JPH08500097A

JPH08500097A - 有機リン酸アンモニウム塩

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Publication number: JPH08500097A
Application number: JP6505074A
Authority: JP
Inventors: トゥリー，バーナード
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1992-08-07
Filing date: 1993-07-13
Publication date: 1996-01-09
Anticipated expiration: 2018-04-21
Also published as: CA2141293A1; DK0654034T3; DE69309282D1; ZA935350B; US5567341A; WO1994003462A1; AU4576493A; BR9306850A; IN187326B; DE69309282T2; KR100288451B1; AU669377B2; GR3022964T3; EP0654034B1; ES2099459T3; GB9216780D0; ATE150754T1; GB9314511D0; EP0654034A1; JP3397788B2

Abstract

(57)【要約】新規な有機−オキシリン酸、有機−チオリン酸およびこれらのエステル類のアンモニウム塩および特に極限圧力および腐蝕に対して保護するための、潤滑剤用添加剤としてのその使用法、これらの新規塩を含有する組成物、摩擦接触している金属表面を潤滑化する方法、およびこの塩または潤滑剤組成物で処理した金属表面。

Description

【発明の詳細な説明】有機リン酸アンモニウム塩本発明は、新規な、有機（organo）−オキシリン酸、有機、−チオリン酸およびこれらのエステルのアンモニウム塩および、特に極限圧力および腐蝕に対する保護を与えるための潤滑剤用の添加剤としてのその使用法、これらの新規塩を含有する組成物、摩擦接触している金属表面を潤滑化する方法、および上記塩または潤滑剤組成物で処理した金属表面、に関する。ＥＰ２７７，７１１には、ポリエステルおよびアミンの反応生成物またはその有機酸との塩、塩化物または硫酸塩で金属表面を処理することにより金属表面を腐蝕に対して保護する方法が開示されている。また、潤滑油組成物中に有機リン酸誘導体のアンモニウム塩を加えることによって金属表面の耐摩耗性を改良することも公知である。すなわち、ＵＳ４，９６２，２２７では潤滑剤添加剤としてメチルホスホン酸のアンモニウム塩を使用することが、そしてＵＳ４，５１４，３１１では同様の目的のために特定のリン酸エステルのアンモニウム塩を使用することが提案された。これらの化合物のいずれもすべての操作条件下、特に極限圧力下で完全に満足すべきものではない。今回、有機−オキシリン酸、有機−チオリン酸およびこれらのエステル類のＥＰ２７７，７１１に記載されたポリエステルアミンとのアンモニウム塩が特に潤滑剤添加剤として有効であり、特に潤滑油およびグリースに加えたとき多くの所望の特性を与えることが見出された。本発明に従えば、有機−オキシリン酸、有機−チオリン酸またはこれらのエステル類の式ＩＹ−ＣＯ−〔Ｏ−Ａ−ＣＯ〕_ｎ−Ｚ−ＲＩ（式中、Ａは２価の炭化水素基であり；Ｙは水素原子または場合により置換された炭化水素基であり；ｎは１から１００までの整数であり；Ｚは２価の架橋基（bridging g roup）であり；そしてＲはアミノ基である）のポリエステルアミンとのアンモニウム塩（本明細書中では以後“ポリエステルアンモニウム塩”と呼ぶ）が提供される。連鎖停止基Ｙの厳密な構造は、さらされる通常の加工条件下でそれが組成物の他の成分に対して不活性である限り臨界的ではない。それは、好ましくはイオン性および強極性基を含まず、そして好ましくは３００より小さい分子量を有し、しかもＣおよびＨ、またはＣ，ＨおよびＯ原子のみを含んでいる。基Ｙは、好ましくはヘプチル、オクチル、ウンデシル、ラウリル、ヘプタデシル、ヘプタデセニル、ヘプタデカジエニル、ステアリル、オレイル、リノレイルまたはヒドロキシ、ハロ（halo）またはアルコキシ基、特にＣ_1-4アルコキシ基によって置換されたこのような基のような３５個までの炭素原子、特に７ないし２５個、そしてさらに特定すれば７ないし２０個の炭素原子を含有するアルキルまたはアルケニルである。