JPH11158482A - ペンタエリスリトール誘導体およびその潤滑添加剤としての使用 - Google Patents
ペンタエリスリトール誘導体およびその潤滑添加剤としての使用Info
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- JPH11158482A JPH11158482A JP27383398A JP27383398A JPH11158482A JP H11158482 A JPH11158482 A JP H11158482A JP 27383398 A JP27383398 A JP 27383398A JP 27383398 A JP27383398 A JP 27383398A JP H11158482 A JPH11158482 A JP H11158482A
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- C10M135/26—Thiols; Sulfides; Polysulfides containing sulfur atoms bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms containing carboxyl groups; Derivatives thereof
-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 特定の油溶性酸化防止剤、特に十分な油溶性
および活性C−S結合を有するペンタエリスリトールす
なわち電子求引性基および第三水素を有する炭素に結合
された硫黄を含有するペンタエリスリトールの特定の誘
導体を使用し、潤滑用油および燃料の酸化耐性を高め
る。 【解決手段】 以下の式で表され、 【化1】 式中、EWG1およびEWG2は各々独立に選択される
電子求引性基であり、bは0または1であり、Aは、置
換および未置換の、アルカン、アルケン、アルキン、芳
香族類およびこれらの混合物からなる群から選択される
組成物。
および活性C−S結合を有するペンタエリスリトールす
なわち電子求引性基および第三水素を有する炭素に結合
された硫黄を含有するペンタエリスリトールの特定の誘
導体を使用し、潤滑用油および燃料の酸化耐性を高め
る。 【解決手段】 以下の式で表され、 【化1】 式中、EWG1およびEWG2は各々独立に選択される
電子求引性基であり、bは0または1であり、Aは、置
換および未置換の、アルカン、アルケン、アルキン、芳
香族類およびこれらの混合物からなる群から選択される
組成物。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の潤滑油
用酸化防止剤としての特定の(硫黄)メルカプト誘導体
に関する。
用酸化防止剤としての特定の(硫黄)メルカプト誘導体
に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】酸化
防止剤は、オイルの崩壊化学を中和したりあるいは最小
限に抑えたりするために潤滑油に添加される。例えば、
米国特許第5,200,101号には、特定のアミン/
ヒンダードフェノール、酸無水物およびチオールエステ
ル由来生成物は、多官能性酸化防止剤、耐摩耗および防
サビ用潤滑添加剤であると開示されている。しかしなが
ら、新たな抗酸化添加剤には依然として需要がある。本
発明はかかる需要に注目したものである。
防止剤は、オイルの崩壊化学を中和したりあるいは最小
限に抑えたりするために潤滑油に添加される。例えば、
米国特許第5,200,101号には、特定のアミン/
ヒンダードフェノール、酸無水物およびチオールエステ
ル由来生成物は、多官能性酸化防止剤、耐摩耗および防
サビ用潤滑添加剤であると開示されている。しかしなが
ら、新たな抗酸化添加剤には依然として需要がある。本
発明はかかる需要に注目したものである。
【0003】
【発明を解決するための手段】本発明によれば、主成分
として潤滑用油と、かかる潤滑用油よりも少ない量の以
