JP 11809496 A JP11809496 A JP 11809496A JP H08311478 A JPH08311478 A JP H08311478A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 潤滑剤および機能流体用の添加剤として有用
であり、自動変速機油用の添加剤としての使用に特に適
切な添加剤配合物を提供すること。 【解決手段】 以下の(A)、(B)および(C)を含有する組
成物： (A)約45〜約90の範囲の塩基価を有するアシル化アミン
であって、該アシル化アミンは、(A)(Ｉ)少なくとも１
種のカルボン酸アシル化剤と、(A)(II)少なくとも１種
のポリアミンとを接触させることにより製造される生成
物であり、該ポリアミン(A)(II)は、(A)(II)(a)少なく
とも１種のヒドロキシ物質と少なくとも１種のアミンと
を接触させることにより製造した生成物、(A)(II)(b)ア
ルキレンポリアミンボトムス生成物、および(A)(II)(c)
ヒドロキシ物質とアルキレンポリアミンボトムス生成物
とを接触させることにより製造した生成物からなる群か
ら選択される； (B)ホウ素含有化合物；および (C)有機リン含有酸またはそのエステル。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、潤滑剤および機能
流体で使用するための添加剤配合物に関する。さらに特
定すると、本発明は、(A)高い塩基価を示すアシル化ア
ミン、(B)ホウ素含有化合物、および(C)有機リン含有
酸、そのエステルまたは誘導体の配合物に関し、これ
は、潤滑剤および機能流体用の添加剤として有用であ
り、自動変速機油用の添加剤としての使用に特に適切で
ある。
【０００２】
【従来の技術】自動変速機油は、乗用車および商業用車
両の自動変速機だけでなく、一般道路の建設、農業設備
および鉱業設備におけるパワーシフト変速機、ならびに
自動車油圧系、工業油圧系、移動油圧系および船舶油圧
系におけるパワーシフト変速機にて、使用されている。
【０００３】使用されている３種類の変速機油には、主
としてゼネラルモータースの変速機用のDEXRON(登録商
標)-III、1981年以降のフォードの変速機用のMERCON(登
録商標)、および1978年以前のフォードの変速機および1
981年以前のいくつかのフォードのの変速機用のタイプ
Ｆ(フォードのM2C33F仕様を満たす)がある。DEXRON(登
録商標)-IIIは、1995年１月１日に発効した。フォード
は、1994年１月１日付けで、そのMERCON(登録商標)仕様
を改正した。
【０００４】前述の仕様は、自動変速機油が、他のもの
と比べて、低いデルタトルク値(最大トルク値と中間ト
ルク値との差)を維持しつつ、高い摩擦動トルク中間値
を示すことを要する。このようなトルク値の達成は、本
発明の添加剤配合物を含有する自動変速機油を用いるこ
とにより、実現され得る。
【０００５】米国特許第5,053,152号は、潤滑剤組成物
および燃料組成物で使用するための分散剤を開示してお
り、これらの分散剤は、ヒドロキシアルキル化合物また
はヒドロキシアリール化合物とアミン化合物とを縮合す
ることにより得られる。これらの分散剤は、アミン反応
物とヒドロキシ反応物とを酸触媒で縮合することによ
り、生成される。この参考文献は、その実施例が、45〜
50の範囲の高いTBN値(全塩基価)を有する分散剤の調製
を開示していることを示している。この参考文献はま
た、これらの分散剤を含有する潤滑剤および機能流体
(例えば、自動変速機油)がまた、ジアルキルホスホロジ
チオ酸亜鉛を含有し得ることを示している。
【０００６】米国特許第4,584,115号は、ホウ酸または
三酸化ホウ素と、少なくとも８個の炭素原子を有するエ
ポキシドとの反応生成物が、潤滑剤に有用な耐摩耗添加
剤、摩擦調整添加剤および錆止め添加剤であることを開
示している。米国特許第4,455,243号および第4,495,088
号は、グリセロールのホウ酸塩化脂肪酸エステルを含有
する潤滑油を開示している。
【０００７】潤滑剤組成物中で用いる耐摩耗剤として、
リン含有アミドを使用することは、米国特許第4,032,46
1号；第4,208,357号；第4,282,171号；および第4,670,1
69号に開示されている。潤滑組成物中で耐摩耗剤として
有用なリン含有エステルは、米国特許第3,359,203号に
開示されている。潤滑剤組成物中のE.P.剤として、この
ようなエステルを使用することは、英国特許第1,347,84
5号に開示されている。WO 第88/05810号は、亜リン酸ヒ
ドロカルビルエステルを含有するギアオイル組成物を開
示しており、ここで、このヒドロカルビル基は、１個〜
30個の炭素原子を有する。
【０００８】米国特許第4,758,362号は、低リンまたは
無リンの潤滑組成物で用いるためのチオカーバメート添
加剤を開示している。この添加剤は、以下の式を有す
る：
【０００９】
【化９】
【００１０】ここで、Xは、OまたはSであり、そしてZ
は、そこで挙げられているいくつかの基の１種である。
この参考文献は、これらの添加剤が、潤滑組成物に対
し、改良された極圧特性および耐摩耗特性を与えること
を示している。
【００１１】米国特許第3,702,300号は、カルボキシ含
有インターポリマーを開示しており、このインターポリ
マーでは、そのカルボキシ基のいくつかはエステル化さ
れており、残りのカルボキシ基は、１個の第一級または
第二級アミノ基を有するポリアミンとの反応により中和
されている。これらのインターポリマーは、潤滑組成物
および燃料で用いる添加剤として有用であると記述され
ている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、潤滑剤およ
び機能流体の添加剤として有用であり、そして自動変速
機油のトルク特性を高めるための、自動変速機油用の添
加剤として特に有用である組成物を提供することを目的
とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下の(A)、
(B)および(C)を含有する組成物を提供する： (A)約45〜約90の範囲の塩基価を有するアシル化アミン
であって、該アシル化アミンは、(A)(Ｉ)少なくとも１
種のカルボン酸アシル化剤と、(A)(II)少なくとも１種
のポリアミンとを接触させることにより製造される生成
物であり、該ポリアミン(A)(II)は、(A)(II)(a)少なく
とも１種のヒドロキシ物質と少なくとも１種のアミンと
を接触させることにより製造した生成物、(A)(II)(b)ア
ルキレンポリアミンボトムス生成物、および(A)(II)(c)
ヒドロキシ物質とアルキレンポリアミンボトムス生成物
とを接触させることにより製造した生成物からなる群か
ら選択される； (B)ホウ素含有化合物；および (C)有機リン含有酸またはそのエステル。
【００１４】本発明はまた、さらに、(D)チオカーバメ
ートを含有する組成物を提供する。
【００１５】本発明はまた、さらに、(E)カルボキシ含
有インターポリマーの窒素含有エステルを含有する組成
物を提供する。
【００１６】１実施態様では、上記(A)(Ｉ)は、次式に
より表わされる化合物である：
【００１７】
【化１０】
【００１８】ここで、Rは、炭化水素基である。
【００１９】他の実施態様では、上記Rはポリ(イソブテ
ン)基である。
【００２０】さらに他の実施態様では、上記アシル化剤
(A)(Ｉ)は、置換コハク酸またはその無水物であり、該
置換コハク酸またはその無水物は、置換基およびコハク
酸基を含有し、ここで、該置換基は、ポリブテンから誘
導され、該ポリブテンでは、ブテンから誘導される全単
位の少なくとも約50％は、イソチレンンから誘導され、
該ポリブテンは、約800〜約1200のMn値および約２〜約
３のMw/Mn値を有し、該置換コハク酸またはその無水物
は、その構造内に、該置換基の各当量重量に対し、平均
して、約0.9個〜約1.2個のコハク酸基が存在することに
より、特徴づけられる。
【００２１】さらに他の実施態様では、上記ヒドロキシ
物質は、次式により表わされる化合物である：
【００２２】
【化１１】
【００２３】ここで、Rは、独立して、水素またはヒド
ロカルビルであり、Yは、S、NまたはOを表わす；Aおよ
びXは、それぞれ独立して、アルキレン基を表わす；ｎ
は、ｍおよびｑに依存して、０、１または２であり、こ
こで、ｑは、０または１であり、そしてｍは、１、２ま
たは３である。
【００２４】さらに他の実施態様では、上記ヒドロキシ
物質は、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンであ
る。
【００２５】さらに他の実施態様では、上記アミンは、
次式により表わされる化合物である：
【００２６】
【化１２】
【００２７】ここで、各Rは、独立して、水素またはヒ
ドロカルビル基である；R'は、水素、アルキルまたはNH
2R"(NR")y−であり、ここで、各R"は、独立して、１個
〜約１０個の炭素原子を有するアルキレン基であり、そ
してｙは、１〜約６の範囲の数である；各Ｚは、独立し
て、１個〜約10個の炭素原子を有するアルキレン基また
はオキシアルキレン基であるか、または少なくとも１個
の窒素を含有する複素環であり、そしてｘは、１〜約10
の範囲の数である。
【００２８】さらに他の実施態様では、上記アミンは、
テトラエチレンペンタミン、トリエチレンテトラミン、
ジエチレントリアミン、ペンタエチレンヘキサミン、お
よびそれらの混合物からなる群から選択される。
【００２９】さらに他の実施態様では、上記ポリアミン
(A)(II)は、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンお
よびアルキレンポリアミンボトムスから誘導される。
【００３０】さらに他の実施態様では、上記ポリアミン
(A)(II)は、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン
と、テトラエチレンペンタミン、トリエチレンテトラミ
ン、ジエチレントリアミン、ペンタエチレンヘキサミン
およびそれらの混合物からなる群から選択される少なく
とも１種のアミンとから誘導される。
【００３１】さらに他の実施態様では、上記(A)は、(A)
(Ｉ)ポリイソブテニル無水コハク酸、および(A)(II)ト
リス(ヒドロキシメチル)アミノメタンおよびアルキレン
ポリアミンボトムスから誘導したポリアミンから誘導さ
れる。
【００３２】さらに他の実施態様では、上記(A)は、(A)
(Ｉ)ポリイソブテニル無水コハク酸および(A)(II)アル
キレンポリアミンボトムスから誘導される。
【００３３】さらに他の実施態様では、上記ホウ素含有
化合物(B)は、酸化ホウ素、酸化ホウ素水和物、三酸化
ホウ素、三フッ化ホウ素、三臭化ホウ素、三塩化ホウ
素、ホウ酸、テトラホウ酸、メタホウ酸、ボロニン酸、
ホウ素含有無水物、ホウ素含有アミド、またはホウ素含
有酸のエステルである。
【００３４】さらに他の実施態様では、上記ホウ素含有
化合物(B)は、ホウ酸塩化アシル化アミン、ホウ酸塩化
エポキシドまたはグリセロールのホウ酸塩化脂肪酸エス
テルである。
【００３５】さらに他の実施態様では、上記ホウ素含有
化合物(B)は、ホウ酸塩化スクシンイミドである。
【００３６】さらに他の実施態様では、上記(C)は、ホ
スホン酸、ホスフィン酸、チオホスフィン酸、チオホス
ホン酸、またはリン含有酸エステルの金属塩またはアミ
ン塩である。
【００３７】さらに他の実施態様では、上記(C)は、次
式により表わされる化合物である：
【００３８】
【化１３】
【００３９】ここで、X1、X2、X3およびX4は、独立し
て、OまたはSであり、X1およびX2は、NR3であり得、ａ
およびｂは、独立して、０または１であり、R1、R2およ
びR3は、独立して、ヒドロカルビル基であり、そしてR3
は、水素であり得る。
【００４０】さらに他の実施態様では、上記(C)は、次
式により表わされる少なくとも１種の五価リン誘導体で
ある：
【００４１】
【化１４】
【００４２】ここで、R1、R2およびR3は、独立して、水
素またはヒドロカルビル基であるが、但し、R1、R2およ
びR3の少なくとも１個は、ヒドロカルビル基でなければ
ならず、そしてa、bおよびcは、独立して、０または１
である。
【００４３】さらに他の実施態様では、上記(C)は、次
式により表わされる少なくとも１種の三価リン誘導体で
ある：
【００４４】
【化１５】
【００４５】ここで、R1、R2およびR3は、独立して、水
素またはヒドロカルビル基であるが、但し、R1、R2およ
びR3の少なくとも１個は、ヒドロカルビル基でなければ
ならず、そしてa、bおよびcは、独立して、０または１
である。
【００４６】さらに他の実施態様では、上記(C)は、亜
リン酸ジブチル水素である。
【００４７】さらに他の実施態様では、上記(D)は、次
式により表わされる化合物である：
【００４８】
【化１６】
【００４９】ここで、R1、R2、R3およびR4は、独立し
て、水素またはヒドロカルビル基であるが、但し、R1お
よびR2の少なくとも１個は、ヒドロカルビル基である；
Xは、酸素またはイオウである；ａは、１または２であ
る；そしてZは、活性基、ヒドロカルビル基、ヘテロ基
または−SC(X)-NR1R2基であるが、但し、ａが２のと
き、Zは活性基である。
【００５０】さらに他の実施態様では、上記(D)は、
式：
【００５１】
【化１７】
【００５２】より表わされる化合物である。
【００５３】さらに他の実施態様では、上記(E)は、約
0.05〜約２の還元比粘度を有するカルボキシ含有インタ
ーポリマーの窒素含有混合エステルであり、該エステル
は、以下の(a)、(b)および(c)の３個のペンダント極性
基のそれぞれの少なくとも１個が、その重合体構造内に
存在することにより特徴づけられる：(a)エステル基内
に、少なくとも８個の脂肪族炭素原子を有する、比較的
高分子量のカルボン酸エステル基；(b)エステル基内
に、７個以下の脂肪族炭素原子を有する、比較的低分子
量のカルボン酸エステル基；および(c)１個の第一級ア
ミノ基または第二級アミノ基を有するポリアミンから誘
導したカルボニル−ポリアミノ基。
【００５４】さらに他の実施態様では、上記(E)は、ス
チレンおよび無水マレイン酸の共重合体である。
【００５５】本発明はまた、主要量の潤滑粘性のあるオ
イル、および少量の上記組成物を含有する潤滑剤または
機能流体を提供する。
【００５６】
【発明の実施の形態】本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」は、本発
明の文脈内で、分子の残部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)、脂環族基(例えば、シクロアルキル
またはシクロアルケニル)、芳香族基、脂肪族置換され
た芳香族基および脂環族置換された芳香族基、芳香族置
換された脂肪族基および芳香族置換された脂環族基な
ど、ならびに環状基。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、いずれか２個の
指示された置換基は、一緒になって、脂環族基を形成し
得る)。このような基は当業者に周知である。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、フェニルなどが包含される； (2)置換された炭化水素基、すなわち、これらの基は、
非炭化水素置換基を含有する。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。適切な置換基は、当業者に知られてい
る。例には、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、シアノ、アル
コキシ、アシルなどがある； (3)ヘテロ基、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。適切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。
【００５７】一般に、このヒドロカルビル基では、各10