特に好ましい末端基Ｙ−ＣＯ−は、１２−ヒドロキシステアリルおよび１２−ヒドロキシオレイルである。Ｙに対するその他の意味としてはシクロヘキシルのようなＣ_4-8−シクロアルキル；ポリシクロアルキル、例えばアビエチン酸のような天然に生ずる酸から誘導され得る多環式テルペニル基；フェニルのようなアリール；ベンジルのようなアラルキルおよびナフチル、ビフェニル、スチルベニルおよびフェニル−メチルフェニルのようなポリアリールがある。このような基は好ましくは非置換であるかまたはヒドロキシ、ハロゲンおよびＣ_1-4アルコキシから選択される基によって置換されている。Ａによって表わされる２価の炭化水素基は、芳香族基であることができるが、好ましくはアルキレンまたはアルケニレン基、特に酸素原子とカルボニル基との間に少なくとも４個の炭素原子をもつ４ないし２５個の炭素原子を含有するもの、である。好ましくは、ｎは少なくとも２の意味を有する。ｎが１より大きいとき、ポリエステル鎖〔Ｏ−Ａ−ＣＯ〕_n中のＡによって表わされる基は、同一であるかまたは異なっていることができる。基Ａが９個以上の炭素原子を含む脂肪族鎖であるときｎは１ないし１０、特に１ないし６であり、そして基Ａが８個までの炭素原子を含む脂肪族鎖であるときｎは１ないし６０であることが一般的に好ましい。Ａによって表わされる基は、ハロゲンおよびアルコキシのような、この分子に水溶性を与えない他の置換基をもたらしてもよい。基（−Ｏ−Ａ−ＣＯ−）の好ましい例は、１２−オキシステアリル、１２−オキシオレイルおよび６−オキシカプロイルである。式：Ｙ−ＣＯ−〔Ｏ−Ａ−ＣＯ〕_ｎ− II のポリエステル残基は、好都合には、（ｉ）ヒドロキシおよびカルボキシル基の間に少なくとも４涸の炭素原子を有する４ないし２５個の炭素原子を含む飽和または不飽和脂肪族ヒドロキシカルボン酸またはラクトンのようなその環状前駆体および（ｉｉ）式Ｙ−ＣＯＯＨ（ここでＹは本明細書中で先に定義した通りである）の脂肪族カルボン酸の混合物から誘導される。適当なヒドロキシカルボン酸および前駆体の例は、１２−ヒドロキシ−ステアリン酸、１２−ヒドロキシ−９−オレイン酸（またはリシノール酸）、６−ヒドロキシカプロン酸およびＥ−カプロラクトンである。ポリエステル鎖上の末端ヒドロキシ基との反応によって末端基−Ｙ−ＣＯ−を誘導することができる適当な酸の例は、天然産物から誘導することができるラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸および９−オレイン酸およびこれらの酸を含有する混合物である。２価架橋基Ｚは、好ましくは式： −ＮＱ−Ｌ− または −Ｏ−Ｌ− （式中、Ｑは水素原子またはアルキル基であり、そしてＬはアルキレンまたはヒドロキシアルキレン基であるか、またはＮ，ＱおよびＬは、これらが結合している基Ｒ中の窒素原子とともに脂環式架橋基を形成する）のものである。基Ｑは好ましくは、２５個までの炭素原子を含有する。基Ｌであるかまたは基Ｌ中に存在するアルキレン基は、好ましくは２ないし６個の炭素原子を含んでいる。Ｑによって表わされる基の例は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチルおよびオクタデシルであり、そしてＬによって表わされる基の例は、−（ＣＨ₂ ）₂−，−（ＣＨ₂）₃−，−（ＣＨ₂）₄−，−（ＣＨ₂）₆−および−ＣＨ₂−ＣＨＯＨ−ＣＨ₂−であり、そして脂環式架橋基の例はピペラジン−１，４−イレンである。アミノ基Ｒは第一、第二または第三アミノ基であることができ、好ましくは式（式中Ｔ¹およびＴ² は別個に水素、Ｃ_1-22アルキル、置換されたＣ_1-22アルキル、アルカリールまたはシクロアルキルであるか：またはＴ¹およびＴ²は、これらが結合している窒素原子とともに５−または６−員環を形成してもよい）の基である。Ｔ¹またはＴ²がアルキルであるとき、これは好ましくはメチルのようなＣ_1-6 アルキルである。Ｔ¹およびＴ²が環を形成するとき、これは好ましくはピペリジノ、モルホリノまたは特にＮ−アルキルピペラジノ環である。Ｔ¹またはＴ²がアルカリールであるとき、これは好ましくはベンジルである。架橋基Ｚが脂環式基であるときＴ¹またはＴ²の一方がこの架橋基に組み入れられる。すなわち基−Ｚ −Ｒは式の基であることができる。