下に示す組成を有する油溶性酸化剤と、を含む内燃機関
用配合潤滑油組成物が得られる。かかる少ない量は、潤
滑用油の酸化防止性を高めるのに有効な量とする。本発
明の化合物は、十分な硫黄密度(1モル比または重量パ
ーセント)と、不安定なS−C結合と、油相溶性(例え
ば、可溶性、分散性)とを含有する化合物群である。
として潤滑用油と、かかる潤滑用油よりも少ない量の以
下に示す組成を有する油溶性酸化剤と、を含む内燃機関
用配合潤滑油組成物が得られる。かかる少ない量は、潤
滑用油の酸化防止性を高めるのに有効な量とする。本発
明の化合物は、十分な硫黄密度(1モル比または重量パ
ーセント)と、不安定なS−C結合と、油相溶性(例え
ば、可溶性、分散性)とを含有する化合物群である。
【0004】組成物は、以下の式で示される化合物を含
む。
む。
【化2】 式中、EWG1およびEWG2は各々独立に選択される
電子求引性基であり、bは0(すなわち、(CH2)b
は存在しない)または1である。好ましくは、EWG1
およびEWG2は各々独立に選択される−COOR基で
あるが、しかしながら、適した他のEWGとして、ニト
ロニトリル、ケトン、イミド、SOnR(n=2または
3)およびアミド基が挙げられる。その他の物は当業者
間で周知であり、例えば、March,Advance
d Organic Chemistry、第2版、M
cGrawHillに開示されている。このようにして
得られる組成物は、以下の式で表される。
電子求引性基であり、bは0(すなわち、(CH2)b
は存在しない)または1である。好ましくは、EWG1
およびEWG2は各々独立に選択される−COOR基で
あるが、しかしながら、適した他のEWGとして、ニト
ロニトリル、ケトン、イミド、SOnR(n=2または
3)およびアミド基が挙げられる。その他の物は当業者
間で周知であり、例えば、March,Advance
d Organic Chemistry、第2版、M
cGrawHillに開示されている。このようにして
得られる組成物は、以下の式で表される。
【化3】 式中、Aは、置換および未置換の、枝分れまたは非枝分
れアルカン、アルキン、アルケン、芳香族類およびこれ
らの混合物からなる群から選択され、bは0(すなわ
ち、(CH2)bは存在しない)または1であり、R1
およびR2は各々、HおよびC1〜C36ヒドロカルビ
ル基から独立に選択される。好ましくは、Aがアルカン
である場合には、これはCH3CH2CH2−基であ
る。好ましくは、R1およびR2はCH3から独立に選
択される。本発明の組成物を特定の反応の生成物として
生成する場合には、この生成物は反応生成物の分布物と
して発生する。上記式はそれらのイソマーを含むもので
ある。
れアルカン、アルキン、アルケン、芳香族類およびこれ
らの混合物からなる群から選択され、bは0(すなわ
ち、(CH2)bは存在しない)または1であり、R1
およびR2は各々、HおよびC1〜C36ヒドロカルビ
ル基から独立に選択される。好ましくは、Aがアルカン
である場合には、これはCH3CH2CH2−基であ
る。好ましくは、R1およびR2はCH3から独立に選
択される。本発明の組成物を特定の反応の生成物として
生成する場合には、この生成物は反応生成物の分布物と
して発生する。上記式はそれらのイソマーを含むもので
ある。
【0005】一般に、Aは以下の式を有する置換基であ
る。
る。
【化4】 式中、F1、F2およびF3は、
【化5】 ヒドロカルビル、HおよびOH基およびこれらの混合物
からなる群から独立に選択され、cは0(すなわち、−
(CH2)bは存在しない)、1または2であり、
F1、F2またはF3が
からなる群から独立に選択され、cは0(すなわち、−
(CH2)bは存在しない)、1または2であり、
F1、F2またはF3が
【化6】 である場合には、Yは、Hおよび
【化7】 からなる群から独立に選択され、R1およびR2は各
々、HおよびC1〜C36ヒドロカルビル基から独立に
選択され、bは0(すなわち、−(CH)bは存在しな
い)または1である。
々、HおよびC1〜C36ヒドロカルビル基から独立に