個の炭素原子に対し、約３個以下の置換基またはヘテロ
原子、好ましくは、１個以下の置換基またはヘテロ原子
が存在する。
【００５８】「アルキルベースの」、「アリールベース
の」などのような用語は、アルキル基、アリール基など
に関する上記の用語と類似した意味を有する。
【００５９】用語「炭化水素ベースの」もまた同じ意味
を有し、そして分子の残部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。
【００６０】本明細書中で用いられる用語「低級の」と
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
原子を有する基を記述するべく意図されている。
【００６１】用語「油溶性の」とは、物質が25℃で１リ
ットルあたり少なくとも約１グラムの範囲まで、鉱油に
溶解することを意味する。
【００６２】(A)アシル化アミン 本発明の自動変速機油で有用なアシル化アミン(A)は、
(A)(Ｉ)カルボン酸アシル化剤と(A)(II)ポリアミンとを
接触させて、約45〜約90の範囲、１実施態様では、約45
〜約70の範囲の塩基価により特徴づけられるアシル化ア
ミンを提供することにより、製造される。本明細書中で
用いられる用語「塩基価」または「全塩基価(TBN)」と
は、生成物(A)(希釈油および未反応成分を除いて)を中
和するのに必要な酸(過塩素酸または塩酸)の量を意味
し、KOHの当量で表わされる。KOHの当量は、試料１グラ
ムあたりのKOHのミリグラム数である。
【００６３】(A)(I)カルボン酸アシル化剤 このアシル化剤(A)(I)は、当該技術分野で周知であり、
潤滑剤および燃料用の添加剤として、およびそれらの中
間体として有用であることが分かっている。例えば、カ
ルボン酸アシル化剤に関する開示については、以下の米
国特許(これらの内容は、本明細書中で参考として援用
されている)を参照せよ：3,219,666；3,272,746；3,38
1,022；3,254,025；3,278,550；3,288,714；3,271,31
0；3,373,111；3,346,354；3,272,743；3,374,174；3,3
07,928；および3,394,179。
【００６４】一般に、これらのカルボン酸アシル化剤
は、オレフィン重合体またはそれらの塩素化類似物と、
不飽和カルボン酸またはそれらの誘導体(例えば、アク
リル酸、フマル酸、無水マレイン酸など)とを反応させ
ることにより、調製される。しばしば、これらは、ポリ
カルボン酸アシル化剤(例えば、ヒドロカルビル置換コ
ハク酸およびそれらの無水物)である。これらのアシル
化剤は、一般に、少なくとも約８個の炭素原子、１実施
態様では、少なくとも約12個の炭素原子、１実施態様で
は、少なくとも約20個の炭素原子、１実施態様では、少
なくとも約30個の炭素原子、１実施態様では、少なくと
も約50個の炭素原子を有する少なくとも１個のヒドロカ
ルビル置換基を有する。一般に、この置換基は、平均し
て、約12個〜約20個の炭素原子、典型的には、約30個ま
たは約50個から約300個または約500個までの炭素原子を
有する。しばしば、それは、平均して、約50個〜約250
個の炭素原子を有する。
【００６５】このオレフィン重合体が誘導されるオレフ
ィン性モノマーは、１個またはそれ以上のエチレン性不
飽和基の存在により特徴づけられる重合可能なオレフィ
ンおよびモノマーである。これらは、モノオレフィン性
モノマー(例えば、エチレン、プロピレン、ブテン-1、
イソブテンおよびオクテン-1)またはポリオレフィン性
モノマー(通常、ジオレフィン性モノマー(例えば、ブタ
ジエン-1,3およびイソプレン))であり得る。通常、これ
らのモノマーは、末端オレフィン(すなわち、＞C＝CH2
基が存在することにより特徴づけられるオレフィン)で
ある。しかしながら、ある種の内部オレフィン(これら
は、時には、中間オレフィン(medial olefins)と呼ばれ
ている)もまた、モノマーとして有用であり得る。これ
らの中間オレフィンモノマーが用いられるとき、それら
は、通常、インターポリマーであるオレフィン重合体を
生成する末端オレフィンと組み合わせて、使用される。
このヒドロカルビルベースの置換基はまた、芳香族基
(特に、フェニル基および低級アルキル置換および／ま
たは低級アルコキシ置換フェニル基(例えば、パラ(第三
級ブチル)フェニル基))および脂環族基(例えば、重合可
能な環状オレフィンまたは脂環族置換した重合可能オレ
フィン)を含有し得るものの、これらのオレフィン重合
体は、通常、このような基を含有しない。それにもかか
わらず、1,3-ジエンおよびスチレンまたはパラ(第三級
ブチル)スチレンのようなインターポリマーから誘導し
たオレフィン重合体は、この一般規則の例外である。
【００６６】一般に、これらのオレフィン重合体は、約
２個〜約16個の炭素原子を有する末端ヒドロカルビルオ
レフィンの単独重合体またはインターポリマーである。
さらに典型的なクラスのオレフィン重合体は、２個〜６
個の炭素原子、特に、２個〜４個の炭素原子を有する末
端オレフィンの単独重合体およびインターポリマーから
なる群から選択される。
【００６７】これらのヒドロカルビル置換基が誘導され
るオレフィン重合体を調製するために使用され得る末端
オレフィンモノマーおよび中間オレフィンモノマーの特
定の例には、エチレン、プロピレン、ブテン-1、ブテン
-2、イソブテン、ペンテン-1、ヘキセン-1、ヘプテン-
1、オクテン-1、ノネン-1、デセン-1、ペンテン-2、プ
ロピレンテトラマー、ジイソブチレン、イソブチレント
リマー、ブタジエン-1,3、ペンタジエン-1,3、イソプレ
ン、ヘキサジエン-1,5、2-クロロブタジエン-1,3、2-メ
チルヘプテン-1、3-シクロヘキシルブテン-1、3,3-ジメ
チルペンテン-1、スチレン、ジビニルベンゼン、酢酸ビ
ニル、アリルアルコール、1-メチル酢酸ビニル、アクリ
ロニトリル、アクリル酸エチル、エチルビニルエーテ
ル、およびメチルビニルケトンが包含される。これらの
うち、純粋に炭化水素系のモノマーは、さらに典型的で
あり、末端オレフィンモノマーは、特に典型的である。
【００６８】しばしば、これらのオレフィン重合体は、
ルイス酸触媒(例えば、三塩化アルミニウムまたは三フ
ッ化ホウ素)の存在下にて、Ｃ4精製流(これは、約35重
量％〜約75重量％のブテン含量、および約30重量％〜約
60重量％のイソブテン含量を有する)の重合により得ら
れる、ポリ(イソブテン)類である。これらポリイソブテ
ン類は、主として(すなわち、全繰り返し単位の約80重
量％を越える量で)、次式の立体配置のイソブテン繰り
返し単位を含有する：
【００６９】
【化１８】
【００７０】しばしば、このアシル化剤(A)(II)は、次
式により表わされ得る置換されたコハク酸またはその無
水物である：
【００７１】
【化１９】
【００７２】ここで、Rは、約12個〜500個の炭素原子、
１実施態様では、約30個〜約500個の炭素原子、１実施
態様では、約50個〜約500個の炭素原子を有するヒドロ
カルビル基(例えば、アルキルまたはアルケニル)であ
る。
【００７３】これらのコハク酸アシル化剤は、上で引用
した特許に示すように、無水マレイン酸、マレイン酸ま
たはフマル酸と上記オレフィン重合体との反応により、
製造され得る。一般に、この反応は、約150℃〜約200℃
の温度で、２種の反応物を単に加熱することを包含す
る。上記重合体オレフィンの混合物だけでなく、不飽和
モノカルボン酸およびジカルボン酸の混合物もまた、用
いられ得る。
【００７４】１実施態様では、このアシル化剤(A)(Ｉ)
は、置換コハク酸またはその無水物であり、該置換コハ
ク酸またはその無水物は、置換基およびコハク酸基から
なり、ここで、この置換基はポリブテンから誘導され、
このポリブテンでは、ブテンから誘導される全単位の少
なくとも約50％は、イソブチレンから誘導される。この
ポリブテンは、約800〜約1200のMn値（Mn＝数平均分子
量）、および約２〜約３のMw/Mn値を有する（Mw＝重量
平均分子量）。これらの酸またはその無水物は、その構
造内に、該置換基の各当量重量に対し、平均して、約0.
9個〜約1.2個のコハク酸基が存在することにより、特徴
づけられる。本発明の目的上、置換基の当量重量数は、
この置換コハク酸中に存在する置換基の全重量を、置換
基が誘導されるポリアルケンのMn値で割ることにより得
られる商に相当する数値である。それゆえ、置換コハク
酸が、置換基の全重量40,000、およびその置換基が誘導
されるポリアルケンのMn値2000により特徴づけられるな
ら、この置換コハク酸アシル化剤は、置換基の全当量重
量20(40,000／2000＝20)により特徴づけられる。
【００７５】(A)(II)ポリアミン このポリアミン(A)(II)は、(A)(II)(a)少なくとも１種
のヒドロキシ物質および少なくとも１種のアミンから誘
導される縮合ポリアミン、(A)(II)(b)アルキレンポリア
ミンボトムス生成物、および(A)(II)(c)少なくとも１種
のヒドロキシ物質および少なくとも１種のアルキレンポ
リアミンボトムス生成物から誘導される縮合ポリアミ
ン、からなる群から選択される。
【００７６】縮合ポリアミン(A)(II)(a)および(A)(II)
(c)を製造する際に用いられるヒドロキシ物質 (A)(II)(a)または(A)(II)(c)を製造する際に用いられる
ヒドロキシ物質は、上で挙げたアミン反応物および以下
で述べるアミン反応物で縮合するいずれかのヒドロキシ
物質であり得る。これらのヒドロキシ物質は、脂肪族ア
ルコール、環状脂肪族アルコールまたは芳香族アルコー
ルであり得る。これらのアルコールは、一価または多価
であり得る。
【００７７】これらのヒドロキシ物質には、アルキレン
グリコールおよびポリオキシアルキレンアルコール(例
えば、ポリオキシエチレンアルコール、ポリオキシプロ
ピレンアルコール、ポリオキシブチレンアルコールな
ど)が挙げられる。これらのポリオキシアルキレンアル
コール(これは、時には、ポリグリコールと呼ばれる)
は、約150個までのオキシアルキレン基を含有し得、そ
のアルキレン基は、約２個〜約８個の炭素原子を含有す
る。このようなポリオキシアルキレンアルコールは、一
般に、二価アルコールである。すなわち、この分子の各
末端は、OH基で停止している。このようなポリオキシア
ルキレンアルコールが有用であるように、少なくとも１
個のこのようなOH基が存在しなければならない。しかし
ながら、残りのOH基は、約20個までの炭素原子を有する
一塩基性の脂肪族または芳香族カルボン酸(例えば、酢
酸、プロピオン酸、オレイン酸、ステアリン酸、安息香
酸など)でエステル化され得る。これらのアルキレング
リコールおよびポリオキシアルキレングリコールのモノ
エーテルもまた、有用である。これらには、これらのア
ルキレングリコールおよびポリオキシアルキレングリコ
ールのモノアリールエーテル、モノアルキルエーテル、
およびモノアラルキルエーテルが挙げられる。この群の
アルコールは、次式により表わされ得る：
【００７８】
【化２０】
【００７９】ここで、R1およびR2は、独立して、約２個
〜８個の炭素原子を有するアルキレン基である；R3は、
アリール(例えば、フェニル)、低級アルコキシフェニ
ル、または低級アルキルフェニル、または低級アルキル
(例えば、エチル、プロピル、第三級ブチル、ペンチル
など)、またはアラルキル(例えば、ベンジル、フェニル
エチル、フェニルプロピル、p-エチルフェニルエチルな
ど)である；ｐは、０〜約８、好ましくは、約２〜４で
ある。ポリオキシアルキレングリコールであって、その
アルキレン基がエチレンまたはプロピレンでありｐが少
なくとも２であるもの、および上記のようなそれらのモ
ノエーテルは、有用である。
【００８０】有用なヒドロキシ物質には、ポリヒドロキ
シ芳香族化合物(特に、多価フェノールおよびナフトー
ル)が挙げられる。これらのヒドロキシ置換芳香族化合
物は、そのヒドロキシ置換基に加えて、他の置換基(例
えば、ハロ、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アル
キルメルカプト、ニトロなど)を含有し得る。通常、こ
のヒドロキシ芳香族化合物は、１個〜約４個の水酸基を
含有する。この芳香族ヒドロキシ化合物は、以下の特定
の例により、例示される：β-ナフトール、α-ナフトー
ル、クレゾール、レソルシノール、カテコール、チモー
ル、オイゲノール、p,p'-ジヒドロキシ-ビフェニル、ヒ
ドロキノン、ピロガロール、フロログルシノール、ヘキ
シルレソルシノール、4,4'-メチレン-ビス-メチレン-ビ
ス-フェノール、α-デシル-β-ナフトール、ヘプチルフ
ェノールと約0.5モルのホルムアルデヒドとの縮合物、
オクチルフェノールとアセトンとの縮合物、ジ(ヒドロ
キシフェニル)オキシド、ジ(ヒドロキシフェニル)スル
フィド、およびジ(ヒドロキシフェニル)ジスルフィド。
【００８１】用いられ得る一価アルコールの例には、メ
タノール、エタノール、イソオクタノール、ドデカノー
ル、シクロヘキサノール、シクロペンタノール、ベヘニ
ルアルコール、ヘキサトリアコンタノール、ネオペンチ
ルアルコール、イソブチルアルコール、ベンジルアルコ
ール、β-フェニルエチルアルコール、2-メチルシクロ
ヘキサノール、β-クロロエタノール、エチレングリコ
ールのモノメチルエーテル、エチレングリコールのモノ
ブチルエーテルが包含される。
【００８２】用いられ得る他の特定のアルコールには、
エーテルアルコールおよびアミノアルコールがあり、こ
れらには、例えば、１個またはそれ以上のオキシアルキ
レン基、アミノアルキレン基またはアミノ-アリーレン
オキシ-アリーレン基を有するオキシアルキレン置換ア
ルコール、オキシアリーレン置換アルコール、アミノア
ルキレン置換アルコールおよびアミノアリーレン置換ア
ルコールが含まれる。これらのアルコールは、Cellosol
ves(エチレングリコールのモノアルキルエーテルおよび
ジアルキルエーテルおよびそれらの誘導体として確認さ
れている、UnionCarbide社の生成物)、Carbitols(ジエ
チレングリコールのモノアルキルエーテルおよびジアル
キルエーテルおよびそれらの誘導体として確認されてい
る、UnionCarbide社の生成物)、モノ(ヘプチルフェニル
オキシプロピレン)置換グリセロール、ポリ(スチレンオ
キシド)、アミノエタノール、ジ(ヒドロキシエチル)ア
ミン、N,N,N',N'-テトラヒドロキシトリメチレンジアミ
ンなどにより例示される。
【００８３】１実施態様では、これらの多価アルコール
は、２個〜約10個の水酸基を含有する。これらは、例え
ば、上記のアルキレングリコールおよびポリオキシアル
キレングリコール(例えば、エチレングリコール、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエ
チレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロ
ピレングリコール、ジブチレングリコール、トリブチレ
ングリコール、および他のアルキレングリコールおよび
ポリオキシアルキレングリコール(ここで、このアルキ
レン基は、２個〜約８個の炭素原子を有する))により、
例示される。
【００８４】有用なアルコールにはまた、約12個までの
炭素原子を有する多価アルコール、特に、約３個〜約10
個の炭素原子を有するものが挙げられる。これらの種類
のアルコールには、グリセロール、エリスリトール、ペ
ンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、グルコ
ン酸、グリセルアルデヒド、グルコース、アラビノー
ス、1,7-ヘプタンジオール、2,4-ヘプタンジオール、1,
2,3-ヘキサントリオール、1,2,4-ヘキサントリオール、
1,2,5-ヘキサントリオール、2,3,4-ヘキサントリオー
ル、1,2,3-ブタントリオール、1,2,4-ブタントリオー
ル、キナ酸、2,2,6,6-テトラキス(ヒドロキシメチル)シ
クロヘキサノール、1,10-デカンジオール、ジギタロー
スなどが挙げられる。少なくとも約３個の水酸基および
約10個までの炭素原子を有する脂肪族アルコールは、有
用である。