Ｔ¹およびＴ²の両方ば水素以外の基であってＲが第三アミノ基であることが好ましい。ポリエステルアミンは、ＵＫ特許第１３４２７４６号、第１３７３６６０号および第２００１０８３号およびＥＰ１２７３２５（エポキシ化を省略）に記載された方法によって製造することができる。ポリエステルアンモニウム塩は、ポリエステルアミン単独から誘導することができるかまたはこの後者を一般式III Ｙ−ＣＯ−〔Ｏ−Ａ−ＣＯ〕_ｎ−ＯＨ III （式中、Ａ，Ｙおよびｎは本明細書中で先に定義した通りである）のポリエステル（本明細書中では以後“ポリエステル”と呼ぶ）と混合して使用することができる。このような混合物は好都合には、ポリエステルを完全に所望のポリエステルアミンに変えるのに必要な量より少ないアミンとポリエステルとの反応によって得られる。純粋なポリエステルアミンよりもこのような混合物を製造することの方が一般にはより便利であり、そしてこのような混合物から製造されるポリエステルアンモニウム塩が有効な潤滑添加剤であることが示された。ポリエステルアンモニウム塩を誘導することができる酸は好都合には、式IV （式中Ｒ¹は、水素、場合により置換されたＣ1-30炭化水素基、基− Ｘ−（Ａ−Ｏ −）_mＲ²または基−Ｘ−Ｐ（Ｘ）−（ＸＲ²）₂であり；Ｒ²は、水素または場合により置換されたＣ1-30炭化水素基であり；Ａ−Ｏ−は、Ｃ_2-6アルキレンオキシであり；ｍは０ないし５０であり；そしてＸは酸素または硫黄であるが；但しｍが０であるとき、Ｒ¹およびＲ²は両者が水素ではない）の有機−オキシリン酸または有機−チオリン酸（本明細書中では以後酸と呼ぶ）またはその部分エステルである。基Ｒ¹は、好ましくはＣ_5-20炭化水素基、さらに好ましくはＣ_5-14炭化水素基である。基Ｒ¹は、直鎖または分枝鎖状であることができるアルキル、アラルキル、アルカリール、アリール、シクロアルキル、アルケニルおよびアルキニル基から選択することができる。適当なアルキル基の例は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、アミル、ヘキシル、オクチル、ノニル、２−エチルヘキシル、オクチル、デシル、２−ヘキシルデシルおよびオクタデシルである。アラルキル基の例はベンジルおよび２−フェニルエチルである。シクロアルキル基の例は、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、２−メチルシクロヘプチル、３−ブチルーシクロヘキシルおよび３−メチルシクロヘキシルである。アリール基の例は、フェニルおよびナフチルである。アルケニル基の例は、ビニル、アミル、ブト−１−エニル、ドデセニル、オクタデセニルおよびオクタデカジエニルである。アルキニル基の例は、エチニル、プロピニルおよびブチニルである。もちろんＲ¹中に存在するどの置換基もポリエステルアンモニウム塩または潤滑剤添加剤の所望の性質に悪影響を与えてはならない。好ましい置換基は、ハロゲン、特に塩素および臭素；アルキル、特にＣ_1-4 アルキル；ニトリル；トリフルオロメチル；Ｒ¹ＣＯ；Ｒ¹Ｏ；Ｒ¹ＯＣＯおよびＲ¹ＣＯＯ基から選択される。Ｒ¹が非置換でありそして特にアルキルまたはシクロアルキルであることが好ましい。Ｒ²が場合により置換されたＣ_1-30炭化水素基であるとき、このものはＲ¹について定義した通りである。好ましい種類の酸は、式Ｖのホスホン酸およびそのモノエステル（式中Ｒ³は場合により置換されたＣ_1-30炭化水素基であり；そしてＲ²，Ａ−Ｏ−およびｍは本明細書中で先に定義した通りである）より成る。式Ｖのホスホン酸およびそのモノエステルの例は、メチル、オクチル、特にｎ −オクチル、２−エチルヘキシル、デシル、ドデシル、テトラデシル、フェニルおよびベンジルホスホン酸およびオクチルホスホン酸のモノエチルエステルおよび２−エチルヘキシルホスホン酸のモノ（２−エチル−ヘキシル）エステルである。別の好ましい種類の酸は、式VI （式中、Ｒ²，Ａ−Ｏ−およびｍは本明細書中で先に定義した通りであるが；但しｍが０であるときＲ²は水素ではない）の亜リン酸エステルより成る。亜リン酸エステルの例は、モノオクチルエステルである。別の好ましい種類の酸は、式VII （式中各Ｒ⁴は別個に基−Ｏ−（Ａ−Ｏ）_mＲ²であり；そしてＲ²，Ａ−Ｏ−およびｍは本明細書中で先に定義した通りであるが；但しｍが０であるとき少なくとも１個のＲ²は水素ではない）のピロリン酸エステルより成る。