選択され、bは0(すなわち、−(CH)bは存在しな
い)または1である。
【0006】また、本発明によれば、上記組成の化合物
を少なくとも1種含有する組成物を潤滑用油に添加する
ことを含む、潤滑用油の抗酸化特性を高める方法が得ら
れる。
を少なくとも1種含有する組成物を潤滑用油に添加する
ことを含む、潤滑用油の抗酸化特性を高める方法が得ら
れる。
【0007】さらに、本発明は、上述した組成を有する
新規な酸化防止剤と、主成分としての潤滑用油と、かか
る潤滑用油よりも少量かつ有効量で上述した組成を有す
る油溶性酸化防止剤と、を組み合わせて潤滑用油の酸化
防止性を高める、潤滑用油の酸化防止性を高める方法と
に関する。配合油中には、一般に約0.05〜約20重
量%の添加剤が存在し、好ましくは約0.1〜約15重
量%の添加剤が存在する。
新規な酸化防止剤と、主成分としての潤滑用油と、かか
る潤滑用油よりも少量かつ有効量で上述した組成を有す
る油溶性酸化防止剤と、を組み合わせて潤滑用油の酸化
防止性を高める、潤滑用油の酸化防止性を高める方法と
に関する。配合油中には、一般に約0.05〜約20重
量%の添加剤が存在し、好ましくは約0.1〜約15重
量%の添加剤が存在する。
【0008】本発明は、本願明細書に開示の要素を含
む、かかる要素からなる、あるいは本質的にかかる要素
からなるものであり、具体的に明記されていない要素の
非存在下でも実施可能なものである。
む、かかる要素からなる、あるいは本質的にかかる要素
からなるものであり、具体的に明記されていない要素の
非存在下でも実施可能なものである。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例によれば、潤滑
粘度のベースまたは配合油と、以下の式で表される油相
溶性(例えば、可溶性または分散性)酸化防止剤をベー
スすなわち配合潤滑油の酸化防止性を高めるのに十分ま
たは有効な量と、を組み合わせることで、潤滑用油に一
層良い酸化防止性を付与する方法が得られる。これらの
分子は、油相溶性(例えば、可溶性または分散性)であ
ること、特定の不安定なS−C結合が存在する、すなわ
ち、第三水素および電子求引性基に結合した炭素原子に
硫黄基が結合していること、抗酸化活性を高める(不安
定なS−C結合硫黄の)に十分な硫黄密度を有すること
によって他の化合物とは異なるものである。このよう
に、本発明では、これらの特定の不安定なS−C結合を
含有する化合物によって、かかる結合を含有しない化合
物(米国特許第5,200,100号に記載されている
ものなど)を用いる場合よりも酸化防止性が高まること
が見出された。
粘度のベースまたは配合油と、以下の式で表される油相
溶性(例えば、可溶性または分散性)酸化防止剤をベー
スすなわち配合潤滑油の酸化防止性を高めるのに十分ま
たは有効な量と、を組み合わせることで、潤滑用油に一
層良い酸化防止性を付与する方法が得られる。これらの
分子は、油相溶性(例えば、可溶性または分散性)であ
ること、特定の不安定なS−C結合が存在する、すなわ
ち、第三水素および電子求引性基に結合した炭素原子に
硫黄基が結合していること、抗酸化活性を高める(不安
定なS−C結合硫黄の)に十分な硫黄密度を有すること
によって他の化合物とは異なるものである。このよう
に、本発明では、これらの特定の不安定なS−C結合を
含有する化合物によって、かかる結合を含有しない化合
物(米国特許第5,200,100号に記載されている
ものなど)を用いる場合よりも酸化防止性が高まること
が見出された。
【0010】本発明のさらに他の実施例によれば、潤滑
用油と、以下に明記する組成を有する化合物を酸化防止
性増大量と、を含有する配合油組成物が得られる。本発
明のさらに他の実施例によれば、以下に明記する組成の
酸化防止性が高められた新規な組成物が得られる。
用油と、以下に明記する組成を有する化合物を酸化防止
性増大量と、を含有する配合油組成物が得られる。本発
明のさらに他の実施例によれば、以下に明記する組成の
酸化防止性が高められた新規な組成物が得られる。