【００８５】このヒドロキシ含有反応物として用いるの
に適切と考えられるアミノアルコールには、２個または
それ以上の水酸基を有するアミノアルコールが挙げられ
る。適切なアミノアルコールの例には、N-(N)-(ヒドロ
キシ-低級アルキル)アミンおよびポリアミン(例えば、
ジ(2-ヒドロキシエチル)アミン、トリス(ヒドロキシメ
チル)アミノメタン(THAM)、トリ(2-ヒドロキシエチル)
アミン、N,N,N'-トリ-(2-ヒドロキシエチル)エチレンジ
アミン)、N-(2-ヒドロキシプロピル)-5-カルボエトキシ
-2-ピペリドン)、およびそれらの脂肪族アルコール(特
に、低級アルカノール)とのエーテル、N,N-ジ-(3-ヒド
ロキシプロピル)グリシンなどがある。他のポリ-N-ヒド
ロキシアルキル置換アルキレンポリアミン(ここで、こ
のアルキレンポリアミンは、上記のものと同じであ
る)、特に、そのアルキレン基に２個〜３個の炭素原子
を有するものも、考慮される。
【００８６】上記化合物の代表的なアルコールの群は、
次式により表わされ得る：
【００８７】
【化２１】
【００８８】ここで、Rは、独立して、水素またはヒド
ロカルビルである；Yは、S、NまたはOである；AおよびX
は、それぞれ独立して、アルキレン基を表わす；ｎは、
ｍ、ｑおよびｙに依存して、０、１または２であり、こ
こで、ｑは、０または１であり、そしてｍは、１、２ま
たは３である。
【００８９】２個または３個の水酸基を有するポリオキ
シアルキレンポリオールは、次式により表される疎水性
部分を含有する：
【００９０】
【化２２】
【００９１】ここで、R1は、３個までの炭素原子を有す
る低級アルキルであり、−CH2CH2O−基を含有する親水
性部分は、有用である。これらのポリオールは、まず、
式R2(OH)qの化合物(ここで、ｑは、２または３であり、
そしてR2は、ヒドロカルビルである)と、次式の末端ア
ルキレンオキシドとを反応させ、次いで、その生成物を
エチレンオキシドと反応させることにより、調製され得
る：
【００９２】
【化２３】
【００９３】R2(OH)qは、例えば、トリメチロールプロ
パン、トリメチロールエタン、エチレングリコール、ト
リメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ト
リ(β-ヒドロキシプロピル)アミン、1,4-(2-ヒドロキシ
エチル)シクロヘキサン、トリス(ヒドロキシメチル)ア
ミノメタン、2-アミノ-2-メチル-1,3-プロパンジオー
ル、N,N,N',N'-テトラキス(2-ヒドロキシプロピル)エチ
レンジアミン、N,N,N',N'-テトラキス(2-ヒドロキシエ
チル)エチレンジアミン、レソルシノールなどであり得
る。上で記述のR2(OH)qのポリオールはまた、このヒド
ロキシ含有反応物として、単独で使用され得る。
【００９４】用いられ得る他のヒドロキシ含有反応物に
は、次式のヒドロキシアルキルスルフィド、ヒドロキシ
アルキルオキシアルキルスルフィドおよびヒドロキシア
リールスルフィドがある：
【００９５】
【化２４】
【００９６】ここで、ｆは、１または２であり、そして
Rは、１個〜約10個の炭素原子を有するアルキル、また
はアルキルオキシアルキル(ここで、このアルキルは、
１個〜約10個の炭素原子、１実施態様では、２個〜約４
個の炭素原子を有し、このアリールは、少なくとも６個
の炭素原子を有する)である。例には、2,2'-チオジエタ
ノールおよび2,2'-チオジプロパノールが包含される。
【００９７】ポリアミン(A)(II)(a)を製造する際に有用
なアミン このポリアミン(A)(II)(a)を製造する際に有用なアミン
には、第一級アミンおよび第二級アミンが挙げられる。
これらのアミンは、その構造内に、少なくとも１個のH
−N＜基および／または少なくとも１個の−NH2基が存在
することにより、特徴づけられる。これらのアミンは、
モノアミンまたはポリアミンであり得、ポリアミンが好
ましい。２種またはそれ以上のアミンの混合物は、用い
られ得る。
【００９８】これらのアミンは、脂肪族アミン、環状脂
肪族アミン、芳香族アミンまたは複素環アミンであり
得、これには、脂肪族置換の芳香族アミン、脂肪族置換
の環状脂肪族アミン、脂肪族置換の複素環アミン、環状
脂肪族置換の脂肪族アミン、環状脂肪族置換の芳香族ア
ミン、環状脂肪族置換の複素環アミン、芳香族置換の脂
肪族アミン、芳香族置換の環状脂肪族アミン、芳香族置
換の複素環アミン、複素環置換の脂肪族アミン、複素環
置換の環状脂肪族アミンおよび複素環置換の芳香族アミ
ンが含まれる。これらのアミンは、飽和または不飽和で
あり得る。もし不飽和なら、このアミンは、好ましく
は、アセチレン性不飽和を含有しない。これらのアミン
はまた、これらのアミンと、縮合ポリアミン(A)(II)(a)
を製造する際に用いられるヒドロキシ物質との反応を著
しく妨げない限り、非炭化水素置換基または基を含有し
得る。このような非炭化水素置換基または基には、低級
アルコキシ、低級アルキル、メルカプト、ニトロ、およ
び−O−や−S−のような中断基(例えば、−CH2CH2−X−
CH2CH2−、ここで、Xは、−O−または−S−である)が挙
げられる。
【００９９】分枝したポリアルキレンポリアミン、ポリ
オキシアルキレンポリアミン、およびこの後でさらに詳
細に記述する高分子量ヒドロカルビル置換アミンを除い
て、本発明で用いられるアミンは、一般に、全体で、約
40個未満の炭素原子、通常、全体で、約20個以下の炭素
原子を含有する。
【０１００】脂肪族モノアミンには、モノ脂肪族置換ア
ミンおよびジ脂肪族置換アミンが挙げられ、ここで、こ
の脂肪族基は、飽和または不飽和、および直鎖または分
枝鎖であり得る。それゆえ、これらのモノアミンは、第
一級または第二級の脂肪族アミンである。このようなア
ミンには、例えば、モノ−およびジアルキル置換アミ
ン、モノ−およびジアルケニル置換アミン、および１個
のN-アルケニル置換基と１個のN-アルキル置換基とを有
するアミンなどが包含される。これらの脂肪族モノアミ
ン中の全炭素原子数は、好ましくは、約40個を越えず、
通常、約20個を越えない。このようなモノアミンの特定
の例には、エチルアミン、ジエチルアミン、n-ブチルア
ミン、ジ-n-ブチルアミン、アリルアミン、イソブチル
アミン、ココアミン、ステアリルアミン、ラウリルアミ
ン、メチルラウリルアミン、オレイルアミン、N-メチル
オクチルアミン、ドデシルアミン、オクタデシルアミン
などが包含される。環状脂肪族で置換された脂肪族アミ
ン、芳香族で置換された脂肪族アミン、および複素環で
置換された脂肪族アミンの例には、2-(シクロヘキシル)
エチルアミン、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン
および3-(フリルプロピル)アミンが包含される。
【０１０１】有用なポリアミンの例には、N-アミノプロ
ピルシクロヘキシルアミン、N,N'-ジ-n-ブチル−パラフ
ェニレンジアミン、ビス(パラ−アミノフェニル)メタ
ン、1,4-ジアミノシクロヘキサンなどが包含される。
【０１０２】複素環モノアミンおよびポリアミンもま
た、使用され得る。本明細書中で用いられるように、用
語「複素環のモノアミンおよびポリアミン」とは、その
複素環中にて、少なくとも１個の第一級アミノ基または
第二級アミノ基、およびヘテロ原子として少なくとも１
個の窒素を含有する複素環アミンを記述することを意図
している。これらの複素環アミンは、飽和または不飽和
であり得、そして種々の置換基(例えば、ニトロ置換
基、アルコキシ置換基、アルキルメルカプト置換基、ア
ルキル置換基、アルケニル置換基、アリール置換基、ア
ルカリール置換基またはアラルキル置換基)を含有し得
る。一般に、この置換基中の全炭素原子数は、約20個を
越えない。複素環アミンは、１個より多い窒素、酸素、
リン、イオウのヘテロ原子を含有し得る。５員環および
６員環の複素環が好ましい。
【０１０３】適切な複素環化合物には、アジリジン、ア
ゼチジン、アゾリジン、テトラヒドロピリジンおよびジ
ヒドロピリジン、ピロール、インドール、ピペリジン、
イミダゾール、ジヒドロイミダゾールおよびテトラヒド
ロイミダゾール、ピペラジン、イソインドール、プリ
ン、モルホリン、チオモルホリン、N-アミノアルキルモ
ルホリン、N-アミノアルキルチオモルホリン、N-アミノ
アルキルピペラジン、N、N'-ジ−アミノアルキルピペラ
ジン、アゼピン(azepines)、アゾシン(azocines)、アゾ
ニン(azonines)、アゼシン(azecines)、および上のそれ
ぞれのテトラ−、ジ−およびパーヒドロ誘導体、および
これら複素環アミンの２種またはそれ以上の混合物があ
る。好ましい複素環アミンは、ヘテロ環中に、窒素、酸
素および／またはイオウだけを含有する飽和で５員環お
よび６員環の複素環アミン、特にピペリジン、ピペラジ
ン、チオモルホリン、モルホリン、ピロリジンなどであ
る。ピペリジン、アミノアルキル置換ピペリジン、ピペ
ラジン、アミノアルキル置換ピペラジン、モルホリン、
アミノアルキル置換モルホリン、ピロリジンおよびアミ
ノアルキル置換ピロリジンは、有用である。通常、この
アミノアルキル置換基は、ヘテロ環の一部を形成する窒
素原子上で置換されている。このような複素環アミンの
特定の例には、N-アミノプロピルモルホリン、N-アミノ
エチルピペラジンおよびN、N'-ジ−アミノエチルピペラ
ジンが包含される。
【０１０４】アミンとしては、以下の式に相当するアミ
ノスルホン酸およびそれらの誘導体もまた、適切であ
る：
【０１０５】
【化２５】
【０１０６】ここで、Rは、OH、NH2、ONH4などである；
R3は、ｘ＋ｙに等しい原子価を有する多価有機基であ
る；R1およびR2は、それぞれ独立して、水素、ヒドロカ
ルビルおよび置換ヒドロカルビルであるが、但し、少な
くとも１個のR1またはR2は、水素である；ｘおよびｙ
は、それぞれ、１に等しいかまたは１より大きい整数で
ある。各アミノスルホン酸反応物は、少なくとも１個の
NH＜基またはH2N−基、および少なくとも１個の以下の
基により特徴づけられる：
【０１０７】
【化２６】
【０１０８】これらのスルホン酸は、脂肪族アミノスル
ホン酸、環状脂肪族アミノスルホン酸または芳香族アミ
ノスルホン酸、およびスルホ基の対応する機能性誘導体
であり得る。特定すると、このアミノスルホン酸は、芳
香族アミノスルホン酸であり得、すなわち、ここで、R3
は、多価芳香族基(例えば、フェニレン)であり、ここ
で、少なくとも１個の以下の基は、この芳香族基の核炭
素原子に直接結合している：
【０１０９】
【化２７】
【０１１０】このアミノスルホン酸はまた、モノアミノ
脂肪族スルホン酸であり得、すなわち、ここで、ｘは１
であり、そしてR3は、多価脂肪族基(例えば、エチレ
ン、プロピレン、トリメチレンおよび2-メチレンプロピ
レン)である。本発明でアミンとして有用な他の適切な
アミノスルホン酸およびそれらの誘導体は、米国特許第
3,029,250号；第3,367,864号；第3,926,820号に開示さ
れ、それらの内容は、本明細書中で参考として援用され
ている。
【０１１１】本発明でアミンとして用いられ得る高分子
量ヒドロカルビルポリアミンは、一般に、少なくとも約
400の分子量を有する塩素化ポリオレフィンと、アンモ
ニアまたはアミンとを反応させることにより、調製され
る。用いられ得るアミンは、当該技術分野で公知であ
り、例えば、米国特許第3,275,554号および第3,438,757
号に記述され、これらの両方の内容は、本明細書中で参
考として援用されている。これらのアミンは、少なくと
も１個の第一級アミノ基または第二級アミノ基を有しな
ければならない。
【０１１２】本発明での使用に適切なアミンの他の群に
は、分枝したポリアルキレンポリアミンがある。この分
枝したポリアルキレンポリアミンとは、ポリアルキレン
ポリアミンであって、その分枝基は、主鎖上に存在する
９個のアミノ単位あたり、平均して、少なくとも１個の
次式の窒素結合アミノアルキレン基を含有する側鎖：
【０１１３】
【化２８】
【０１１４】例えば、主鎖上の９個のアミノ単位あた
り、１〜４個のこのような分枝鎖を含有する側鎖である
が、しかし、好ましくは、９個の主鎖アミノ単位あた
り、１個の側鎖が存在するものである。それゆえ、これ
らのポリアミンは、少なくとも３個の第一級アミノ基、
および少なくとも１個の第三級アミノ基を含有する。米
国特許第3,200,106号および第3,259,578号の内容は、該
ポリアミンに関連した開示について、本明細書中で参考
として援用されている。
【０１１５】適切なアミンにはまた、約200〜約4000の
範囲の平均分子量、１実施態様では、約400〜2000の範
囲の平均分子量を有するポリオキシアルキレンポリアミ
ン(例えば、ポリオキシアルキレンジアミンおよびポリ
オキシアルキレントリアミン)が挙げられる。これらの
ポリオキシアルキレンポリアミンの例には、次式により
表わされるアミンが挙げられる：
【０１１６】
【化２９】
【０１１７】および
【０１１８】
【化３０】
【０１１９】ここで、ｍは、約３〜約70の値、１実施態
様では、約10〜約35の値である；ここで、ｎは、１〜約
40の範囲の数であるが、但し、複数のｎの全ての合計
は、約３〜約70、一般に、約６〜約35であり、そしてR
は、約３〜約６の原子価を有し約10個までの炭素原子を
有する多価の飽和ヒドロカルビル基である。これらのア
ルキレン基は、直鎖または分枝鎖であり得、そして１個
〜約７個の炭素原子、通常、１個〜約４個の炭素原子を
含有し得る。上式の範囲内で存在する種々のアルキレン
基は、同一または相異なっていてもよい。
【０１２０】有用なポリオキシアルキレンポリアミンに
は、約200〜約2000の範囲の平均分子量を有するポリオ
キシエチレンジアミンおよびポリオキシプロピレンジア
ミンおよびポリオキシプロピレントリアミンが挙げられ
る。これらのポリオキシアルキレンポリアミンは、Jeff
erson Chemical社から「Jeffamine」の商品名で市販さ
れている。米国特許第3,804,763号および第3,948,800号
の内容は、このようなポリオキシアルキレンポリアミン
の開示について、本明細書中で参考として援用されてい
る。
【０１２１】有用なアミンには、次式に相当するアルキ
レンポリアミンがある：
【０１２２】
【化３１】
【０１２３】ここで、ｎは、１〜約10である；Rは、独
立して、水素原子、約700個までの炭素原子、１実施態
様では、約100個までの炭素原子、１実施態様では、約3
0個までの炭素原子を有するヒドロカルビル基またはヒ
ドロキシ置換ヒドロカルビル基である；そして「Alkyle
ne」基は、約１個〜約10個の炭素原子を有し、好ましい
アルキレンは、エチレンまたはプロピレンである。有用
なアルキレンポリアミンは、各Rが水素であるものであ
り、エチレンポリアミンおよびエチレンポリアミン混合
物は、特に好ましい。通常、ｎは、約２〜約７の平均値
を有する。このようなアルキレンポリアミンには、メチ
レンポリアミン、エチレンポリアミン、ブチレンポリア
ミン、プロピレンポリアミン、ペンチレンポリアミン、
ヘキシレンポリアミン、ヘプチレンポリアミンなどが挙
げられる。このようなアミンのより高級な同族体および
関連したアミノアルキル置換ピペラジンもまた、包含さ
れる。
【０１２４】有用なアルキレンポリアミンには、エチレ
ンジアミン、トリエチレンテトラミン、プロピレンジア
ミン、トリメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミ
ン、デカメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、
ジ(ヘプタメチレン)トリアミン、トリプロピレンテトラ
ミン、テトラエチレンペンタミン、トリメチレンジアミ
ン、ペンタエチレンヘキサミン、ジ(トリメチレン)トリ
アミン、N-(2-アミノエチル)ピペラジン、1,4-ビス(2-
アミノエチル)ピペラジンなどが包含される。２種また
はそれ以上の上で例示のアルキレンアミンの縮合により
得られる高級な同族体は、上記ポリアミンのいずれかの
２種またはそれ以上の混合物と同様に、本発明のアミン
として有用である。
【０１２５】エチレンポリアミン(例えば、上で述べた