適当なピロリン酸エステルの例はピロリン酸モノ−およびジ−オクチルおよびジヘキシルである。特に好ましい種類の酸は、式リン酸のモノ−およびジ−エステル、およびその混合物（式中、各Ｒ⁵は別個に基−Ｏ−（Ａ−Ｏ−）_mＲ²であり；そしてＲ²，Ａ−Ｏ−およびｍは本明細書中で先に定義した通りであるが；但しｍが０であるとき両方のＲ²は水素ではない）より成る。リン酸エステルの例としては、ビス（シクロヘキシル）、ジヘキシル、ビス（２−エチルヘキシル）、ジベンジル、ジドデシル、ジイソオクチル、ジオクタデシルおよびジフェニルエステルがある。リン酸エステルの例としてはまた、モノドデシル、モノ２−エチルヘキシル、モノイソオクチル、モノデシル、モノ２−ヘキシルデシルを包含するモノ−ヘキサデシル、およびモノイソ−オクタデシルを包含するモノオクタデシルエステルもある。リン酸エステルの例としてはさらに、エトキシル化フェノール、エトキシル化２−エチルヘキサノール、エトキシル化４−ノニルフェノールおよびエトキシル化Ｃ_6-20アルコールおよびエトキシル化Ｃ_6-20アミンのリン酸エステルのような、Ｒ²ＯＨのアルキレンオキシ誘導体のビス−およびモノ−エステルがある。この型のアルコキシ化アルコール、アミンおよびフェノールのリン酸エステルは、コプタル（ＣＯＰＴＡＬ）、レネトル（ＬＥＮＥＴＯＬ）およびスナプトル（ＳＵＮＡＰＴＯＬ）界面活性剤として商業的に手に入れることができる〔ＣＯＰＴＡＬ，ＬＥＮＥＴＯＬおよびＳＵＮＡＰＴＯＬはアイ・シー・アイ（ＩＣＩ）所有の商標である〕。特に好ましい種類の酸は、式IXのホスホロジチオ酸（pllosphorodithioic aci d）およびその部分エステル（式中各Ｒ⁵は別個に基−Ｏ−（Ａ−Ｏ−）_mＲ²であり；そしてＲ²，Ａ−Ｏ−およびｍは本明細書中で先に定義した通りであるが；但しｍが０であるとき両方のＲ2は水素ではない）より成る。ホスホロジチオ酸エステルの例は、０，０−ジエチル；０，０−ビス−（２− エチルヘキシル）；０−ブチル−０−ヘキシル；混合０，０−ジ−Ｃ_1-14アルキル；０，０−ジ−ノニルフェノール；０，０−ジーイソデシル；０，０−ジオクチルおよび０，０−ジイソベンチルエステルである。さらに別の好ましい種類の酸は、式Ｘのホスホロチオ酸およびその部分エステル（式中各Ｒ⁵は別個に基−Ｏ−（Ａ−Ｏ−）_mＲ²であり；そしてＲ²，Ａ−Ｏ−およびｍは本明細書中で先に定義した通りであるが；但しｍが０であるとき両方のＲ²は水素ではない）より成る。適当なホスポロチオ酸エステルの例は、０，０−ジメチルジエステル、０，０ −ジオクチルジエステルおよび０，０−ビス（２−エチルヘキシル）ジエステルである。式IV-Ｘ中の炭化水素置換基Ｒ²は、ポリエステルアンモニウム塩を、潤滑剤と相溶性にする、さらに特定すれば潤滑剤に可溶性にするように選択する。ポリエステルアンモニウム塩の潤滑剤との相溶性または潤滑剤への溶解性は、基−（Ａ−Ｏ−）_mの長さおよび性質を変えることによって変化するであろう。従って、基−（Ａ−Ｏ−）_mは、エチレンオキシド、プロピレンオキシドおよび／またはブチレンオキシドから誘導されるモノマー、ホモーまたはブロックオリゴマーまたはコーポリマーであることができる。一般式Ｖの酸は、オレフィンと亜リン酸エステルとの反応によって製造することができる。従って、例えばラトラデセンをジ−第三ブチルフェノキシドのようなラジカル発生剤の存在において１３０〜１５０℃でモル過剰の亜リン酸ジメチルと反応させて、テトラデシルホスホン酸（式Ｖ，Ｒ²は水素であり、Ｒ⁴はＣ¹⁴ Ｈ²⁹でありそしてｍは０である）を得ることができる。一般式VIないしＸのリン酸モノ−およびジ−エステルは、ヒドロキシ化合物Ｒ² （Ａ−Ｏ−）_m−ＯＨを、場合により不活性有機溶媒の存在において高温で五酸化リンと、または室温でピロリン酸と、適当な比率で反応させることによって製造することができる。ジエステルは典型的には、過剰のヒドロキシ化合物を五酸化リンと反応させることによって製造される。すなわち、リン酸ジヘキシル（式VIII，Ｒ²はＣ₆Ｈ₁₃ であり、ｍは０である）は、３モルのヘキサノールを１モルの五酸化リンと反応させることによって製造することがでぎる。ホスホロジチオ酸エステルは、五酸化リンを五酸化リンで置き換えることによって同様にして製造される。ポリエステルアンモニウム塩は、酸またはエステルを部分的または完全に中和するのに必要な相対比率で、ポリエステルアミンおよび酸またはそのエステルを混合することによって製造することができる。