【0011】組成物に含まれるのは、そのイソマーであ
る。さらに、組成物が特定の反応による生成物として生
成される場合には、かかる生成物はこれらの反応生成物
の分布物として発生する。具体的には、本発明によれ
ば、以下の式で表される組成物が得られる。
る。さらに、組成物が特定の反応による生成物として生
成される場合には、かかる生成物はこれらの反応生成物
の分布物として発生する。具体的には、本発明によれ
ば、以下の式で表される組成物が得られる。
【化8】 式中、EWG1およびEWG2は各々独立に選択される
電子求引性基であり、bは0(すなわち、(CH2)b
は存在しない)または1である。
電子求引性基であり、bは0(すなわち、(CH2)b
は存在しない)または1である。
【0012】好ましくは、EWG1およびEWG2は各
々独立に選択される−COOR基であるが、しかしなが
ら、適した他のEWGとして、ニトロ、ニトリル、ケト
ン、イミド、SOnR(n=2または3)およびアミド
基が挙げられる。好ましくは、このようにして得られる
組成物は以下の式で表される。
々独立に選択される−COOR基であるが、しかしなが
ら、適した他のEWGとして、ニトロ、ニトリル、ケト
ン、イミド、SOnR(n=2または3)およびアミド
基が挙げられる。好ましくは、このようにして得られる
組成物は以下の式で表される。
【化9】 式中、Aは、置換および未置換の、枝分れまたは非枝分
れアルカン、アルキン、アルケン、芳香族類およびこれ
らの混合物からなる群から選択され、bは0(すなわ
ち、(CH2)bは存在しない)または1であり、R1
およびR2は各々、HおよびC1〜C36ヒドロカルビ
ル基から独立に選択される。好ましくは、Aがアルカン
である場合には、これはCH3CH2CH2−基であ
り、好ましくはR1はH、bは1、R2はCH3であ
る。
れアルカン、アルキン、アルケン、芳香族類およびこれ
らの混合物からなる群から選択され、bは0(すなわ
ち、(CH2)bは存在しない)または1であり、R1
およびR2は各々、HおよびC1〜C36ヒドロカルビ
ル基から独立に選択される。好ましくは、Aがアルカン
である場合には、これはCH3CH2CH2−基であ
り、好ましくはR1はH、bは1、R2はCH3であ
る。
【0013】一般に、Aは、以下の式を有する置換基で
ある。
ある。
【化10】 式中、F1、F2およびF3は、
【化11】 ヒドロカルビル、HおよびOH基およびこれらの混合物
からなる群から独立に選択され、cは0(すなわち、−
(CH2)cは存在しない)、1または2であり、Fが
からなる群から独立に選択され、cは0(すなわち、−
(CH2)cは存在しない)、1または2であり、Fが
【化12】 である場合には、Yは、Hおよび
【化13】 からなる群から独立に選択され、R1およびR2は各
々、HおよびC1〜C36ヒドロカルビル基から独立に
選択され、bは0(すなわち、−(CH)bは存在しな
い)または1である。好ましくは、R1およびR2は同
一であり、好ましくはbは1である。
々、HおよびC1〜C36ヒドロカルビル基から独立に
選択され、bは0(すなわち、−(CH)bは存在しな
い)または1である。好ましくは、R1およびR2は同
一であり、好ましくはbは1である。
【0014】また、本発明によれば、硫黄密分子を含有
し、前記硫黄が第三水素結合を有する炭素と結合され、
前記炭素が電子求引性基と結合されている組成物を潤滑
用油に添加することを含む潤滑用油の抗酸化特性を高め
るための方法が得られる。
し、前記硫黄が第三水素結合を有する炭素と結合され、
前記炭素が電子求引性基と結合されている組成物を潤滑
用油に添加することを含む潤滑用油の抗酸化特性を高め
るための方法が得られる。
【0015】分子中の有機基(R1、R2および(C
H)b)は、特に硫黄官能性および存在する電子求引性
基の性質および種類に関して分子に油溶性または油分散
性を付与するのに十分な長さのものとする。最も望まし
くは、使用する条件下で化合物が油溶性または油分散性
になるか、あるいは化合物を油溶性または油分散性にす