もの)は、「Diamines and Higher Amines」の表題で、T
he Encyclopedia of Chemical Technology(２版、Kirk
and Othmer、７巻、27〜39頁、Interscience Publisher
s、Division of John Wiley and Sons、1965年)に詳細
に記述され、これらの頁の内容は、本明細書中で参考と
して援用されている。このような化合物は、アルキレン
クロライドとアンモニアとの反応により、またはエチレ
ンイミンと開環試薬(例えば、アンモニアなど)との反応
により、最も都合よく調製される。これらの反応によ
り、アルキレンポリアミンのある種の錯体混合物(これ
には、ピペラジンのような環状の縮合生成物が含まれ
る)が得られる。
【０１２６】使用され得る有用な種類のポリアミンに
は、次式により表わされるものがある：
【０１２７】
【化３２】
【０１２８】ここで、各Rは、水素またはヒドロカルビ
ル基である；各R'は、独立して、水素、アルキルまたは
NH2R"(NR")y−であり、ここで、各R"は、独立して、１
個〜約10個の炭素原子を有するアルキレン基であり、ｙ
は、１〜約６の範囲の数である；各Zは、独立して、１
個〜約10個の炭素原子を有するアルキレン基、１個〜約
10個の炭素原子を有するシクロアルキレン基またはオキ
シアルキレン基を含有する複素環窒素であり、そしてｘ
は、１〜約10の範囲の数である。
【０１２９】ポリアミン(A)(II)(b)として、または縮合
ポリアミン(A)(II)(c)を製造する際に有用なポリアミン
ボトムス ポリアミン(A)(II)(b)として、または縮合ポリアミン
(A)(II)(c)を製造する際のいずれかに使用され得るポリ
アミンボトムスは、上述のアルキレンポリアミン混合物
のストリッピングにより得られるポリアミン混合物であ
る。低分子量ポリアミンおよび揮発性不純物は、アルキ
レンポリアミン混合物から除去されて、しばしば「ポリ
アミンボトムス」と呼ばれる残留物を残す。一般に、ア
ルキレンポリアミンボトムスは、約200℃以下で沸騰す
る物質を、２重量％より少ない量、通常は１重量％より
少ない量で含有するものとして、特徴づけられ得る。エ
チレンポリアミンボトムスの場合には、このボトムス
は、約２重量％より少ない全ジエチレントリアミン(DET
A)またはトリエチレンテトラミン(TETA)を含有する。Do
w Chemical社(Freeport、Texas)から得られるこのよう
なエチレンポリアミンボトムスの典型的な試料(これ
は、「E-100」と命名されている)は、15.6℃で1.0168の
比重、33.15重量％の窒素割合、および40℃で121センチ
ストークスの粘度を有する。このような試料のガスクロ
マトグラフィー分析では、これが、約0.93重量％の「ラ
イトエンド」(DETA)、0.72重量％のTETA、21.74重量％
のテトラエチレンペンタミン、および76.61重量％およ
びそれ以上のペンタエチレンヘキサミンを含有すること
が分かった。これらのアルキレンポリアミンボトムスに
は、環状の縮合生成物(例えば、ピペラジン)、およびジ
エチレントリアミンやトリエチレンテトラミンなどのよ
り高級な同族体が挙げられる。
【０１３０】縮合ポリアミン(A)(II)(a)および(A)(II)
(c)の製造方法 縮合ポリアミン(A)(II)(a)および(A)(II)(c)を形成する
ためのヒドロキシ物質とアミンとの間の反応は、酸触媒
の存在を必要とする。有用な酸触媒には、鉱酸(一塩基
酸、二塩基酸および多塩基酸)(例えば、硫酸およびリン
酸)；有機リン含有酸および有機スルホン酸(例えば、RP
(O)(OH)2およびRSO3H；ここで、Rは、ヒドロカルビルで
ある)；H3PO4およびH2SO4のアルカリ金属部分塩(例え
ば、NaHSO4、LiHSO4、KHSO4、NaH2PO4、LiH2PO4およびK
H2PO4)；H3PO4およびH2SO4のアルカリ土類金属部分塩
(例えば、CaHPO4、CaSO4およびMgHPO4)；また、Al2O3お
よびゼオライト類が挙げられる。リン酸は、それが市販
されており取り扱いが容易なために、有用である。本発
明の触媒としては、この反応混合物中で処理したとき、
酸を生じる物質(例えば、亜リン酸トリフェニル)もま
た、有用である。
【０１３１】この反応は、高温で進行し、この温度は、
特定の反応物に依存して、約60℃〜約265℃の範囲であ
り得る。しかしながら、大ていの反応は、約220℃〜約2
50℃の範囲で進行する。この反応は、大気圧にて、また
は必要に応じて、特定の反応物に依存して、高圧にて、
進行し得る。この反応物ポリアミンの縮合度は、反応条
件下にて、固体生成物の形成を防止するのに必要な程度
にのみ、限定される。この生成物の縮合度の制御は、通
常、この反応媒体に充填される縮合剤(すなわち、ヒド
ロキシ物質)の量を限定することにより、達成される。
１実施態様では、この縮合ポリアミンは、室温で注入可
能であり、このアミン反応物の粘度より約100％高い値
から、このアミン反応物の粘度より約6000％高い値まで
の範囲の粘度を有する。１実施態様では、この縮合ポリ
アミンは、このアミン反応物の粘度より約50％〜約1000
％高い値の範囲の粘度を有する。１実施態様では、この
縮合ポリアミンの粘度は、100℃で、約50 cSt〜約200 c
Stの範囲である。
【０１３２】アシル化アミン(A)の製造方法 カルボン酸アシル化剤(A)(Ｉ)は、通常のアミド、イミ
ドまたはアミジン形成方法に従って、このポリアミン
(A)(II)と反応されて、アシル化アミン(A)が形成され得
る。これは、通常、必要に応じて、通常液状で実質的に
不活性の有機液体溶媒／希釈剤の存在下にて、このポリ
アミン(A)(II)と共に、このアシル化剤(A)(Ｉ)を加熱す
ることを包含する。少なくとも約30℃の温度から、最も
低い分解温度を有する反応成分および／または反応生成
物の分解温度までの温度が、使用され得る。この温度
は、通常、約80℃〜約250℃の範囲である。
【０１３３】上記方法で用いられるアシル化剤(A)(Ｉ)
およびポリアミン(A)(II)の相対的な割合は、用いられ
るアシル化剤(A)(Ｉ)の各当量に対し、このポリアミン
(A)(II)の化学量論的な当量の約1/2が使用されるような
割合である。この点では、このポリアミン(A)(II)の当
量重量は、以下の構造的な立体配置により定義される窒
素含有基の数に基づくことが注目される：
【０１３４】
【化３３】
【０１３５】同様に、このアシル化剤(A)(I)の当量重量
は、以下の構造的な立体配置により定義される酸生成基
の数に基づく：
【０１３６】
【化３４】
【０１３７】それゆえ、エチレンジアミンは、１モルあ
たり、２当量を有する；アミノグアニジンは、１モルあ
たり、４当量を有する；コハク酸またはそのエステル
は、１モルあたり、２当量を有する、など。このポリア
ミン(A)(II)の有用量の上限は、用いられるアシル化剤
(A)(Ｉ)の各当量に対し、約２モルであると思われる。
このような量は、例えば、主としてアミジン結合を有す
る生成物の形成に、必要である。この限度を越えた過剰
量のポリアミン(A)(II)は、この反応に関与しないと思
われる。他方、このアシル化剤(A)(Ｉ)の各当量に対
し、用いられるポリアミン(A)(II)の約1/2当量という下
限は、主としてイミド結合を有する生成物を形成するた
めの化学量論に基づいている。大ていの場合、このポリ
アミン(A)(II)の量は、用いられるアシル化剤(A)(Ｉ)の
各当量に対し、およそ1.5当量である。
【０１３８】１実施態様では、このアシル化剤(A)は、
本発明のポリアミン(A)(II)と同じ様式で、調製され
る。すなわち、これらは、少なくとも１種のカルボン酸
アシル化剤(A)(Ｉ)と少なくとも１種のポリアミン(A)(I
I)との酸触媒縮合反応により、調製される。このポリア
ミン(A)(II)に関して先に記述した触媒は、この反応に
有用である。
【０１３９】このアシル化アミン(A)は、一般に、約45
〜約90の範囲、１実施態様では、約55〜約80の範囲の全
塩基価(TBN)を有する。
【０１４０】以下の実施例は、本発明で有用なアシル化
アミン(A)の調製を例示する。以下の実施例、ならびに
本明細書および請求の範囲を通して、他に指示がなけれ
ば、全ての部およびパーセントは重量基準であり、全て
の温度は摂氏であり、そして全ての圧力は大気圧または
それに近い。
【０１４１】実施例A-1 Ｉ部 HPA-X(31.5％の窒素含量および1180の平均塩基価を有す
るポリアミンボトムス生成物として確認された、Union
Carbide社の生成物)76.4重量部およびTHAM(トリスヒド
ロキシメチルアミノメタン)46.7重量部の混合物を、85
重量％リン酸水溶液1.25重量部の存在下で、縮合反応条
件下にて、220℃の温度で加熱して、縮合ポリアミンを
形成する。次いで、この反応混合物に、NaOHの50％水溶
液1.7重量部を加えて、このリン酸を中和する。得られ
た生成物は、以下の特性を有する縮合ポリアミンであ
る：40℃で6500 cStの粘度；100℃で90 cStの粘度；730
の全塩基価；および27重量％の窒素含量。
【０１４２】II部 N2パージ下にて混合しつつ、ポリイソブテニル(Mn＝100
0)無水コハク酸1000重量部および希釈油400重量部の混
合物を、反応器に充填する。このバッチの温度を88℃に
調整する。この反応器の温度を88℃〜93℃に維持しつ
つ、この反応器に、Ｉ部の縮合ポリアミン152重量部を
充填する。酸と窒素とのモル比は、１ COOH：1.55 Nで
ある。このバッチに、82℃〜96℃で２時間混合し、次い
で、5.5時間にわたって、152℃まで加熱する。このN2パ
ージを停止し、表面下のN2の吹き込みを開始する。この
バッチを、149℃〜154℃で0.30重量％以下の水分含量ま
で窒素を吹き込み、138℃〜149℃で冷却して、濾過す
る。希釈油を加えて、40重量％のオイル含量にする。得
られた生成物は、2.15重量％の窒素含量、100℃で210 c
Stの粘度、および48の全塩基価を有する。
【０１４３】実施例A-2 ポリアミン混合物(ジエチレントリアミン15重量％およ
びポリアミンボトムス85重量％)108重量部および希釈油
698重量部の混合物を、反応器に充填する。このバッチ
の温度を110℃〜121℃に維持しつつ、N2パージ下にて、
この反応器に、ポリイソブテニル(Mn＝1000)無水コハク
酸1000重量部を充填する。酸と窒素とのモル比は、１ C
OOH：1.5 Nである。中和後、表面下のN2の吹き込みを開
始する。このバッチを、143℃〜149℃まで加熱し、次い
で、濾過する。希釈油を加えて、40重量％のオイル含量
にする。得られた生成物は、2.0重量％の窒素含量、100
℃で135〜155 cStの粘度、および55の全塩基価を有す
る。
【０１４４】(B)ホウ素含有化合物 ホウ素含有化合物は、無機化合物または有機化合物であ
り得る。この無機化合物には、ホウ素含有酸、その無水
物、酸化物およびハロゲン化物が挙げられる。この有機
ホウ素含有化合物には、ホウ素含有アミドおよびエステ
ルが挙げられる。(A)のホウ酸塩化アシル化アミン、な
らびに他のホウ酸塩化アシル化アミンおよびホウ酸塩分
散剤、ホウ酸塩エポキシド、およびグリセロールのホウ
酸塩脂肪酸エステルもまた、含まれる。
【０１４５】有用なホウ素含有化合物には、酸化ホウ
素、酸化ホウ素水和物、三酸化ホウ素、三フッ化ホウ
素、三臭化ホウ素、三塩化ホウ素、ホウ素含有酸(例え
ば、ボロニン酸(すなわち、アルキル-B(OH)2またはアリ
ール-B(OH)2)、ホウ酸(すなわち、H3BO3)、テトラホウ
酸(すなわち、H2B4O7)、メタホウ酸(すなわち、HB
O2))、ホウ素含有無水物、ホウ素含有アミド、およびこ
のようなホウ素含有酸の種々のエステルが挙げられる。
三ハロゲン化ホウ素と、エーテル、有機酸、無機酸また
は炭化水素との錯体は、使用され得る。このような錯体
の例には、三フッ化ホウ素−トリエチルエステル、三フ
ッ化ホウ素−リン酸、三塩化ホウ素−クロロ酢酸、三臭
化ホウ素−ジオキサン、および三フッ化ホウ素−メチル
エチルエーテルが包含される。
【０１４６】ボロニン酸の特定の例には、メチルボロニ
ン酸、フェニルボロニン酸、シクロヘキシルボロニン
酸、p-ヘプチルフェニルボロニン酸、およびドデシルボ
ロニン酸が包含される。
【０１４７】ホウ素含有酸のエステルには、ホウ酸と、
例えば以下のようなアルコールまたはフェノールとのモ
ノ有機エステル、ジ有機エステルおよびトリ有機エステ
ルが挙げられる：メタノール、エタノール、イソプロパ
ノール、シクロヘキサノール、シクロペンタノール、1-
オクタノール、2-オクタノール、ドデカノール、ベヘニ
ルアルコール、オレイルアルコール、ステアリルアルコ
ール、ベンジルアルコール、2-ブチルシクロヘキサノー
ル、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリ
メチレングリコール、1,3-ブタンジオール、2,4-ヘキサ
ンジオール、1,2-シクロヘキサンジオール、1,3-オクタ
ンジオール、グリセロール、ペンタエリスリトール、ジ
エチレングリコール、カルビトール、セロソルブ、トリ
エチレングリコール、トリプロピレングリコール、フェ
ノール、ナフトール、p-ブチルフェノール、o,p-ジヘプ
チルフェノール、n-シクロヘキシルフェノール、2,2-ビ
ス-(p-ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリイソブテン
(分子量は1500)置換されたフェノール、エチレンクロロ
ヒドリン、o-クロロフェノール、m-ニトロフェノール、
6-ブロモオクタノールおよび7-ケトデカノール。低級の
アルコール、1,2-グリコールおよび1,3-グリコール(す
なわち、約８個未満の炭素原子を有するもの)は、本発
明の目的上、ホウ酸エステルを調製するのに、特に有用
である。
【０１４８】ホウ素含有酸のエステルを調製する方法
は、当該技術分野で公知であり、開示されている(例え
ば、「Chemical Reviews」、pp.959〜1064、56巻)。そ
れゆえ、１方法には、三塩化ホウ素と、３モルのアルコ
ールまたはフェノールとを反応させて、トリ有機ホウ酸
エステルを得ることが包含される。他の方法には、酸化
ホウ素とアルコールまたはフェノールとの反応が包含さ
れる。他の方法には、テトラホウ酸と３モルのアルコー
ルまたはフェノールとの直接のエステル化が包含され
る。さらに他の方法には、ホウ酸とグリコールとの直接
のエステル化により、例えば、環状アルキレンホウ酸エ
ステルを形成することが包含される。
【０１４９】ホウ酸塩化アシル化アミン ホウ酸塩化アシル化アミンは、まず、カルボン酸アシル
化剤と、このカルボン酸アシル化剤１当量あたり、少な
くとも約1/2当量のアミン(これは、窒素基に結合した少
なくとも１個の水素を含有する)とを反応させることに
より、調製され得る。この方法で得たアシル化アミン
は、通常、アシル化アミンの錯体混合物である。このア
シル化アミンは、次いで、上記タイプのホウ素含有化合
物(これには、三酸化ホウ素、ハロゲン化ホウ素、ホウ
素含有酸、ホウ素含有アミド、およびホウ素含有酸のエ
ステルが含まれる)と反応させることにより、ホウ酸塩
化される。
【０１５０】使用され得るアシル化アミンは、「(A)ア
シル化アミン」の副題下にて、上で記述されている。使
用され得る他のアシル化アミンは、以下の米国特許に記
述されている： 3,087,936 3,341,542 3,630,904 3,172,892 3,346,493 3,632,511 3,215,707 3,444,170 3,787,374 3,254,025 3,454,607 4,234,435 3,272,746 3,541,012 3,316,177。
【０１５１】上記米国特許の内容は、ここで有用なアシ
ル化アミンの調製の教示について、本明細書中で参考と
して援用されている。
【０１５２】アシル化アミン中間体と反応されるホウ素
含有化合物の量は、一般に、このアシル化アミンの各モ
ルに対し、約0.1原子割合のホウ素から、該アシル化ア
ミンの窒素の各原子割合に対し、約10原子割合までのホ