これは好都合には、ポリエステルアミンの‘塩基’価および酸またはエステルの‘酸’価を決定し、２つの成分を、酸またはエステル中のいくつかまたはすべての得られる水素原子を置換するのに必要な適当な比率で混合することによって実施する。ポリエステルアミン誘導体の‘塩基’価は好都合には、氷酢酸のような有機溶媒中の過塩素酸、または塩酸のような強無機酸を用いる滴定によって決定される。酸またはエステルの‘酸’価は好都合には、適当な指示薬、例えばブロモフェノールブルー、フェノールフタレインまたは１−ナフトフタレインの存在において、水性エタノール溶液中の水酸化カリウムまたはプロパン−２−オール中の水酸化テトラエチルアンモニウムのような強無機塩基を用いる滴定によって決定される。ブロモフェノールブルーによって決定した酸価を、部分中和した塩を与えるために使用し、そしてフェノールフタレインまたは１−ナフトフタレインによって決定した酸価を完全に中和した塩を与えるために使用する。ポリエステルアミンの‘塩基’価および酸またはそのエステルの‘酸’価は一般にはmgＫＯＨ／ｇで表わされる。得られる塩は、本明細書中で以後ポリエステルアミンによる酸またはエステルの中和の程度によって完全にまたは一部中和されていると称する。ポリエステルアンモニウム塩の形成は、場合によりチタン酸テトラブチルのような物質の存在において、２０℃から２００℃までのどんな温度ででも行なうことができる。しかしながら、塩は好ましくは、５０ないし１５０℃、特に７０ないし１２０ ℃の温度で形成させられる。高温ではポリエステルアミン塩は一般に約６０分以内で形成される。未反応出発物質からの分離のようなポリエステルアンモニウム塩の精製は、ポリエステルアミンおよび酸またはエステルを適当な比率で混合するならば通常は必要ではない。ポリエステルアンモニウム塩は、異なるポリエステルアミンの混合物および／またはこれもまた異なる酸またはそのエステルの混合物から形成することもできる。特に有用なポリエステルアンモニウム塩は、（ａ）２モルのポリ（１２−ヒドロキシステアリン酸）（酸価３５mgＫＯＨ／gm）および１モルのジメチルアミノプロピルアミンの反応生成物を（ｂ）当量のリン酸ジ−ｎ−へキシルとともに加熱することによって形成される完全に中和した塩である。（ａ）の製法は、ＥＰ１２７，３２５の比較例Ｃに記載されているが、硫酸ジメチルを用いる四級化段階は省く。ポリエステルアンモニウム塩は、接触面の摩耗に対する保護、スラッジの沈殿に対する保護、べアリング内で経験する極限圧力に対する抵抗性および酸化および腐蝕に対する抵抗性を与えることができる、潤滑剤用の添加剤として有用である。ポリエステルアンモニウム塩を使用することができる潤滑剤には、摩擦接触している金属表面を保護するための油およびグリースがある。ポリエステルアンモニウム塩は、潤滑剤の総重量を基準にして０．０１ないし１０重量％の濃度で使用することができる。本発明の別の特徴として、重量で０．０１ないし１０％、好ましくは０．０５ないし５％、特に０．１ないし２％のポリエステルアンモニウム塩を含有する潤滑剤より成る潤滑剤組成物が提供される。潤滑剤は油またはグリースであることができる。油という言葉には、シェウェーコベック（Schewe-Kobek）による“シュミールミッテル−タシェンブーク（Schmiermitte[-Taschenbuch）”〔フェティグ・フェルラーク（Huethig Verlag）、ハイデルベルク１９７４〕のような潤滑化に関する標準的なテキスト中、およびディー・クラマン（Ｄ・Klamann）による“ シュミールシュトッフェ・アンド・フェアヴァンテ・プロデュクテ（Schmiersto lleand Verwandte Produkte）”、〔フェアラーク・へミー（Verlag Chemie）、ヴァインハイム、１９８２〕中に記載されているもののような油が包含される。油は好ましくは鉱油または合成油またはこれらの混合物である。このような油の例としては、ポリ（アルキレングリコール）；ポリー（アルファーオレフィン）；エステル、特にフタル酸イソ一トリデシルのようなフタル酸エステル、ぺルフルオロアルキルエーテルおよびシリコーンがある。油は、機械的蒸気再圧縮、ヒートトランスファ一装置に使用されるようなフルオロ炭化水素、クロロフルオロ炭化水素またはクロロフルオロカーボンまたはこれらの種々の混合物を含むことができる。