ることができる。
H)b)は、特に硫黄官能性および存在する電子求引性
基の性質および種類に関して分子に油溶性または油分散
性を付与するのに十分な長さのものとする。最も望まし
くは、使用する条件下で化合物が油溶性または油分散性
になるか、あるいは化合物を油溶性または油分散性にす
ることができる。
【0016】本発明において、上記組成のペンタエリス
リトールおよび無水マレイン酸由来の好ましい抗酸化化
合物の例として、以下の化合物が挙げられる。
リトールおよび無水マレイン酸由来の好ましい抗酸化化
合物の例として、以下の化合物が挙げられる。
【化14】
【化15】
【化16】
【化17】 およびこれらのイソマー
【化18】 およびこれらのイソマー
【化19】
【化20】
【化21】 およびこれらのイソマー
【化22】 およびこれらのイソマー
【化23】
【化24】
【化25】 およびこれらのイソマー
【化26】 およびこれらのイソマー
【化27】 およびこれらのイソマー
【化28】 およびこれらのイソマーである。
【0017】上記の式1〜15において、Rは、上記の
式においてR1またはR2として述べた適当なヒドロカ
ルビルまたは有機基であればどのようなものであっても
よい。例として、C17H28O8S4(ペンタエリス
リトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)
と、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプト
プロピオネート)のエステル誘導チオールおよびエステ
ル加水分解モノカルボン酸チオール誘導体、特に式C
37H64O12S5およびC61H108O2 4S4
で表されるものが挙げられる。特に、C37H64O
12S5は以下の式で例示され、そのイソマーを含む。
式においてR1またはR2として述べた適当なヒドロカ
ルビルまたは有機基であればどのようなものであっても
よい。例として、C17H28O8S4(ペンタエリス
リトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)
と、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプト
プロピオネート)のエステル誘導チオールおよびエステ
ル加水分解モノカルボン酸チオール誘導体、特に式C
37H64O12S5およびC61H108O2 4S4
で表されるものが挙げられる。特に、C37H64O
12S5は以下の式で例示され、そのイソマーを含む。
【化29】 およびC61H108O24S4は以下の式で例示さ
れ、そのイソマーを含む。
れ、そのイソマーを含む。
【化30】 さらに別の好ましい化合物としては、
【化31】 および
【化32】 が挙げられる。
【0018】一般に、本発明の化合物は、アルカンチオ
ール、無水マレイン酸およびアルコールの反応生成物を
生成する方法によって調製可能である。反応器に無水マ
レイン酸と対応するアルコール源とを仕込み、窒素ブラ
ンケット下で無水マレイン酸の融点より高い温度まで加
熱する。チオール源および触媒量の非親核性塩基(トリ
エチルアミンなど)を導入する。適当な時間反応を実施
し、触媒量の遊離基開始剤(アゾビスイソブチルニトリ
ルなど)を添加して反応を終了させ、最大150℃まで
のアルコール還流温度で適当な時間加熱して、反応生成
物を生成する。マレアート類似物を生成するよう上記の
プロセスを適合化することも可能である。この方法を用
いると、一般に反応生成物のイソマー混合物が得られ
る。一般に、これは収率90%を上回る量で得ることが
できる。
ール、無水マレイン酸およびアルコールの反応生成物を
生成する方法によって調製可能である。反応器に無水マ
レイン酸と対応するアルコール源とを仕込み、窒素ブラ
ンケット下で無水マレイン酸の融点より高い温度まで加
熱する。チオール源および触媒量の非親核性塩基(トリ
エチルアミンなど)を導入する。適当な時間反応を実施
し、触媒量の遊離基開始剤(アゾビスイソブチルニトリ