ウ素を提供するのに充分な量である。さらに一般的に
は、存在するホウ素含有化合物の量は、このアシル化ア
ミンの各モルに対し、約0.5原子割合のホウ素から、用
いられる窒素の各原子割合に対し、約２原子割合までの
ホウ素を提供するのに充分な量である。
【０１５３】アシル化アミンとホウ素含有化合物との反
応は、これらの反応物を所望の温度で単に混合すること
により、行われ得る。不活性溶媒の使用は、任意である
が、特に、この反応混合物中に、高粘度の反応物または
固体反応物が存在するとき、しばしば、望ましい。この
不活性溶媒は、炭化水素(例えば、ベンゼン、トルエ
ン、ナフサ、シクロヘキサン、n-ヘキサンまたは鉱油)
であり得る。この反応温度は、広範囲にわたって変えら
れ得る。通常、この反応温度は、好ましくは、約50℃と
約250℃の間である。ある場合には、この反応温度は、2
5℃またはそれ以下でもあり得る。この温度の上限は、
特定の反応混合物および／または生成物の分解点であ
る。
【０１５４】反応は、通常、短期間(例えば、0.5〜６時
間)で完結する。この反応が完結した後、その生成物は
溶媒に溶解され、得られた溶液は、曇っていたり不溶性
物質を含有すると思われるなら、遠心分離または濾過に
より精製され得る。通常、この生成物は、さらに精製す
る必要がないか精製が任意である程度に、充分に純粋で
ある。
【０１５５】ホウ酸塩化エポキシド ホウ酸塩化エポキシドは、少なくとも１種のホウ酸また
は三酸化ホウ素と、次式を有する少なくとも１種のエポ
キシドとを反応させることにより、製造される：
【０１５６】
【化３５】
【０１５７】ここで、各R1、R2、R3およびR4は、水素ま
たは脂肪族基であるか、またはそれらのいずれか２個
は、それらが結合している１個または複数個のエポキシ
炭素原子と一緒になって、環状基を形成する。このエポ
キシドは、少なくとも８個の炭素原子を含有する。１実
施態様では、この反応は、上述の試薬の反応により調製
してあらかじめ得た油溶性ホウ素含有組成物のヒール
(すなわち、一部)の少量の存在下にて、行われる。
【０１５８】使用され得るホウ酸は、種々の形状のホウ
酸のいずれかであり得、これには、メタホウ酸(HBO2)、
オルトホウ酸(H3BO3)およびテトラホウ酸(H2B4O7)が含
まれる。ホウ酸およびオルトホウ酸は、好ましい。
【０１５９】上記式の各R基は、大ていの場合、水素ま
たは脂肪族基であり、その少なくとも１個は、少なくと
も６個の炭素原子を有する脂肪族基である。用語「脂肪
族基」には、好ましくはアセチレン性不飽和を有しない
脂肪族炭化水素基(例えば、ヘキシル、ヘプチル、オク
チル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ステアリル、
ヘキセニル、オレイル)；置換された脂肪族炭化水素基
であって、ヒドロキシ、ニトロ、カルボアルコキシ、ア
ルコキシおよびアルキルチオのような置換基を含有する
もの(特に、低級アルキル基、すなわち、７個以下の炭
素原子を有するアルキル基を含有するもの)；およびヘ
テロ原子含有基(ここで、このヘテロ原子は、例えば、
酸素、窒素またはイオウであり得る)が含まれる。これ
らの脂肪族基は、一般に、アルキル基であり、１実施態
様では、約10個〜約20個の炭素原子を有するものであ
る。エポキシドの市販混合物、例えば、C14-16またはC
14-18エポキシドなどの市販混合物を用いることは、本
発明の範囲内であり、ここで、R1は、このエポキシドよ
り２個少ない炭素原子を有するアルキル基の混合物であ
る。
【０１６０】１実施態様では、このホウ酸塩化エポキシ
ドは、約10個〜約20個の炭素原子、１実施態様では、約
14個〜約18個の炭素原子を有するホウ酸塩化α−オレフ
ィンエポキシドである。
【０１６１】このR基のいずれか２個が、それらが結合
している１個または複数個のエポキシ炭素原子と一緒に
なって、環状基を形成するようなエポキシドを使用する
こともまた、本発明の範囲内であり、この環状基は、脂
環式または複素環であり得る。例には、n-ブチルシクロ
ペンテンオキシド、n-ヘキシルシクロヘキセンオキシ
ド、メチレンシクロオクテンオキシドおよび2-メチレン
-3-n-ヘキシルテトラヒドロフランオキシドが包含され
る。
【０１６２】このホウ酸塩化エポキシドは、このホウ酸
または三酸化ホウ素とエポキシドとを単に配合し、反応
を起こすのに充分な時間にわたり、約80℃〜約250℃の
温度、１実施態様では、約100℃〜約200℃の温度で、そ
れらを加熱することにより、調製され得る。望ましく
は、この反応は、実質的に不活性で通常液状の有機希釈
剤(例えば、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジ
メチルホルムアミドなど)の存在下で起こり得るが、こ
のような希釈剤は、通常、不要である。この反応中、し
ばしば、水が発生し、蒸留により除去され得る。
【０１６３】このホウ酸または三酸化ホウ素とエポキシ
ドとのモル比は、一般に、約１：0.25と約１：４の間で
ある。約１：１と約１：３の間の比が有用である。
【０１６４】１実施態様では、この反応を促進するため
に、触媒量のアルカリ試薬を使用するのが有利である。
適切なアルカリ試薬には、無機塩基および塩基性塩(例
えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび炭酸ナ
トリウム)；金属アルコキシド(例えば、ナトリウムメト
キシド、カリウム-t-ブトキシドおよびカルシウムエト
キシド)；複素環アミン(例えば、ピペリジン、モルホリ
ンおよびピリジン)；および脂肪族アミン(例えば、n-ブ
チルアミン、ジ-n-ヘキシルアミンおよびトリ-n-ブチル
アミン)が挙げられる。有用なアルカリ試薬は、脂肪族
アミンおよび複素環アミンであり、特に、第三級アミン
である。
【０１６５】本発明で有用なホウ酸塩化エポキシドの調
製を、以下の実施例に例示する。
【０１６６】実施例B-1 Ｉ部 ：1-ヘキサデセンオキシド1500部(6.25モル)および
トリ-n-ブチルアミン１部の混合物を、窒素下にて撹拌
しながら、100〜110℃まで加熱する。ホウ酸193部(3.13
モル)を、15分間にわたって、少しずつ加える。ホウ酸
の添加が完了した後、蒸留により水を除去しつつ、この
反応混合物を185℃まで加熱する。水の発生が終わる
と、この混合物を熱いうちに濾過し、その濾液を、60〜
65℃で融解するワックス状固形物になるまで冷却する。
この固形物は、所望生成物であり、2.7％のホウ素を含
有する。
【０１６７】II部：ホウ酸193部(3.13モル)、トリ-n-ブ
チルアミン１部およびＩ部で調製した生成物402部を含
む「ヒール」の配合物を、揮発性物質を蒸留により除去
しつつ、撹拌しながら、188℃まで加熱する。8.5時間
後、撹拌しながら、186〜195℃で5.5時間にわたって、1
-ヘキサデセンオキシド1500部(6.25モル)を加える。揮
発性物質を除去しつつ、加熱および撹拌を２時間続け
る。この物質を、次いで、93〜99℃で、真空ストリッピ
ングし濾過する。その濾液は、所望生成物であり、2.1
％のホウ素を含有する。
【０１６８】グリセロールのホウ酸塩化脂肪酸エステル グリセロールのホウ酸塩化脂肪酸エステルは、反応水を
除去しつつ、グリセロールの脂肪酸エステルと、ホウ酸
(例えば、メタホウ酸、オルトホウ酸、テトラホウ酸)と
を反応させることにより、調製される。１実施態様で
は、各ホウ素がこの反応混合物中に存在する水酸基の約
1.5個〜約2.5個と反応する程度に充分なホウ素が存在す
る。
【０１６９】この反応は、いずれかの適切な有機溶媒
(例えば、メタノール、ベンゼン、キシレン、トルエ
ン、ニュートラルオイルなど)の存在下または非存在下
にて、約60℃〜約135℃の範囲の温度で、行われ得る。
【０１７０】グリセロールの脂肪酸エステルは、当該技
術分野で周知の種々の方法により、調製され得る。これ
らのエステルの多く(例えば、グリセロールモノオレエ
ートおよびグリセロールタロエート)は、商業規模で製
造されている。本発明に有用なエステルは、油溶性であ
り、好ましくは、C8〜C22脂肪酸またはそれらの混合物
(例えば、天然物に存在するもの)から調製される。この
脂肪酸は、飽和または不飽和であり得る。天然原料に由
来の酸に存在するある種の化合物は、１個のケト基を含
むリカン酸を含有し得る。有用なC8〜C22脂肪酸には、
式R−COOH(ここで、Rは、アルキルまたはアルケニルで
ある)を有するものがある。
【０１７１】このグリセロールの脂肪酸モノエステル
は、有用である。モノエステルおよびジエステルの混合
物は、使用され得る。モノエステルおよびジエステルの
混合物は、少なくとも約40％のモノエステルを含有し得
る。約40重量％〜約60重量％のモノエステルを含有す
る、グリセロールのモノエステルおよびジエステルの混
合物は、使用され得る。例えば、45重量％〜55重量％の
モノエステルおよび55重量％〜45重量％のジエステルの
混合物を含有する市販のグリセロールモノオレエート
は、使用され得る。
【０１７２】有用な脂肪酸には、オレイン酸、ステアリ
ン酸、イソステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン
酸、パルミトレイン酸、リノール酸、ラウリン酸、リノ
レン酸、およびエレオステアリン酸、および天然物(獣
脂、パーム油、オリーブ油、落花生油、とうもろこし
油、牛脚油など)に由来の酸がある。
【０１７３】有用なグリセロールのホウ酸塩化脂肪酸エ
ステルには、ホウ酸塩化グリセロールモノオレエート、
ホウ酸塩化レシチン、ホウ酸塩化獣脂およびホウ酸塩化
ジ(ヒドロキシエチル)獣脂アミンが挙げられる。
【０１７４】(C)有機リン含有酸、それらのエステルま
たは誘導体 有機リン含有酸、それらのエステルまたは誘導体(C)
は、有機リン含有酸、有機リン含有酸エステル、有機リ
ン含有酸塩、またはそれらの誘導体であり得る。これら
の有機リン含有酸には、ホスホン酸、ホスフィン酸、お
よびチオリン酸、チオホスフィン酸およびチオホスホン
酸が挙げられる。
【０１７５】このリン含有酸は、次式により表わされ得
る：
【０１７６】
【化３６】
【０１７７】ここで、X1、X2、X3およびX4は、独立し
て、OまたはSであり、X1およびX2はNR3であり得、ここ
で、R3は、水素またはヒドロカルビル基、好ましくは、
水素または低級アルキル基である；ａおよびｂは、独立
して、０または１、そしてR1およびR2は、独立して、ヒ
ドロカルビル基である。これらのリン含有酸には、リン
およびイオウ含有酸が挙げられる。これらには、少なく
とも１個のX3またはX4がイオウであり、好ましくは、X3
およびX4の両方がイオウであり、少なくとも１個のX1ま
たはX2が酸素またはイオウであり、好ましくは、 X1ま
たはX2の両方が酸素であり、そしてａおよびｂがそれぞ
れ１である酸が含まれる。
【０１７８】このリン含有酸は、少なくとも１種のリン
酸エステル、ホスホン酸エステル、ホスフィン酸エステ
ルまたは酸化ホスフィンであり得る。これらの五価リン
誘導体は、次式により表わされ得る：
【０１７９】
【化３７】
【０１８０】ここで、 R1、R2およびR3は、独立して、
水素またはヒドロカルビル基であるが、但し、 R1、R2
およびR3の少なくとも１個は、ヒドロカルビルであり、
そしてａ、ｂおよびｃは、独立して、０または１であ
る。
【０１８１】このリン含有酸は、少なくとも１種の亜リ
ン酸エステル、ホスホン酸エステル、ホスフィン酸エス
テルまたはホスフィンであり得る。これらの三価リン誘
導体は、次式により表わされ得る：
【０１８２】
【化３８】
【０１８３】ここで、 R1、R2およびR3は、独立して、
水素またはヒドロカルビル基であるが、但し、 R1、R2
およびR3の少なくとも１個は、ヒドロカルビルであり、
そしてａ、ｂおよびｃは、独立して、０または１であ
る。
【０１８４】上の式(C-Ｉ)、(C-II)および(C-III)のそ
れぞれのR基中の全炭素原子数は、この化合物を油溶性
とするのに充分でなければならない。一般に、これらの
R基中の全炭素原子数は、少なくとも約８個であり、１
実施態様では、少なくとも約12個であり、１実施態様で
は、少なくとも約16個である。これらのR基中の必要な
全炭素原子数には制限がないが、事実上の上限は、約40
0個または約500個の炭素原子である。１実施態様では、
上の式のR基のそれぞれは、独立して、水素、または１
個〜約100個の炭素原子、または１個〜約50個の炭素原
子、または１個〜約30個の炭素原子を有するヒドロカル
ビル基であるが、但し、これらのR基の少なくとも１個
はヒドロカルビルであり、全炭素数は、少なくとも約８
個である。これらのR基のそれぞれは、互いに同じであ
り得るが、異なっていてもよい。有用なR基の例には、t
-ブチル、イソブチル、アミル、イソオクチル、デシ
ル、ドデシル、エイコシル、2-ペンテニル、ドデセニ
ル、フェニル、ナフチル、アルキルフェニル、アルキル
ナフチル、フェニルアルキル、ナフチルアルキル、アル
キルフェニルアルキル、アルキルナフチルアルキルなど
が包含される。
【０１８５】このリン含有酸エステルは、リン含有酸ま
たはその無水物と、１個から、または約３個から、約30
個まで、または約24個まで、または約12個までの炭素原
子を含有するアルコールとを反応させることにより調製
され得る。このリン含有酸またはその無水物は、一般
に、無機リン含有試薬(例えば、五酸化リン、三酸化リ
ン、四酸化リン、リン含有酸、ハロゲン化リン、または
低級リン含有酸エステルなど)である。低級リン含有酸
エステルは、各エステル基中に、１個〜約７個の炭素原
子を含有する。このリン含有酸エステルは、モノ−、ジ
−またはトリリン酸エステルであり得る。
【０１８６】このリン含有酸エステルを調製するのに用
いられるアルコールには、ブチルアルコール、アミルア
ルコール、ヘキシルアルコール、オクチルアルコール、
オレイルアルコールおよびクレゾールアルコールが挙げ
られる。オキソ工程により形成されるタイプ(例えば、2
-エチルヘキシル)、アルドール縮合により形成されるタ
イプ、またはα−オレフィン(特にエチレン)の有機アル
ミニウム触媒によるオリゴマー化とそれに続く酸化およ
び加水分解により形成されるタイプのより高級な合成の
一価アルコールもまた、有用である。ある種の好ましい
一価アルコールおよびアルコール混合物の例には、Cont
inental Oil社から販売されている市販の「Alfol」アル
コールが包含される。Alfol 810は、８個〜10個の炭素
原子を有する直鎖の第一級アルコールを主として含有す
るアルコール混合物である。Alfol 12は、ほとんどC12
脂肪アルコールを含有するアルコール混合物である。Al
fol1218は、主として12個〜18個の炭素原子を含有する
合成の第一級直鎖アルコールの混合物である。Alfol 20
＋アルコールは、GLC(気体−液体クロマトグラフィー)
により決定されるように、アルコールベースでほとんど
C20アルコールを有するC18〜C28第一級アルコールの混
合物である。Alfol 22＋アルコールは、アルコールベー
スで主としてC22アルコールを含有するC18〜C28第一級
アルコールである。これらのAlfolアルコールは、かな
り高い割合(40重量％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。
【０１８７】市販のアルコール混合物の他の例は、Adol
60である。これは、約75重量％の直鎖C22第一級アルコ
ール、約15重量％のC20第一級アルコール、および約８
重量％のC18およびC24アルコールから構成されている。
Adol 320は、主として、オレイルアルコールを含有す
る。このAdolアルコールは、Ashland Chemical社から販
売されている。
【０１８８】天然に生じるトリグリセリドから誘導され
かつC8〜C18の鎖長範囲の一価脂肪アルコールの種々の
混合物は、Procter & Gamble社から入手できる。これら
の混合物は、主として、12個、14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C10アルコール、66.