好ましい潤滑剤は工業的に使用されるもの、特に歯車油および圧媒油である。油は、金属不動態化剤（metal passivators）、粘度指数改良剤、流動点低下剤、分散助剤、洗浄剤、および摩耗、極限圧力、腐蝕、発錆および酸化に対する保護を与える別の添加剤のような液体潤滑剤に一般に加えられるその他の添加剤を含有することができる。このような添加剤の例は、ＥＰ３９８，８４３およびＵＳ４，９６２，２２７に記載されている。さらに特定すれば、この油はＥＰ４５５，４５１に記載されている耐蝕組成物を含有してもよい。グリースは好ましくは、ゲル化剤の添加によって増粘された、本明細書中に先に記載した通りの鉱油または合成油である。ゲル化剤は、リチウム石けん、リチウム複合石けん（lithiuim complexsoap）のような石けん、好ましくは微粉形で油に加えられる粘土、カーボンブラック、シリカまたはポリ尿素のような非石けんゲル化剤であることができる。粘土はいずれも好ましくは、第四アンモニウム化合物のような有機物質で表面を被覆されている。グリースがシリコーン油を基本にしている場合には、非石けんゲル化剤は好ましくはシリカ、特に１ミクロンより小さい平均粒径を有する石英ガラスである。ポリエステルアンモニウム塩およびポリエステルアンモニウム塩を含む潤滑剤組成物の保護から利益を得る金属には、鉄および鋼、そして特に銅および黄銅があり、この場合ポリエステルアンモニウム塩はこの後者の金属群に関しては多くの商業的に人手することができる潤滑剤添加剤よりも活動的でないことがわかった。ポリエステルアンモニウム塩は、摩擦接触している金属表面が軸受の一部であるとき特に有効であることがわかった。すなわち、本発明の別の特徴に従えば、ポリエステルアンモニウム塩またはポリエステルアンモニウム塩を含有する潤滑剤組成物で処理した金属表面、特に軸受が提供される。ポリエステルアンモニウム塩はまた耐蝕および抗酸化特性を示すので、これを例えばＥＰ４５５，４１５に記載されたように適当なキャリヤー中で金属表面に適用することができる。本発明を、下記の実施例においてさらに具体的に説明するが、ここではすべての部数および百分率は他に記述がない限り重量による。実施例１耐摩耗剤１Ａ）ポリエステルアミン（ＰＥＡ）の製造分子量約１６００（滴定によって決定した）のポリ（１２−ヒドロキシ−オクタデカン酸）２モルをＥＰ１２７，３２５の比較例Ｃに記載されたようにして１ −アミノ−３−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロパン１モルと反応させることよってポリエステルアミンを得た。氷酢酸中の０．１Ｍ過塩素酸で滴定したときこのアミンは‘塩素’価１５．６９mgＫＯＨ／ｇを有していた。Ｂ）リン酸へキシル（ＨＰ）の製造ｎ−ヘキサノール３モルを五酸化リン１モルと反応させることによってリン酸モノおよびジ−ｎ−ヘキシルの混合物を製造した。指示薬として１−ナフトフタレインを使用して０．１Ｍ水酸化カリウムアルコール溶液で滴定したとき、この物質は３７７．９mgＫＯＨ／ｇの‘酸化’を有していた。Ｃ）耐摩耗剤１の製造ＨＰ０．４１ｇおよびＰＥＤ９．５９ｇの混合物を、ほぼ１時間１００℃に加熱して反応を確実にした。これによって完全に中和された（ＦＮ）ＰＥＡの有機リン塩が得られた。実施例２潤滑剤１溶媒性の中性基剤油（４０℃での粘度２４mm²ｓ^-1；硫黄含有率１．６％）９９部に耐摩耗剤１１部を加えることによって潤滑剤組成物を製造した。実施例３対照として同じ溶媒性の申性基剤油を使用して、潤滑剤１の試料にＩＰ２３９に基づいた４球耐摩耗試験（a four ballantiwear test）を行なった（温度７５ ℃；時間１時間；荷重４０kg）。この試験の最後に平均摩耗傷あと直径（ＷＳＤ）を測定し、これらを表１に記録している。実施例４耐摩耗剤２Ａ）リン酸モノ２−へキシルデシル（ＰＭＨ）の製造このリン酸エステルは、２−へキシルデカノール（２４２ｇ）〔エフィカイ・ケミカルズ（Eficay Chemjcals）〕を室温で４日間ピロリン酸（２１３．６ｇ）〔９７％，フルカ（Fluka）〕と反応させることによって製造した。生成物を、ナトリウム塩、不活性有機溶媒中への抽出、および酸性化を経て精製した。収率１８％。この物質は、ブロモフェノールブルー指示薬の存在においてプロパン−２−オール中のＭ／１０水酸化テトラエチルアンモニウム（ＴＥＡＨ）を用いた自動滴定によって決定したときの最初の終点から酸価１６９．