ルなど)を添加して反応を終了させ、最大150℃まで
のアルコール還流温度で適当な時間加熱して、反応生成
物を生成する。マレアート類似物を生成するよう上記の
プロセスを適合化することも可能である。この方法を用
いると、一般に反応生成物のイソマー混合物が得られ
る。一般に、これは収率90%を上回る量で得ることが
できる。
【0019】添加剤は、自動車および同様の用途、特に
潤滑油に用いられている様々な油状物質の酸化耐性(酸
化防止性)特性を高める機能を有する。
潤滑油に用いられている様々な油状物質の酸化耐性(酸
化防止性)特性を高める機能を有する。
【0020】図面は、本発明の添加剤の本質的な特徴を
示している。各図の棒グラフの下に書かれた数字は使用
した化合物を示し、上記の説明で番号を補足した化学組
成に対応するものである。図1は、125℃でクメンヒ
ドロペルオキシド(CHP)を含有するS150/S1
00N油中の様々な添加剤(x軸)について、分解され
るCHPのモル数(y軸)(抗酸化性能の測定値)を添
加剤1モルあたりの分解量で示す図であり、硫黄密度が
高いほど抗酸化活性が高いことが示される。
示している。各図の棒グラフの下に書かれた数字は使用
した化合物を示し、上記の説明で番号を補足した化学組
成に対応するものである。図1は、125℃でクメンヒ
ドロペルオキシド(CHP)を含有するS150/S1
00N油中の様々な添加剤(x軸)について、分解され
るCHPのモル数(y軸)(抗酸化性能の測定値)を添
加剤1モルあたりの分解量で示す図であり、硫黄密度が
高いほど抗酸化活性が高いことが示される。
【0021】図2は、125℃でCHPを含有するS1
50N/S100N中の様々な添加剤(x軸)につい
て、分解されるクメンヒドロペルオキシド(CHP)の
モル数(y軸)を添加剤1モルあたりの分解量で示す図
であり、油溶性および官能性を持たせるR基が存在する
ことで油相溶性の高い添加剤ほど抗酸化活性が高いこと
が分かる。
50N/S100N中の様々な添加剤(x軸)につい
て、分解されるクメンヒドロペルオキシド(CHP)の
モル数(y軸)を添加剤1モルあたりの分解量で示す図
であり、油溶性および官能性を持たせるR基が存在する
ことで油相溶性の高い添加剤ほど抗酸化活性が高いこと
が分かる。
【0022】図3は、125℃でCHPを含有するS1
50N/S100中の様々な添加剤(x軸)について、
分解されるクメンヒドロペルオキシド(CHP)のモル
数(y軸)を添加剤1モルあたりの分解量で示す図であ
り、不安定なS−C結合を有する添加剤ほど抗酸化活性
が高いことが分かる。このように、芳香族硫黄を含有す
る硫化酸化防止剤すなわちNPSは、所望の不安定なS
−C結合を含まない一般に用いられている潤滑添加剤の
1つである。不安定なS−C結合の数が増すにつれて、
抗酸化性能も高まる(PEMP対TMPMP対EGMP
の反応生成物と一般に用いられている酸化防止剤すなわ
ちNPSとを比較)。
50N/S100中の様々な添加剤(x軸)について、
分解されるクメンヒドロペルオキシド(CHP)のモル
数(y軸)を添加剤1モルあたりの分解量で示す図であ
り、不安定なS−C結合を有する添加剤ほど抗酸化活性
が高いことが分かる。このように、芳香族硫黄を含有す
る硫化酸化防止剤すなわちNPSは、所望の不安定なS
−C結合を含まない一般に用いられている潤滑添加剤の
1つである。不安定なS−C結合の数が増すにつれて、
抗酸化性能も高まる(PEMP対TMPMP対EGMP
の反応生成物と一般に用いられている酸化防止剤すなわ
ちNPSとを比較)。
【0023】図4は、125℃でCHPを含有するS1
50N/S100N中の様々な添加剤(x軸)につい
て、分解されるクメンヒドロペルオキシド(CHP)の
モル数(y軸)を添加剤1モルあたりの分解量で示す図
であり、本発明の添加剤の硫黄密度、S−C結合不安定
さおよび油溶性を有していない添加剤は抗酸化活性も低
い、すなわち、DPA、ATP、HDOAおよびAPな
どの抗酸化官能性(部分)の取り込みによって、PEM
P/MA/C15H31OHよりも抗酸化性能が劣るこ