0％のC12アルコール、26.0％のC14アルコールおよび6.5
％のC16アルコールを含有する脂肪アルコール混合物で
ある。
【０１８９】市販の混合物の他の群には、Shell Chemic
al社から入手できる「Neodol」生成物が包含される。例
えば、Neodol 23は、C12およびC13アルコールの混合物
である；Neodol 25は、C12およびC15アルコールの混合
物である；そしてNeodol 45は、C14〜C15線状アルコー
ルの混合物である。Neodol 91は、C9、C10およびC11ア
ルコールの混合物である。
【０１９０】脂肪隣接ジオールもまた有用であり、これ
らには、Adol 114およびAdol 158の一般商品名でAshlan
d Oil社から入手できるものが包含される。前者はC11〜
C14の直鎖α−オレフィン画分から誘導され、そして後
者はC15〜C18画分から誘導される。
【０１９１】有用なリン含有酸エステルの例には、リン
酸またはその無水物とクレゾールアルコールとの反応に
より調製されるリン酸エステルが包含される。例には、
リン酸トリクレゾールがある。
【０１９２】１実施態様では、このリン含有酸エステル
は、モノチオリン酸エステルである。モノチオリン酸エ
ステルは、イオウ源と亜リン酸ジヒドロカルビルとの反
応により調製される。このイオウ源は、元素イオウ、モ
ノスルフィド(例えば、イオウがカップリングしたオレ
フィン、またはイオウがカップリングしたジチオリン酸
エステル)であり得る。元素イオウは、好ましいイオウ
源である。モノチオリン酸エステルの調製は、米国特許
第4,755,311号およびPCT公報 WO87/07638号に開示さ
れ、その内容は、モノチオリン酸エステル、モノチオリ
ン酸エステルを調製するためのイオウ源、およびモノチ
オリン酸エステルの製造方法の開示に関して、本明細書
中で参考として援用されている。
【０１９３】モノチオリン酸エステルはまた、潤滑剤ブ
レンドまたは機能流体にて、イオウ源を含有する潤滑組
成物または機能流体に亜リン酸ジヒドロカルビルを加え
ることにより、形成され得る。この亜リン酸エステル
は、ブレンド条件(すなわち、約30℃〜約100℃まで、ま
たはそれより高い温度)下にて、イオウ源と反応され
て、モノチオリン酸エステルを形成し得る。
【０１９４】１実施態様では、このリン含有酸は、ジチ
オリン酸またはホスホロジチオ酸である。ジチオリン酸
は、エポキシドまたはグリコールと反応して、中間体を
形成し得る。この中間体は、次いで、リン含有酸、その
無水物または低級エステルと反応される。このエポキシ
ドは、一般に、脂肪族エポキシドまたはスチレンオキシ
ドである。有用なエポキシドの例には、エチレンオキシ
ド、プロピレンオキシド、ブテンオキシド、オクテンオ
キシド、ドデカンオキシド、スチレンオキシドなどが包
含される。プロピレンオキシドが好ましい。このグリコ
ールは、１個〜約12個の炭素原子、好ましくは、約２個
〜約６個の炭素原子、さらに好ましくは、２個または３
個の炭素原子を有する脂肪族グリコール、または芳香族
グリコールであり得る。脂肪族グリコールには、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、トリエチレング
リコールなどが挙げられる。芳香族グリコールには、ヒ
ドロキノン、カテコール、レソルシノールなどが挙げら
れる。これらは、米国特許第3,197,405号に記述され、
その内容は、ジチオリン酸、グリコール、エポキシド、
無機リン含有試薬およびその反応方法の開示について、
本明細書中で参考として援用されている。
【０１９５】このリン含有酸エステルが酸性のとき、ア
ミン化合物または金属塩基と反応して、対応するアミン
塩または金属塩を形成し得る。これらの塩は別々に形成
され得、次いで、リン含有酸エステルの塩が、潤滑剤組
成物または機能流体組成物に添加される。他方、この塩
はまた、このリン含有酸エステルが他の成分と配合され
て潤滑組成物を形成するときに、形成され得る。このリ
ン含有酸エステルは、次いで、潤滑剤組成物または機能
流体組成物中に存在する塩基性物質(例えば、塩基性窒
素含有化合物；例えば、カルボン酸分散剤)およびオー
バーベース化物質と共に塩を形成し得る。
【０１９６】リン含有酸エステルのアミン塩は、アンモ
ニア、または第一級アミン、第二級アミンまたは第三級
アミン、またはそれらの混合物から形成され得る。これ
らのアミンは、モノアミンまたはポリアミンであり得
る。有用なアミンには、「(A)(II)ポリアミン」の表題
で上で述べたアミンが挙げられる。米国特許第4,234,43
5号の１欄、４行〜27欄、50行に開示されているアミン
もまた、有用であり、これらの頁の内容は、本明細書中
で参考として援用されている。
【０１９７】このリン含有酸エステルの金属塩は、金属
塩基とリン含有酸エステルとの反応により、調製され
る。この金属塩基は、いずれかの適切な形状(例えば、
酸化物、水酸化物、炭酸塩、硫酸塩、ホウ酸塩など)で
存在し得る。この金属塩基の金属には、第ＩA族および
第IIA族、第ＩB族から第VIIB族および第VIII族(元素の
周期表のCAS型)金属が挙げられる。これらの金属には、
アルカリ金属、アルカリ土類金属および遷移金属が包含
される。１実施態様では、この金属は、第IIA族金属(例
えば、カルシウムまたはマグネシウム)；第IIB族金属
(例えば、亜鉛)または第VIIB族金属(例えば、マンガン)
である。１実施態様では、この金属は、マグネシウム、
カルシウム、マンガンまたは亜鉛である。
【０１９８】このリン含有酸エステルはまた、亜リン酸
エステルであり得る。１実施態様では、この亜リン酸エ
ステルは、亜リン酸ジヒドロカルビルまたはトリヒドロ
カルビルである。各ヒドロカルビル基は、１個〜約24個
の炭素原子、または１個〜約18個の炭素原子、または約
２個〜約８個の炭素原子を有し得る。各ヒドロカルビル
基は、独立して、アルキル、アルケニルまたはアリール
であり得る。このヒドロカルビル基がアリール基のと
き、少なくとも約６個の炭素原子を有し、１実施態様で
は、約６個〜約18個の炭素原子を有する。アルキル基ま
たはアルケニル基の例には、プロピル、ブチル、ヘキシ
ル、ヘプチル、オクチル、オレイル、リノレイル、ステ
アリルなどが包含される。アリール基の例には、フェニ
ル、ナフチル、ヘプチルフェノールなどが包含される。
１実施態様では、各ヒドロカルビル基は、独立して、プ
ロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オレ
イルまたはフェニルであり、さらに好ましくは、ブチ
ル、オレイルまたはフェニルであり、さらにより好まし
くは、ブチルまたはオレイルである。亜リン酸エステル
およびそれらの調製は公知であり、多くの亜リン酸エス
テルが市販されている。有用な亜リン酸エステルは、亜
リン酸ジブチル水素、亜リン酸トリオレイル、および亜
リン酸トリフェニルである。１実施態様では、この亜リ
ン酸エステルは、α−ピネンとP2S5とを４：１のモル比
で反応させることにより製造した生成物である。
【０１９９】１実施態様では、このリン含有酸誘導体
は、リン含有アミドであり得る。このリン含有アミド
は、リン含有酸(例えば、上記のようなジチオリン酸)と
不飽和アミドとの反応により、調製され得る。不飽和ア
ミドの例には、アクリルアミド、N,N'-メチレンビスア
クリルアミド、メタクリルアミド、クロトンアミドなど
が包含される。このリン含有酸と不飽和アミドとの反応
生成物は、さらに、連結化合物またはカップリング化合
物(例えば、ホルムアルデヒドまたはパラホルムアルデ
ヒド)と反応され、カップリング化合物を形成する。こ
のリン含有アミドは、当該技術分野で公知であり、米国
特許第4,876,374号；第4,770,807号および第4,670,169
号に開示され、その内容は、リン含有アミドおよびそれ
らの調製について、本明細書中で参考として援用されて
いる。
【０２００】１実施態様では、このリン含有酸エステル
は、リン含有カルボン酸エステルである。このリン含有
カルボン酸エステルは、上記リン含有酸(例えば、ジチ
オリン酸)と不飽和カルボン酸またはエステル(例えば、
ビニル酸またはアリル酸またはそのエステル)との反応
により、調製され得る。カルボン酸が用いられるなら、
このエステルは、引き続くアルコールとの反応により形
成され得る。
【０２０１】カルボン酸のビニルエステルは、式RCH＝C
H−O(O)CR1で表わされ得、ここで、Rは、水素、または
１個〜約30個の炭素原子を有するヒドロカルビル基、好
ましくは、水素、または１個〜約12個の炭素原子を有す
るヒドロカルビル基であり、さらに好ましくは、水素で
あり、そしてR1は、１個〜約30個の炭素原子を有するヒ
ドロカルビル基、または１個〜約12個の炭素原子を有す
るヒドロカルビル基、または１個〜約８個の炭素原子を
有するヒドロカルビル基である。ビニルエステルの例に
は、酢酸ビニル、2-エチルヘキサン酸ビニル、ブタン酸
ビニル、およびクロトン酸ビニルが包含される。
【０２０２】１実施態様では、この不飽和カルボン酸エ
ステルは、以下のような不飽和カルボン酸のエステルで
ある：マレイン酸、フマル酸、アクリル酸、メタクリル
酸、イタコン酸、シトラコン酸など。このエステルは、
式RO−(O)CHC＝CH−C(O)ORにより表わされ、ここで、各
Rは、独立して、１個〜約18個の炭素原子、または１個
〜約12個の炭素原子、または１個〜約８個の炭素原子を
有するヒドロカルビル基である。
【０２０３】有用な不飽和カルボン酸エステルの例に
は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
2-エチルヘキシル、アクリル酸2-ヒドロキシエチル、メ
タクリル酸エチル、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル、
メタクリル酸2-ヒドロキシプロピル、アクリル酸2-ヒド
ロキシプロピル、マレイン酸エチル、マレイン酸ブチル
およびマレイン酸2-エチルヘキシルが包含される。上の
リストには、マレイン酸、フマル酸およびシトラコン酸
のモノエステルおよびジエステルが包含される。
【０２０４】１実施態様では、このリン含有酸は、リン
含有酸とビニルエーテルとの反応生成物である。このビ
ニルエーテルは、式R-CH2＝CH-OR1により表わされ、こ
こで、Rは、水素、または１個〜約30個の炭素原子、好
ましくは、１個〜約24個の炭素原子、さらに好ましく
は、１個〜約12個の炭素原子を有するヒドロカルビル基
であり、そしてR1は、１個〜約30個の炭素原子、好まし
くは、１個〜約24個の炭素原子、さらに好ましくは、１
個〜約12個の炭素原子を有するヒドロカルビル基であ
る。ビニルエーテルの例には、ビニルメチルエーテル、
ビニルプロピルエーテル、ビニル-2-エチルヘキシルエ
ーテルなどが包含される。
【０２０５】(D)チオカーバメート このチオカーバメート(D)は、次式により表わされる化
合物である：
【０２０６】
【化３９】
【０２０７】ここで、 R1、R2、R3およびR4、独立し
て、水素またはヒドロカルビル基であるが、但し、R1お
よびR2の少なくとも１個は、ヒドロカルビルである；X
は、酸素またはイオウである；aは、１または２であ
る；そしてYは、ヒドロカルビル基、ヘテロ基(すなわ
ち、ヘテロ原子(例えば、O、NまたはS)により結合した
基)、別の−SC(X)−NR1R2基、または活性化基である。
【０２０８】ａが２のとき、Yは、活性化基である。
「活性化基」としてのYを記述する際に、これは、例え
ば、CS2またはCOSに由来の中間体によって、求核付加で
結合したオレフィンを活性化する基を意味する。(これ
は、この物質が、通常、活性化オレフィンとCS2および
アミンとの反応により調製される方法を反映してい
る)。この活性化基Yは、例えば、エステル基であり得る
が、典型的には、−COOR5の構造のカルボン酸エステル
基では必ずしもない。それはまた、非炭素酸をベースに
したエステル基(例えば、スルホン酸エステルまたはス
ルフィン酸エステルまたはホスホン酸エステルまたはホ
スフィン酸エステル)であり得る。この活性化基はま
た、上記エステルに対応するいずれかの酸であり得る。
Yはまた、アミド基、すなわち、酸基(好ましくは、カル
ボン酸基)およびアミンの縮合をベースにした基であり
得る。この場合には、この−(CR3R4)aY基は、アクリル
アミドから誘導され得る。Yはまた、エーテル基、−O
R5；カルボニル基、すなわち、アルデヒド基またはケト
ン基；シアノ基、−CN、またはアリール基であり得る。
１実施態様では、Yは、−COOR5の構造のエステル基であ
り、ここで、 R5は、ヒドロカルビル基である。R5は、
１個〜約18個の炭素原子、１実施態様では、１個〜約６
個の炭素原子を含有し得る。１実施態様では、R5は、こ
の活性化基が−COOCH3であるように、メチルである。
【０２０９】ａが１のとき、Yは、活性化基である必要
はない。その理由は、この分子が、一般に、活性化した
二重結合への求核付加に関与しない下記の方法により、
調製されるからである。
【０２１０】R3およびR4は、独立して、水素またはメチ
ル基またはエチル基であり得る。ａが２のとき、R3およ
びR4の少なくとも１個は、この成分がR1R2N−C(S)S−CR
3R4CR3HCOOR5であるように、通常、水素である。１実施
態様では、R3およびR4のほとんどまたは全部は、このチ
オカーバメートがR1R2N−C(S)S＝CH2CH2COOCH3であるよ
うに、水素である。(これらの物質は、それぞれ、メタ
クリル酸メチルおよびアクリル酸メチルから誘導され得
る)。適切な活性化基を含有するこれらの物質および他
の物質は、米国特許第4,758,362号にさらに詳細に開示
され、その内容は、本明細書中で参考として援用されて
いる。
【０２１１】この窒素原子上の置換基R1およびR2は、同
様に、水素またはヒドロカルビル基であるが、少なくと
も１個は、ヒドロカルビル基であるべきである。一般
に、この分子に適切な油溶性を与えるためには、少なく
とも１個のこのようなヒドロカルビル基の存在が望まし
いと考えられている。しかしながら、 R1およびR2は、
この分子内の他のR基が、この分子に充分な油溶性を与
えるという条件で、共に、水素であり得る。実際には、
このことは、R3基またはR4基の少なくとも１個が、少な
くとも４個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である
べきであることを意味する。 R1またはR2は、好ましく
は、１個〜約18個の炭素原子を有するアルキル基であ
り、１実施態様では、１個〜約８個の炭素原子を有する
アルキル基である。１実施態様では、 R1およびR2の両
方は、ブチル基である。それゆえ、１実施態様では、こ
のチオカーバメート(D)は、次式により表わされ得るS-
カルボメトキシエチル-N,N-ジブチルジチオカーバメー
トである：
【０２１２】
【化４０】
【０２１３】このタイプの物質は、米国特許第4,758,36
2号に記述の方法により、調製され得る。要約すると、
これらの物質は、アミン、二硫化炭素または硫化カルボ
ニル、またはこれらの反応物の原料物質と、活性化しエ
チレン性不飽和結合を含有する反応物またはそれらの誘
導体とを反応させることにより、調製される。これらの
反応物は、反応器に充填され、この反応が、通常、発熱
的であるので、一般に、加熱なしに撹拌される。この反
応系が、一旦、発熱温度(典型的には、40〜65℃)に達す
ると、この反応混合物は、反応を確実に完結するため
に、この温度で保持される。典型的な３〜５時間の反応
時間後、減圧下にて、揮発性物質が除去され、その残留
物は濾過されて、最終生成物が得られる。
【０２１４】これらの化合物を調製するのに使用される
反応物の相対量は、特に重要ではない。この反応器への
充填比は、経済性および所望生成物の量が制御要因であ
る場合、変えることができる。それゆえ、このアミン
と、このCS2またはCOS反応物と、このエチレン性不飽和
反応物との充填比は、５：１：１〜１：５：１〜１：
１：５の範囲で、変えることができる。１実施態様で
は、これらの反応物の充填比は、１：１：１である。
【０２１５】ａが１の場合、この活性化基Yは、メチレ
ン基により、イオウ原子から分離されている。このタイ
プの物質は、ジチオカルバミン酸ナトリウムと塩素置換
物質との反応により、調製され得る。このような物質
は、米国特許第2,897,152号に、さらに詳細に記述さ
れ、その内容は、本明細書中で参考として援用されてい
る。
【０２１６】(E)カルボキシ含有インターポリマーの窒
素含有エステル １実施態様では、本発明の組成物は、カルボキシ含有イ
ンターポリマーの窒素含有エステルを含有する。これら
の重合体は、約0.05〜約２の還元比粘度を有するカルボ
キシ含有インターポリマーの窒素含有混合エステルであ