９mgＫＯＨ／ｇを有していた。Ｂ）耐摩耗剤２の製造ＰＭＨ１．０ｇおよびＰＥＤ１０．１５ｇの混合物をほぼ１５分間１００℃に加熱して反応を確実にした。これによって部分中和されたＰＥＤの有機リン塩が得られた。実施例５耐摩耗剤３ＢＤＨからのリン酸ビス（２−エチルヘキシル）（Ｍ／１０水酸化テトラエチルアンモニウム（ＴＥＡＨ）を用いた自動滴定により酸価１６９．９mgＫＯＨ／ｇを有する）１．０ｇおよびＰＥＤ１０．４３ｇの混合物をほぼ１５分間１００ ℃に加熱して反応を確実にした。これによって部分中和されたＰＥＤの有機リン塩が得られた。実施例６耐摩耗剤４ホスホロモノチオ酸０，０−ビス（２−エチルヘキシル）〔へキス卜（Hoechs t）〕（Ｍ／１０水酸化テトラエチルアンモニウム（ＴＥＡＨ）を用いた自動滴定により酸価１３８．０mgＫＯＨ／ｇを有する）１．０５ｇおよびＰＥＤ１０．１５ｇの混合物をほぼ１５分間１００℃に加熱して反応を確実にした。これによって完全に中和されたＰＥＤの有機リン塩が得られた。実施例７耐摩耗剤５ホスホロジチオ酸０，０−ジエチル〔アルドリッチ（Aldrich）〕（Ｍ／１０水酸化テトラエチルアンモニウム（ＴＥＡＨ）を用いた自動滴定による酸価２７９．０mgＫＯＨ／ｇを有する）１．０ｇおよびＰＥＤ１７．３ｇの混合物を、ほぼ１５分間１００℃に加熱して反応を確実にした。これによって完全に中和されたＰＥＤの有機リン塩を得た。実施例８耐摩耗剤６ｎ−オクチルホスホン酸〔ジョンソン・マッシイ（Johnson Matthey）〕（Ｍ／１０水酸化テトラエチルアンモニウム（ＴＥＡＭ）による自動滴定により酸価３２０．７mgＫＯＨ／ｇを有する）０．５ｇおよびＰＥＤ５．８９ｇの混合物を、ほぼ１５分間１００℃に加熱して反応を確実にした。これによって１：１のＰＥＤの有機リン塩を得た。実施例９耐摩耗剤７ＢＤＨからの２−エチルヘキシルホスホン酸２−エチルヘキシル（指示薬として１−ナフトフタレインを用いたＭ／１０水酸化カリウムアルコール溶液による自動滴定により酸価１８０．８ｍｇＫＯＨ／ｇを有する）１．０ｇおよびＰＥＤ１１．２４ｇの混合物を、ほぼ１５分間１００℃に加熱して反応を確実にした。これによって完全に中和されたＰＥＤの有機リン塩を得た。実施例１０耐摩耗剤８Ａ）ピロリン酸ジヘキシル（ＤＨＰ）の製造このリン酸エステルは、ジェイ・エイチ・クロンジェ（J.H.Cronje），J.S.Af rican Chem.lnst.,1949,2,15-27の方法において２モルのｎ−へキサノールを１モルの五酸化リンと反応させることによって対称および非対称エステルの混合物として製造された。指示薬として１−ナフトフタレインを用いてＭ／１０水酸化カリウムアルコール溶液で滴定したとき、この物質は酸価３５９mgＫＯＨ／ｇを有してした。Ｂ）耐摩耗剤Ｂの製造ＤＨＰ１．０６ｇおよびＰＥＤ２３．５ｇの混合物を、ほぼ１５分間１００℃ に加熱して反応を確実にした。これによって完全に中和されたＰＥＤの有機リン塩が得られた。実施例１１耐摩耗剤９Ａ）ポリエステルアミン（ＰＣＤ）の製造６−カプロラクトン５５ｇを、チタン酸テトラブチル０．１mlの存在において１．５時間１６０ないし１６５℃で撹拌しながら、１−アミノ−３−Ｎ，Ｎ−ジチメルアミノプロパン１０mlと反応させることによってポリ−エステルアミンを得た。０．１Ｍ塩酸で滴定したとき、このアミンは‘塩基’価１５．６９mgＫＯＨ／ｇを有していた。Ｂ）リン酸モノイソ−オクタデシル（ＩＯＰ）の製造３モルのイソ−オクタデカノールを１モルの五酸化リンと反応させることによってリン酸モノおよびジ−イソ−オクタデシルの混合物を製造した。この物質は、Ｍ／１０水酸化テトラエチルアンモニウム（ＴＥＡＨ）を用いた自動滴定によって決定した最初の終点から、酸価１６９．９mgＫＯＨ／ｇを有していた。Ｃ）耐摩耗剤９の製造ＩＯＰ７．８１ｇおよびＣＰＤ１２．９６ｇの混合物を約２０分間５０℃に加熱して反応を確実にした。これによってＰＣＤの塩を得た。実施例１２耐摩耗剤１０Ａ）ポリエステルアミン（ＰＥＰ）の製造分子量約１６００（滴定によって決定したもの）のポリ（１２−ヒドロキシオクタデカン酸）１モルを、最初に１１０℃に加熱しそして溶媒除去後に１７０℃ に加熱して水および過剰のピペラジンを除去することによってピペラジン水和物２モルと反応させることによってポリエステルアミンを得た。氷酢酸中の０．１Ｍ過塩素酸で滴定したときこのアミンは‘塩基’価３３．２ mgＫＯＨ／ｇを有していた。Ｂ）耐摩耗剤１０の製造ＨＰ７．