とが分かる。
50N/S100N中の様々な添加剤(x軸)につい
て、分解されるクメンヒドロペルオキシド(CHP)の
モル数(y軸)を添加剤1モルあたりの分解量で示す図
であり、本発明の添加剤の硫黄密度、S−C結合不安定
さおよび油溶性を有していない添加剤は抗酸化活性も低
い、すなわち、DPA、ATP、HDOAおよびAPな
どの抗酸化官能性(部分)の取り込みによって、PEM
P/MA/C15H31OHよりも抗酸化性能が劣るこ
とが分かる。
【0024】適した油状材料としては、鉱物油または合
成油のいずれかの状態の流動油、あるいは上述した油が
ビヒクルとして用いられたグリース状の流動油を含むこ
とができるヒドロカルビル潤滑用媒質が挙げられる。
成油のいずれかの状態の流動油、あるいは上述した油が
ビヒクルとして用いられたグリース状の流動油を含むこ
とができるヒドロカルビル潤滑用媒質が挙げられる。
【0025】一般に、本発明にしたがって使用される配
合油組成物は、主成分として潤滑粘度のベースまたは配
合油と、過半量未満の添加剤とを含む。「過半量未満」
という用語は、組成物の50重量%未満であることを意
味する。「主成分として含む」という用語は、組成物の
50重量%以上の量で含まれていることを意味する。特
に、本発明の添加剤は、かかる添加剤が添加される炭化
水素(すなわちベースまたは配合油)の酸化を遅らせる
のに十分かつ以下に述べるような他の特性も付与可能な
量で存在する。一般に、酸化防止性特性を付与する上で
はベースまたは配合油に比例した少量の添加剤が有効で
あり、組成物重量の約0.05重量%〜約20重量%、
好ましくは0.1重量%〜15重量%である。
合油組成物は、主成分として潤滑粘度のベースまたは配
合油と、過半量未満の添加剤とを含む。「過半量未満」
という用語は、組成物の50重量%未満であることを意
味する。「主成分として含む」という用語は、組成物の
50重量%以上の量で含まれていることを意味する。特
に、本発明の添加剤は、かかる添加剤が添加される炭化
水素(すなわちベースまたは配合油)の酸化を遅らせる
のに十分かつ以下に述べるような他の特性も付与可能な
量で存在する。一般に、酸化防止性特性を付与する上で
はベースまたは配合油に比例した少量の添加剤が有効で
あり、組成物重量の約0.05重量%〜約20重量%、
好ましくは0.1重量%〜15重量%である。
【0026】本発明の添加剤を添加して、従来技術にお
いて周知のいかなる方法によっても本発明の配合油を生
成することができる。
いて周知のいかなる方法によっても本発明の配合油を生
成することができる。
【0027】潤滑油は一般に、組成物の約75重量%〜
約99.5重量%、好ましくは約80重量%〜約99重
量%の量で使用される。様々な添加剤として存在する希
釈油は、上記の量で含まれる。潤滑剤がグリースの状態
で使用される場合、潤滑用油は一般に、グリースに用い
られる所望の量の増粘剤および他の添加剤成分を占めた
後に全グリース組成物とバランスするのに十分な量で使
用される。適した増粘剤は従来技術において周知のもの
である。
約99.5重量%、好ましくは約80重量%〜約99重
量%の量で使用される。様々な添加剤として存在する希
釈油は、上記の量で含まれる。潤滑剤がグリースの状態
で使用される場合、潤滑用油は一般に、グリースに用い
られる所望の量の増粘剤および他の添加剤成分を占めた
後に全グリース組成物とバランスするのに十分な量で使
用される。適した増粘剤は従来技術において周知のもの
である。
【0028】本発明において使用される潤滑剤の調製に
利用される潤滑粘度の油は、天然油、合成油またはこれ
らの混合物を主成分とするものであってもよい。天然油
としては、動物性油および植物性油の他、パラフィン、
ナフテンまたはパラフィン-ナフテン混合型の石油系流
動油、溶剤処理鉱物潤滑用油または酸処理鉱物潤滑用油
などの鉱物潤滑用油が挙げられる。石炭または頁岩由来
の潤滑粘度の油も有用である。合成潤滑用油としては、
重合化および共重合化したオレフィン、ポリ(1−ヘキ
セン)、ポリ(1−オクテン)、ポリ(1−デセン)な