り得、該エステルは、その重合体構造内に、以下の
(a)、(b)および(c)の３種のペンダント極性基のそれぞ
れの少なくとも１個が存在することにより、特徴づけら
れる：(a)エステル基内に、少なくとも８個の脂肪族炭
素原子を有する、比較的高分子量のカルボン酸エステル
基、(b)エステル基内に、７個以下の脂肪族炭素原子を
有する、比較的低分子量のカルボン酸エステル基、およ
び(c)１個の第一級アミノ基または第二級アミノ基を有
するポリアミノ化合物から誘導したカルボニル−ポリア
ミノ基。１実施態様では、(a)：(b)：(c)のモル比は、
(60〜90)：(10〜30)：(２〜15)である。
【０２１７】このエステル基の大きさに関して、エステ
ル基は、次式により表わされること、およびエステル基
中の炭素原子数は、それゆえ、カルボニル基の炭素原子
と、エステル基、すなわち(OR)基の炭素原子とを合わせ
た全数であることが指摘されている：
【０２１８】
【化４１】
【０２１９】ここで用いられるように、この還元比粘度
(RSVと略される)は、次式に従って得られる値である：
【０２２０】
【数１】
【０２２１】ここで、この相対粘度は、30℃±0.02℃に
て、インターポリマー１グラムのアセトン100 ml溶液の
粘度と、アセトンの粘度とを、希釈粘度計によって測定
することにより、決定される。上の式による計算のため
に、濃度は、アセトン100ml.あたり、インターポリマー
0.4グラムに調整される。
【０２２２】本発明では、約0.05〜約２の還元比粘度を
有するインターポリマーが考慮されるものの、約0.3〜
約１の還元比粘度、１実施態様では、約0.5〜約１の還
元比粘度を有するものもまた、有用なインターポリマー
である。
【０２２３】１実施態様では、この窒素含有混合エステ
ルは、その高分子量エステル基が８個〜24個の脂肪族炭
素原子を有し、低分子量エステル基が３個〜５個の炭素
原子を有し、そしてカルボニルポリアミノ基が第一級ア
ミノアルキル置換第三級アミン(例には、複素環アミン
がある)から誘導されるようなものである。この高分子
量カルボン酸エステル基、すなわち、エステル基(すな
わち、−(O)(OR))の(OR)基の特定の例には、ヘプチルオ
キシ、イソオクチルオキシ、デシルオキシ、ドデシルオ
キシ、トリデシルオキシ、ペンタデシルオキシ、オクタ
デシルオキシ、エイコシルオキシ、トリコシルオキシ、
テトラコシルオキシ、ヘプタコシルオキシ、トリアコン
チルオキシ、ベントリアコンチルオキシ、テトラコンチ
ルオキシなどが包含される。この低分子量基の特定の例
には、メチルオキシ、エチルオキシ、n-プロピルオキ
シ、イソプロピルオキシ、n-ブチルオキシ、sec-ブチル
オキシ、イソブチルオキシ、n-ペンチルオキシ、ネオペ
ンチルオキシ、n-ヘキシルオキシ、シクロヘキシルオキ
シ、シクロペンチルオキシ、2-メチルブチル-1-オキ
シ、2,3-ジメチルブチル-1-オキシなどが包含される。
大ていの場合には、適切なサイズのアルコキシ基は、こ
の高分子量エステル基および低分子量エステル基を含有
する。このようなエステル基中には、極性置換基が存在
していてもよい。極性置換基の例には、クロロ、ブロ
モ、エーテル、ニトロなどがある。
【０２２４】このカルボニル基の例には、１個の第一級
アミノ基または第二級アミノ基および少なくとも１個の
一官能性アミノ基(例えば、第三級アミノ基または複素
環アミノ基)を有するポリアミノ化合物から誘導したも
のが包含される。このような化合物は、それゆえ、第三
級アミノ置換された第一級アミンまたは第二級アミン、
または他の置換された第一級アミンまたは第二級アミン
であり得、ここで、この置換基は、ピロール、ピロリド
ン、カプロラクタム、オキサゾリドン、オキサゾール、
チアゾール、ピラゾール、ピラゾリン、イミダゾール、
イミダゾリン、チアジン、オキサジン、ジアジン、オキ
シカルバミル、チオカルバミル、ウラシル、ヒダントイ
ン、チオヒダントイン、グアニジン、尿素、スルホンア
ミド、ホスホロアミド、フェノールチアジン、アミジン
などから誘導される。このようなポリアミノ化合物の例
には、ジメチルアミノ-エチルアミン、ジブチルアミノ-
エチルアミン、3-ジメチルアミノ-1-プロピルアミン、4
-メチルエチルアミノ-1-ブチルアミン、ピリジル-エチ
ルアミン、N-モルホリノ-エチルアミン、テトラヒドロ
ピリジル-エチルアミン、ビス-(ジメチルアミノ)プロピ
ルアミン、ビス-(ジエチルアミノ)エチルアミン、N,N-
ジメチル-p-フェニレンジアミン、ピペリジル-エチルア
ミン、1-アミノエチルピラゾール、1-(メチルアミノ)ピ
ラゾリン、1-メチル-4-アミノオクチルピラゾール、1-
アミノブチルイミダゾール、4-アミノエチルチアゾー
ル、2-アミノエチルトリアジン、ジメチルカルバミルプ
ロピルアミン、N-メチル-N-アミノプロピルアセトアミ
ド、N-アミノエチルスクシンイミド、N-メチルアミノマ
レイミド、N-アミノブチル-α-クロロスクシンイミド、
3-アミノエチルウラシル、2-アミノエチルピリジン、オ
ルト-アミノエチル-N,N-ジメチルベンゼンスルファミ
ド、N-アミノエチルフェノチアジン、N-アミノエチルア
セトアミジン、1-アミノフェニル-2-メチル-イミダゾリ
ン、N-メチル-N-アミノエチル-S-エチル-ジチオカーバ
メートなどが包含される。大ていの場合、このポリアミ
ンは、１個だけの第一級アミノ基または第二級アミノ
基、(１実施態様では、少なくとも１個の第三級アミノ
基)を含有するものである。この第三級アミノ基は、好
ましくは、複素環アミノ基である。ある場合には、この
ポリアミン化合物は、約６個までのアミノ基を含有し得
るものの、大ていの場合には、１個の第一級アミノ基、
および１個または２個のいずれかの第三級アミノ基を含
有する。このポリアミン化合物は、芳香族アミンまたは
脂肪族アミンであり得、好ましくは、複素環アミン(例
えば、アミノ-アルキル置換モルホリン、ピペラジン、
ピリジン、ペンゾピロール、キノリン、ピロールなど)
である。これらは、通常、４個〜約30個の炭素原子、１
実施態様では、４個〜約12個の炭素原子を有するアミン
である。極性置換基も同様に、このポリアミン中に存在
し得る。
【０２２５】このカルボキシ含有インターポリマーに
は、α、β−不飽和酸またはその無水物(例えば、無水
マレイン酸または無水イタコン酸)と、オレフィン(芳香
族または脂肪族)(例えば、エチレン、プロピレン、スチ
レン、またはイソブテンとのインターポリマーが挙げら
れる。このスチレン-無水マレイン酸インターポリマー
は、特に有用である。これらは、等モル量のスチレンお
よび無水マレイン酸を、１種またはそれ以上の他のイン
ターポリマー化可能な共単量体と共にまたはこの共単量
体なしで、重合させることにより、得られる。スチレン
の代わりに、脂肪族オレフィン(例えば、エチレン、プ
ロピレン、イソブテン)を用いてもよい。無水マレイン
酸に代えて、アクリル酸またはメタクリル酸またはそれ
らのエステルを用いてもよい。このようなインターポリ
マーは、当該技術分野で公知である。
【０２２６】この窒素含有混合エステルは、好都合に
は、まず、このカルボキシ含有インターポリマーを、比
較的高分子量のアルコールおよび比較的低分子量のアル
コールでエステル化して、このインターポリマーの少な
くとも約50％であって約98％以下のカルボキシ基をエス
テル基に転化し、次いで、残りのカルボキシ基を、上記
のようなポリアミン化合物で中和することにより、調製
される。適切な量の２個のアルコール基をインターポリ
マーに取り込むために、この方法で用いられる高分子量
アルコールと低分子量アルコールとの比は、モルベース
で、約２：１〜約９：１の範囲内であるべきである。大
ていの場合には、この比は、約2.5：１〜約５：１であ
る。この方法では、１種より多い高分子量アルコールま
たは低分子量アルコールを用いてもよい。また、市販の
アルコール混合物(例えば、いわゆるオキソアルコー
ル；これは、例えば、約８個〜約24個の炭素原子を有す
るアルコール混合物から構成される)もまた、用いられ
得る。有用なクラスのアルコールには、市販のアルコー
ルまたはアルコール混合物があり、これには、オクチル
アルコール、デシルアルコール、ドデシルアルコール、
テトラデシルアルコール、ペンタデシルアルコール、エ
イコシルアルコールおよびオクタデシルアルコールが包
含される。この方法で有用な他のアルコールの例には、
エステル化時に、上で例示のエステル基を生じるアルコ
ールがある。
【０２２７】エステル化の程度は、先に指摘のように、
このインターポリマーのカルボキシ基のエステル基への
転換比率が約50％〜約98％の範囲であり得る。１実施態
様では、このエステル化の程度は、約75％〜約95％の範
囲である。
【０２２８】このエステル化は、エステル化を行なうの
に典型的な条件下にて、カルボキシ含有インターポリマ
ーおよびアルコールを単に加熱することにより、行なわ
れ得る。このような条件には、通常、例えば、少なくと
も約80℃の温度、１実施態様では、約150℃〜約350℃の
温度(但し、この温度は、この反応混合物の分解点以下
である)、および反応の進行につれたエステル化での水
の除去が含まれる。このような条件には、必要に応じ
て、エステル化を促進するための過剰のアルコール反応
物の使用、溶媒または希釈剤(例えば、鉱油、トルエ
ン、ベンゼン、キシレンなど)およびエステル化触媒(例
えば、トルエンスルホン酸、硫酸、塩化アルミニウム、
三フッ化ホウ素-トリエチルアミン、塩酸、硫酸アンモ
ニウム、リン酸、ナトリウムメトキシドなど)の使用が
含まれ得る。これらの条件およびそれらの変更は、当該
技術分野で周知である。
【０２２９】エステル化を行なう有用な方法には、ま
ず、このカルボキシ含有インターポリマーと、この比較
的高分子量のアルコールとを反応させること、次いで、
この部分的にエステル化したインターポリマーと、この
比較的低分子量のアルコールとを反応させることが包含
される。この方法の別方法には、この比較的高分子量の
アルコールを用いてエステル化を開始することが包含さ
れ、このようなエステル化が完結する前に、混合エステ
ル化を達成するために、この反応塊に、この比較的低分
子量のアルコールが導入される。いずれにしても、２段
階エステル化方法によって、このカルボキシ含有インタ
ーポリマーは、まず、そのカルボキシ基の約50％〜約75
％をエステル基に転化するために、比較的高分子量のア
ルコールでエステル化され、次いで、この比較的低分子
量のアルコールでエステル化されて、最終的に所望程度
のエステル化が達成され、その結果、格別に有益な粘度
特性を有する生成物が得られることが発見された。
【０２３０】このエステル化したインターポリマーは、
次いで、このインターポリマーの実質的に全てのエステ
ル化されていないカルボキシ基を中和するために、一定
量で、ポリアミノ化合物で処理され得る。この中和は、
少なくとも約80℃の温度、しばしば、約120℃〜約300℃
の温度で行なわれ得るが、但し、この温度は、この反応
塊の分解点を越えない。大ていの場合には、この中和温
度は、約150℃と250℃の間である。中和を実質的に確実
に完結させるために、化学量論量よりわずかに過剰のポ
リアミノ化合物が、しばしば望ましく、すなわち、この
インターポリマー中に最初に存在するカルボキシ基の約
２％以下が、中和されないまま残る。
【０２３１】潤滑組成物および機能流体 本発明の潤滑剤組成物および機能流体組成物は、潤滑粘
性のある多様なオイルをベースにし、これらには、天然
潤滑油および合成潤滑油およびそれらの混合物が挙げら
れる。この潤滑組成物は、工業用途および自動車エンジ
ン、トランスミッションおよびアクセルに有用な潤滑油
およびグリースであり得る。これらの潤滑組成物は、種
々の用途に効果的であり、これらには、火花点火および
圧縮点火の内燃機関(これには、自動車エンジンおよび
トラックエンジン、２サイクルエンジン、航空機のピス
トンエンジン、船舶および低負荷のディーゼルエンジン
などが挙げられる)のためのクランク室潤滑油が含まれ
る。また、自動変速機油、トランスアクセル潤滑剤、ギ
ア潤滑剤、金属加工潤滑剤、油圧作動液および他の潤滑
油およびグリース組成物も、本発明の組成物を配合する
ことが有益であり得る。本発明の機能流体は、高いトル
ク特性を有する自動変速機油として、特に効果的であ
る。
【０２３２】本発明の潤滑剤組成物および機能流体組成
物は、潤滑粘性のあるオイルを使用し、これは、一般
に、主要量(すなわち、約50重量％より多い量)で存在す
る。一般に、この潤滑粘性のあるオイルは、この組成物
の約60重量％より多い量、または約70重量％より多い
量、または約80重量％より多い量で存在する。
【０２３３】本発明の潤滑剤および機能流体を製造する
際に有用な天然油には、動物油および植物油(例えば、
ヒマシ油、ラード油)、ならびに鉱物性の潤滑油(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。
【０２３４】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、用いられ得る周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1000〜1500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C3-8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。
【０２３５】用いられ得る合成潤滑油の他の適切なクラ
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。
【０２３６】合成油として有用なエステルには、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される。
【０２３７】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(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)の他の有用なクラスを構成する。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
クレシル、リン酸トリオクチル、デカンホスホン酸のジ
エチルエステルなど)、重合したテトラヒドロフランな
どが包含される。
【０２３８】未精製油、精製油および再精製油(これ
は、上で開示のタイプの天然油または合成油のいずれ
か、およびこれらのいずれかの２種またはそれ以上の混
合物である)は、本発明の潤滑剤中で用いられ得る。未
精製油とは、天然原料または合成原料から、さらに精製
処理することなく、直接得られるオイルである。例え
ば、レトルト操作から直接得られるけつ岩油、第１段の
蒸留から直接得られる石油オイル、またはエステル化工
程から直接得られ、かつさらに処理せずに用いられるエ
ステル油は、未精製油である。精製油は、１種またはそ
れ以上の特性を改良するべく、１段またはそれ以上の精
製段階でさらに処理されたこと以外は、未精製油と類似
している。このような精製方法の多くは、当業者には周
知である。この方法には、例えば、溶媒抽出、二次蒸
留、酸または塩基抽出、濾過、浸透などがある。再精製
油は、すでに使用された精製油に、精製油を得るのに用
いた工程と類似の工程を適用することにより、得られ
る。このような再精製油もまた、再生された油または再
生加工された油として周知であり、そして消費された添
加剤および油の分解生成物を除去するべく指示された方
法により、しばしばさらに処理される。
【０２３９】１実施態様では、この潤滑粘性のあるオイ
ルは、ポリ-α-オレフィン(PAO)である。典型的には、
このポリ-α-オレフィンは、約４個〜約30個の炭素原
子、または約４個〜約20個の炭素原子、または約６個〜
約16個の炭素原子を有するモノマーから誘導される。有
用なPAOの例には、デセンから誘導したものがある。こ
れらのPAOは、100℃で、約３〜約150 cSt、または約４
〜約100 cSt、または約４〜約８ cStの粘度を有し得
る。PAOの例には、４ cStのポリ-α-オレフィン、６cSt
のポリ-α-オレフィン、40 cStのポリ-α-オレフィンお
よび100 cStのポリ-α-オレフィンが包含される。前述
のポリ-α-オレフィンと鉱油との混合物は、有用であり
得る。
【０２４０】一般に、本発明の潤滑剤および機能流体
は、本発明の組成物(すなわち、成分(A)、(B)、(C)、お
よび必要に応じて、(D)および／または(E))を、この潤
滑剤または機能流体の全重量の約0.01重量％〜約30重量
％の範囲、１実施態様では、約0.05重量％〜約20重量％
の範囲の配合濃度で、含有する。一般に、成分(A)は、
この潤滑剤または機能流体の全重量を基準にして、約0.