８１ｇおよびＰＥＤ１２．９６ｇの混合物を、約２０分間５０℃に加熱して反応を確実にした。これによって完全に中和されたＰＥＰの塩が得られた。実施例１３潤滑剤２ないし１０潤滑剤組成物２ないし１０を、各々耐摩耗剤２ないし１０の各々から実施例２に記載したようにして製造した。実施例１４潤滑剤２ないし８および１０の各々の試料を、実施例３に記載したようにして試験してそのＷＳＤを決定し、これらを表２に記録している。実施例１５潤滑剤１１１部の耐摩耗剤９を９９部の合成エステルフタル酸ジ−イソ−トリデシル〔アイ・シー・アイ（ＩＣＩ）Ｃ＆Ｐ〕に添加することによって、潤滑剤組成物１１を製造した。実施例１６潤滑剤１１の試料を実施例３に記載したようにして試験してそのＷＳＤを決定して、これを表３に記録している。実施例１８潤滑剤１２１部の耐摩耗剤５を、総石けん含有率９．４％をもつヒドロキシステアリン酸リチウム基剤グリース９９部に添加することによって潤滑剤組成物１２を製造した。実施例１６潤滑剤１２の試料を、実施例３に記載したようにして試験してそのＷＳＤを決定して、これを表４に示している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩＣ１０Ｍ 137/10 Ｂ 9547−4Ｈ 137/12 9547−4Ｈ 137/14 9547−4Ｈ // Ｃ０８Ｇ 63/688 ＮＮＫ 7107−4Ｊ 63/692 ＮＮＭ 7107−4ＪＣ０８Ｌ 67/04 ＬＰＭ 8830−4ＪＣ１０Ｎ 30:06

Claims

【特許請求の範囲】１．有機−オキシリン酸、有機−チオリン酸またはそのエステルの式Ｙ−ＣＯ−〔Ｏ−Ａ−ＣＯ〕_n−Ｚ−Ｒ（式中、Ａは２価炭化水素基であり；Ｙは水素原子または場合により置換された炭化水素基であり；ｎは１から１００までの整数であり；Ｚは２価架橋基であり；そしてＲはアミノ基である）のポリエステルアミンとのアンモニウム塩。２．Ｙ−ＣＯ−が１２−ヒドロキシステアリルまたは１２−ヒドロキシオレイルである請求の範囲１に記載の塩。３．ｎが１ないし１０であり、そして基−Ｏ−Ａ−ＣＯ−が１２−オキシステアリル、１２−オキシオレイルまたは６−オキシカプロイルである、請求の範囲１または２に記載の塩。４．Ｚが式−ＮＱ−Ｌ−または−Ｏ−Ｌ（式中、Ｑは水素またはアルキルであり；Ｌは、アルキレンまたはヒドロキシアルキレン基であり、またはＮ，ＱおよびＬは、これらが結合している基Ｒ中の窒素原子とともに脂環式架橋基を形成する）の基である、請求の範囲１ないし３のいずれか１項に記載の塩。５．Ｒが式（式中Ｔ¹およびＴ²は別個に水素、Ｃ_1-22アルキル、置換されたＣ_1-22アルキル、アルカリールまたはシクロアルキルであるか；またはＴ¹およびＴ²は、これらが結合している窒素原子とともに５−または６−員環を形成する）を有する、請求の範囲１ないし４のいずれか１項に記載の塩。６．有機−オキシリン酸、有機−チオリン酸またはそのエステルが式（式中、Ｒ¹は直鎖状または分枝鎖状アルキル、アラルキル、アルカリール、アリール、シクロアルキル、アルケニルまたはアルキニル、または基Ｘ−Ｘ−（Ａ−Ｏ− ）_mＲ²または基−Ｘ−Ｐ−ＸＲ²であり；Ｒ²は水素または場合により置換されたＣ_1-30炭化水素基であり；Ａ−Ｏ−は、Ｃ_2-6アルキレンオキシであり；ｍは０ないし５０であり；そしてＸは酸素または硫黄であり；但しｍが０であるとき、Ｒ¹およびＲ²は両者がともに水素ではない）を有している、請求の範囲１ないし５のいずれか１項に記載の塩。７．酸またはそのエステルが式（式中、Ｒ⁵は別個に基−Ｏ−（Ａ−Ｏ−）_mＲ²であり；そしてＲ²，Ａ−Ｏ−およびｍは定義した通りであり；但しｍが０であるとき、両方のＲ²は水素ではない）または式（式中、Ｒ⁵は別個に基−Ｏ−（Ａ−Ｏ−）_mＲ²であり；そしてＲ²，Ａ−Ｏ−およびｍは定義した通りであり；但しｍが０であるとき、両方のＲ²が水素ではない）を有する、請求の範囲６に記載の塩。８．ａ）２モルのポリ（１２−ヒドロキシステアリン酸）および１モルのジメチル−アミノプロピルアミンの反応生成物；およびｂ）リン酸ジ−ｎ−ヘキシルから形成されるアンモニウム塩。９．潤滑剤および０．０１ないし１０重量％の請求の範囲１ないし８のいずれか１項に記載のアンモニウム塩を含んで成る潤滑剤組成物。１０．請求の範囲１ないし８のいずれか１項に記載のアンモニウム塩で処理した金属表面または請求の範囲９に記載の組成物で処理した金属表面。