5重量％〜約４重量％の範囲、１実施態様では、約１重
量％〜約３重量％の範囲、１実施態様では、約1.5重量
％〜約2.5重量％の範囲の濃度で、使用される。成分(B)
は、一般に、この潤滑剤または機能流体の全重量を基準
にして、約0.1重量％〜約1.5重量％の範囲、１実施態様
では、約0.2重量％〜約１重量％の範囲、１実施態様で
は、約0.3重量％〜約0.7重量％の範囲の濃度で、使用さ
れる。成分(C)は、一般に、この潤滑剤または機能流体
の全重量を基準にして、約0.01重量％〜約５重量％の範
囲、１実施態様では、約0.02重量％〜約２重量％の範
囲、１実施態様では、約0.05重量％〜約１重量％の範囲
の濃度で、使用される。成分(D)は任意の成分である
が、用いられるとき、一般に、この潤滑剤または機能流
体の全重量を基準にして、約１重量％までの範囲、１実
施態様では、約0.1重量％〜約0.8重量％の範囲、１実施
態様では、約0.4重量％〜約0.6重量％の範囲の濃度で、
使用される。成分(E)は任意の成分であるが、用いられ
るとき、一般に、この潤滑剤または機能流体の全重量を
基準にして、約５重量％までの範囲、１実施態様では、
約0.5重量％〜約４重量％の範囲、１実施態様では、約
１重量％〜約2.5重量％の範囲の濃度で、使用される。
【０２４１】１実施態様では、本発明の機能流体は、自
動変速機油(ATF)であり、成分(A)の濃度は、このATFの
摩擦安定性を高め、摩擦レベルを上げるのに充分な濃度
である；成分(B)の濃度は、このATFの耐摩耗性、摩擦特
性およびシール適合性を高めるのに充分な濃度であり、
成分(C)の濃度は、このATFの耐摩耗特性および／または
酸化防止特性を高めるのに充分な濃度である。
【０２４２】本発明はまた、本発明の組成物に加えて、
他の添加剤を含有する潤滑剤および機能流体の使用を考
慮している。このような添加剤には、例えば、清浄剤お
よび分散剤、腐食防止剤、酸化防止剤、粘度指数改良
剤、極圧(E.P.)剤、流動点降下剤、摩擦調整剤、流動性
改良剤、シール膨潤剤、色安定化剤、染料、消泡剤など
が挙げられる。
【０２４３】本発明の潤滑組成物および機能流体は、灰
分生成タイプまたは無灰分タイプの１種またはそれ以上
の清浄剤または分散剤を含有し得る。この灰分生成清浄
剤は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属と、スルホ
ン酸、カルボン酸、または少なくとも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(例え
ば、オレフィン重合体(例えば、1000の分子量を有する
ポリイソブテン)をリン化剤(例えば、三塩化リン、七硫
化リン、五硫化リン、三塩化リンおよびイオウ、白リン
およびハロゲン化イオウ、またはホスホロチオ酸クロラ
イド)で処理することにより調製されるもの)との油溶性
の中性塩および塩基性塩により例示される。このような
酸の最もよく用いられる塩は、ナトリウム塩、カリウム
塩、リチウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、スト
ロンチウム塩およびバリウム塩である。
【０２４４】無灰分の清浄剤および分散剤は、その組成
に依存して、この分散剤が、燃焼するとすぐに不揮発性
物質(例えば、酸化ホウ素または五酸化リン)を生じ得る
という事実にもかかわらず、そう呼ばれている；しかし
ながら、それは、通常、金属を含有せず、従って、燃焼
すると、金属を含有する灰を生じることはない。多くの
タイプの物質が、当該技術分野で周知であり、それらの
いくつかは、本発明の潤滑剤組成物および機能流体中で
の使用に適している。以下に例示する： (1)少なくとも約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(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キシ化合物、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、多くの米国特許(3,21
9,666；4,234,435；および4,938,881を含めて)に記述さ
れている。
【０２４５】(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(好ましくはオキシアルキレン
ポリアミン)との反応生成物。これらは、「アミン分散
剤」として特徴づけられ得、それらの例は、例えば、以
下の米国特許に記述されている：3,275,554；3,438,75
7；3,454,555；および3,565,804。
【０２４６】(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。
以下の米国特許に記述の物質は、例示である：3,649,22
9；3,697,574；3,725,277；3,725,480；3,726,882；お
よび3,980,569。
【０２４７】(4)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、以下の米国特
許に記述されている：3,639,242；3,649,229；3,649,65
9；3,658,836；3,697,574；3,702,757；3,703,536；3,7
04,308；および3,708,422。
【０２４８】(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)とのイン
ターポリマー、およびポリ-(オキシエチレン)置換アク
リル酸エステル。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、以下の米国特許で開示さ
れている：3,329,658；3,449,250；3,519,565；3,666,7
30；3,687,849；および3,702,300。
【０２４９】上で記した特許の内容は、無灰分分散剤の
開示に関して、本明細書中で参考として援用されてい
る。
【０２５０】本発明の潤滑組成物および機能流体は、１
種またはそれ以上の極圧剤、腐食防止剤および／または
酸化防止剤を含有し得る。本発明の潤滑剤および機能流
体に含有され得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る：塩素化脂肪族炭化水素
(例えば、塩素化ワックス)；有機スルフィドおよびポリ
スルフィド(例えば、ベンジルジスルフィド、ビス(クロ
ロベンジル)ジスルフィド、ジブチルテトラスルフィ
ド、オレイン酸の硫化メチルエステル、硫化アルキルフ
ェノール、硫化ジペンテンおよび硫化テルペン)；リン
硫化炭化水素(例えば、硫化リンとテルペンチンまたは
オレイン酸メチルとの反応生成物；チオカルバミン酸金
属塩(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)；
ジチオカルバミン酸とアクリル酸エステル、メタクリル
酸エステル、マレイン酸エステル、フマル酸エステルま
たはイタコン酸エステルとの反応生成物に由来のジチオ
カルバミン酸エステル；ジチオカルバミン酸およびアク
リルアミドから調製したジチオカルバミン酸エステル含
有アミド；アルキレンがカップリングしたジチオカルバ
ミン酸エステル；イオウがカップリングしたジチオカル
バミン酸エステル；ホスホロジチオ酸の第II族金属塩
(例えば、ジシクロヘ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)；および五硫化リンと、イソプロピルアル
コールおよびn-ヘキシルアルコールの等モル混合物との
反応により生成したホスホロジチオ酸の亜鉛塩。
【０２５１】上記の極圧剤および酸化防止剤の多くはま
た、耐摩耗剤としても役立つ。ジアルキルホスホロジチ
オ酸亜鉛は、この群に包含される。
【０２５２】流動点降下剤は、本明細書中で記述の潤滑
油および機能流体にしばしば含有される、有用なタイプ
の添加剤である。オイルベースの組成物中において、オ
イルベースの組成物の低温特性を改良するこのような流
動点降下剤の用途は、当該技術分野で周知である。例え
ば、C.V.SmalheerおよびR.Kennedy Smithの「Lubricant
Additives」(Lezius-Hiles Co. publishers、クリーブ
ランド、オハイオ、1967年)の８頁を参照せよ。
【０２５３】有用な流動点降下剤の例には、ポリメタク
リル酸エステル；ポリアクリル酸エステル；ポリアクリ
ルアミド；ハロパラフィンワックスと芳香族化合物との
縮合生成物；ビニルカルボキシレート重合体；フマル酸
ジアルキル、脂肪酸のビニルエステルおよびアルキルビ
ニルエーテルの三元共重合体がある。用いられ得る特定
の流動点降下剤には、ナフタレンをポリ塩素化パラフィ
ンおよびC16-C18 α−オレフィンでアルキル化すること
により製造される生成物がある。本発明の目的上で有用
な流動点降下剤、それらの調製方法およびそれらの用途
は、米国特許第2,387,501号；第2,015,748号；第2,655,
479号；第1,815,022号；第2,191,498号；第2,666,746
号；第2,721,877号；第2,721,878号；および第3,250,71
5号に記述され、その内容は、その関連した開示につい
て、本明細書中で参考として援用されている。
【０２５４】消泡剤は、安定した泡の形成を低減させる
かまたは防止するために、用いられる。典型的な消泡剤
には、シリコーンまたは有機重合体が包含される。他の
消泡組成物は、Henry T. Kernerによる「Foam Control
Agents」(Noyes Data Corporation, 1976年)のp.125〜1
62に記述されている。
【０２５５】前述の各添加剤は、それが用いられると
き、この潤滑剤または機能流体に所望の特性を与えるの
に機能的に効果的な量で、使用される。それゆえ、例え
ば、添加剤が分散剤なら、この分散剤の機能的に効果的
な量は、この潤滑剤または機能流体に所望の分散特性を
与えるのに充分な量である。同様に、この添加剤が極圧
剤なら、この極圧剤の機能的に効果的な量は、この潤滑
剤または機能流体に極圧特性を与えるのに充分な量であ
る。一般に、これらの各添加剤の濃度は、それが用いら
れるとき、この潤滑剤または機能流体の全重量を基準に
して、約0.001重量％〜約20重量％、１実施態様では、
約0.01重量％〜約10重量％の範囲である。
【０２５６】濃縮物 本発明の組成物の成分(A)、(B)、(C)および必要に応じ
て、(D)および／または(E)、ならびに他の上述の添加
剤、および当該技術分野で周知の他の添加剤は、この潤
滑剤または機能流体に直接添加され得る。しかしなが
ら、１実施態様では、これらは、実質的に不活性で通常
液状の有機希釈剤(例えば、鉱油)で希釈されて、添加剤
濃縮物を形成する。これらの濃縮物は、通常、約10重量
％〜約90重量％の本発明組成物(すなわち、成分(A)、
(B)、(C)および必要に応じて、(D)および／または(E))
を含有し、さらに、当該技術分野で周知の１種またはそ
れ以上の他の添加剤、またはこの上で記述の添加剤を含
有し得る。この濃縮物の残りは、実質的に不活性の液体
希釈剤である。
【０２５７】
【実施例】本発明の成分(A)、(B)、(C)および必要に応
じて、(D)および／または(E)を、表１で示すように、自
動変速機油の重量を基準にした重量パーセントで、自動
変速機油に配合した。この変速機油の他の含有物は、周
知であり、例えば、酸化防止剤、消泡組成物、流動点降
下剤などが挙げられる。
【０２５８】
【表１】
【０２５９】ATF中にて、種々の組み合わせで、上の成
分(A)、(B)、(C)および必要に応じて、(D)および／また
は(E)を含有するATF調製物は、このATFのトルク特性を
高めた。このことを立証するために、Dexron(登録商標)
III方法で特定した試験装置および部品を用いて、プレ
ートクラッチ摩擦試験を行った。表２は、上記成分を含
有するATFの試験値を示す。この結果は、これらの調製
物が、高く安定な中間点の動トルクおよび低いデルタト
ルクを示すことを表している。デルタトルクは、最大ト
ルクと中間点トルクとの差である。
【０２６０】
【表２】
【０２６１】
【発明の効果】本発明は、潤滑剤および機能流体の添加
剤として有用であり、そして自動変速機油のトルク特性
を高めるための、自動変速機油用の添加剤として特に有
用である組成物を提供することができる。
【０２６２】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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 105:04 133:16 139:00 137:04 135:18 149:02） (Ｃ１０Ｍ 159/12 129:34 129:42 133:04） Ｃ１０Ｎ 20:00 40:04 40:08 (71)出願人 591131338 29400 Ｌａｋｅｌａｎｄ Ｂｏｕｌｅｖ ａｒｄ， Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ， Ｏｈｉ ｏ 44092， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅ ｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ (72)発明者 クレイグ ダニエル ティプトン アメリカ合衆国 オハイオ 44081， ペ リー，コール ロード 3595 (72)発明者 ウィリアム シー． ワード， ジュニア アメリカ合衆国 オハイオ 44081， ペ リー，ブリッジウォーター アベニュー 4600

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 以下の(A)、(B)および(C)を含有する組
    成物： (A)約45〜約90の範囲の塩基価を有するアシル化アミン
    であって、該アシル化アミンは、(A)(Ｉ)少なくとも１
    種のカルボン酸アシル化剤と、(A)(II)少なくとも１種
    のポリアミンとを接触させることにより製造される生成
    物であり、該ポリアミン(A)(II)は、(A)(II)(a)少なく
    とも１種のヒドロキシ物質と少なくとも１種のアミンと
    を接触させることにより製造した生成物、(A)(II)(b)ア
    ルキレンポリアミンボトムス生成物、および(A)(II)(c)
    ヒドロキシ物質とアルキレンポリアミンボトムス生成物
    とを接触させることにより製造した生成物からなる群か
    ら選択される； (B)ホウ素含有化合物；および (C)有機リン含有酸またはそのエステル。
  2. 【請求項２】 さらに、(D)チオカーバメートを含有す
    る、請求項１に記載の組成物。
  3. 【請求項３】 さらに、(E)カルボキシ含有インターポ
    リマーの窒素含有エステルを含有する、請求項１に記載
    の組成物。
  4. 【請求項４】 (A)(Ｉ)が、次式により表わされる化合
    物である、請求項１に記載の組成物： 【化１】 ここで、Rは、炭化水素基である。
  5. 【請求項５】 Rが、ポリ(イソブテン)基である、請求
    項４に記載の組成物。
  6. 【請求項６】 前記アシル化剤(A)(Ｉ)が、置換コハク
    酸またはその無水物であり、該置換コハク酸またはその
    無水物が、置換基およびコハク酸基を含有し、ここで、
    該置換基は、ポリブテンから誘導され、該ポリブテンで
    は、ブテンから誘導される全単位の少なくとも約50％
    は、イソチレンンから誘導され、該ポリブテンは、約80
    0〜約1200のMn値および約２〜約３のMw/Mn値を有し、該
    置換コハク酸またはその無水物は、その構造内に、該置
    換基の各当量重量に対し、平均して、約0.9個〜約1.2個
    のコハク酸基が存在することにより、特徴づけられる、
    請求項１に記載の組成物。
  7. 【請求項７】 前記ヒドロキシ物質が、次式により表わ
    される化合物である、請求項１に記載の組成物： 【化２】 ここで、Rは、独立して、水素またはヒドロカルビルで
    あり、Yは、S、NまたはOを表わす；AおよびXは、それぞ
    れ独立して、アルキレン基を表わす；ｎは、ｍおよびｑ
    に依存して、０、１または２であり、ここで、ｑは、０
    または１であり、そしてｍは、１、２または３である。
  8. 【請求項８】 前記ヒドロキシ物質が、トリス(ヒドロ
    キシメチル)アミノメタンである、請求項１に記載の組
    成物。
  9. 【請求項９】 前記アミンが、次式により表わされる化
    合物である、請求項１に記載の組成物： 【化３】 ここで、各Rは、独立して、水素またはヒドロカルビル
    基である；R'は、水素、アルキルまたはNH2R"(NR")y−
    であり、ここで、各R"は、独立して、１個〜約１０個の
    炭素原子を有するアルキレン基であり、そしてｙは、１
    〜約６の範囲の数である；各Ｚは、独立して、１個〜約
    10個の炭素原子を有するアルキレン基またはオキシアル
    キレン基であるか、または少なくとも１個の窒素を含有
    する複素環であり、そしてｘは、１〜約10の範囲の数で
    ある。
  10. 【請求項１０】 前記アミンが、テトラエチレンペンタ
    ミン、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミ
    ン、ペンタエチレンヘキサミン、およびそれらの混合物
    からなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
  11. 【請求項１１】 前記ポリアミン(A)(II)が、トリス(ヒ
    ドロキシメチル)アミノメタンおよびアルキレンポリア
    ミンボトムスから誘導される、請求項１に記載の組成
    物。
  12. 【請求項１２】 前記ポリアミン(A)(II)が、トリス(ヒ
    ドロキシメチル)アミノメタンと、テトラエチレンペン
    タミン、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミ
    ン、ペンタエチレンヘキサミンおよびそれらの混合物か
    らなる群から選択される少なくとも１種のアミンとから
    誘導される、請求項１に記載の組成物。
  13. 【請求項１３】 (A)が、(A)(Ｉ)ポリイソブテニル無水
    コハク酸、および(A)(II)トリス(ヒドロキシメチル)ア
    ミノメタンおよびアルキレンポリアミンボトムスから誘
    導したポリアミンから誘導される、請求項１に記載の組
    成物。
  14. 【請求項１４】 (A)が、(A)(Ｉ)ポリイソブテニル無水
    コハク酸および(A)(II)アルキレンポリアミンボトムス
    から誘導される、請求項１に記載の組成物。
  15. 【請求項１５】 前記ホウ素含有化合物(B)が、酸化ホ
    ウ素、酸化ホウ素水和物、三酸化ホウ素、三フッ化ホウ
    素、三臭化ホウ素、三塩化ホウ素、ホウ酸、テトラホウ
    酸、メタホウ酸、ボロニン酸、ホウ素含有無水物、ホウ
    素含有アミド、またはホウ素含有酸のエステルである、
    請求項１に記載の組成物。
  16. 【請求項１６】 前記ホウ素含有化合物(B)が、ホウ酸
    塩化アシル化アミン、ホウ酸塩化エポキシドまたはグリ
    セロールのホウ酸塩化脂肪酸エステルである、請求項１
    に記載の組成物。
  17. 【請求項１７】 前記ホウ素含有化合物(B)が、ホウ酸
    塩化スクシンイミドである、請求項１に記載の組成物。
  18. 【請求項１８】 (C)が、ホスホン酸、ホスフィン酸、
    チオホスフィン酸、チオホスホン酸、またはリン含有酸
    エステルの金属塩またはアミン塩である、請求項１に記
    載の組成物。
  19. 【請求項１９】 (C)が、次式により表わされる化合物
    である、請求項１に記載の組成物： 【化４】 ここで、X1、X2、X3およびX4は、独立して、OまたはSで
    あり、X1およびX2は、NR3であり得、ａおよびｂは、独
    立して、０または１であり、R1、R2およびR3は、独立し
    て、ヒドロカルビル基であり、そしてR3は、水素であり
    得る。
  20. 【請求項２０】 (C)が、次式により表わされる少なく
    とも１種の五価リン誘導体である、請求項１に記載の組
    成物： 【化５】 ここで、R1、R2およびR3は、独立して、水素またはヒド
    ロカルビル基であるが、但し、R1、R2およびR3の少なく
    とも１個は、ヒドロカルビル基でなければならず、そし
    てa、bおよびcは、独立して、０または１である。
  21. 【請求項２１】 (C)が、次式により表わされる少なく
    とも１種の三価リン誘導体である、求項１に記載の組成
    物： 【化６】 ここで、R1、R2およびR3は、独立して、水素またはヒド
    ロカルビル基であるが、但し、R1、R2およびR3の少なく
    とも１個は、ヒドロカルビル基でなければならず、そし
    てa、bおよびcは、独立して、０または１である。
  22. 【請求項２２】 (C)が、亜リン酸ジブチル水素であ
    る、請求項１に記載の組成物。
  23. 【請求項２３】 (D)が、次式により表わされる化合物
    である、請求項２に記載の組成物： 【化７】 ここで、R1、R2、R3およびR4は、独立して、水素または
    ヒドロカルビル基であるが、但し、R1およびR2の少なく
    とも１個は、ヒドロカルビル基である；Xは、酸素また
    はイオウである；ａは、１または２である；そしてZ
    は、活性基、ヒドロカルビル基、ヘテロ基または−SC
    (X)-NR1R2−基であるが、但し、ａが２のとき、Zは活性
    基である。
  24. 【請求項２４】 (D)が、次式により表わされる化合物
    である、請求項２に記載の組成物： 【化８】
  25. 【請求項２５】 (E)が、約0.05〜約２の還元比粘度を
    有するカルボキシ含有インターポリマーの窒素含有混合
    エステルであり、該エステルは、以下の(a)、(b)および
    (c)の３個のペンダント極性基のそれぞれの少なくとも
    １個が、その重合体構造内に存在することにより特徴づ
    けられる、請求項３に記載の組成物： (a)エステル基内に、少なくとも８個の脂肪族炭素原子
    を有する、比較的高分子量のカルボン酸エステル基；
    (b)エステル基内に、７個以下の脂肪族炭素原子を有す
    る、比較的低分子量のカルボン酸エステル基；および
    (c)１個の第一級アミノ基または第二級アミノ基を有す
    るポリアミンから誘導したカルボニル−ポリアミノ基。
  26. 【請求項２６】 (E)が、スチレンおよび無水マレイン
    酸の共重合体である、請求項３に記載の組成物。
  27. 【請求項２７】 主要量の潤滑粘性のあるオイル、およ
    び少量の請求項１に記載の組成物を含有する、潤滑剤ま
    たは機能流体。
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