どの炭化水素油およびハロ置換炭化水素油およびこれら
の混合物、アルキルベンゼン、ポリフェニルアルキル化
ジフェニルエーテルおよびアルキル化ジフェニルスルフ
ィドおよびこれらの誘導体、類似物および同族体などが
挙げられる。未精製、精製または再精製油は、上述した
タイプの天然のものであっても合成のもの(ならびにこ
れらの2種類以上の混合物)であっても、本発明に使用
することができる。未精製油は天然または合成のソース
からさらに精製することなく直接得られるものである。
例えば、レトルト作業によって直接得られる頁岩油、一
次蒸留によって直接得られる石油、エステル化工程によ
って直接得られ、さらに処理されることなく利用される
エステル油などは、未精製油である。精製油は、従来技
術において周知の精製ステップを1回以上通して処理を
し、1つ以上の特性を改善してあること以外は未精製油
と同様である。再精製(すなわち、再クレームまたは再
処理)油は、精製油に適用される精製油を得る上で用い
る方法と同様の方法で得られるが、添加剤および油分解
生成物を除去または消費することを意図した技術によっ
てさらに処理を行うことも多い。最も好ましくは、本願
明細書において使用する油は石油由来の油である。
利用される潤滑粘度の油は、天然油、合成油またはこれ
らの混合物を主成分とするものであってもよい。天然油
としては、動物性油および植物性油の他、パラフィン、
ナフテンまたはパラフィン-ナフテン混合型の石油系流
動油、溶剤処理鉱物潤滑用油または酸処理鉱物潤滑用油
などの鉱物潤滑用油が挙げられる。石炭または頁岩由来
の潤滑粘度の油も有用である。合成潤滑用油としては、
重合化および共重合化したオレフィン、ポリ(1−ヘキ
セン)、ポリ(1−オクテン)、ポリ(1−デセン)な
どの炭化水素油およびハロ置換炭化水素油およびこれら
の混合物、アルキルベンゼン、ポリフェニルアルキル化
ジフェニルエーテルおよびアルキル化ジフェニルスルフ
ィドおよびこれらの誘導体、類似物および同族体などが
挙げられる。未精製、精製または再精製油は、上述した
タイプの天然のものであっても合成のもの(ならびにこ
れらの2種類以上の混合物)であっても、本発明に使用
することができる。未精製油は天然または合成のソース
からさらに精製することなく直接得られるものである。
例えば、レトルト作業によって直接得られる頁岩油、一
次蒸留によって直接得られる石油、エステル化工程によ
って直接得られ、さらに処理されることなく利用される
エステル油などは、未精製油である。精製油は、従来技
術において周知の精製ステップを1回以上通して処理を
し、1つ以上の特性を改善してあること以外は未精製油
と同様である。再精製(すなわち、再クレームまたは再
処理)油は、精製油に適用される精製油を得る上で用い
る方法と同様の方法で得られるが、添加剤および油分解
生成物を除去または消費することを意図した技術によっ
てさらに処理を行うことも多い。最も好ましくは、本願
明細書において使用する油は石油由来の油である。
【0029】燃料中の酸化防止剤として用いる場合、濃
度範囲は酸化防止剤で一般に用いられている範囲内のど
のような量であってもよい。しかしながら、特に上限は
燃料中の硫黄含有量に関する規制によって制限されてい
る。
度範囲は酸化防止剤で一般に用いられている範囲内のど
のような量であってもよい。しかしながら、特に上限は
燃料中の硫黄含有量に関する規制によって制限されてい
る。
【0030】潤滑剤に一般に添加される他の添加剤も含
有させることができる。このような従来の添加剤のタイ
プとしては、粘度調整剤、極圧添加剤、腐蝕抑制剤、流
動点降下剤、洗浄剤、分散剤、色安定剤、消泡剤の他、
ディーゼル潤滑剤を配合生成する当業者間で周知の他の
添加剤材料が挙げられる。
有させることができる。このような従来の添加剤のタイ
プとしては、粘度調整剤、極圧添加剤、腐蝕抑制剤、流
動点降下剤、洗浄剤、分散剤、色安定剤、消泡剤の他、
ディーゼル潤滑剤を配合生成する当業者間で周知の他の
添加剤材料が挙げられる。
【0031】本願明細書において、反応生成物を示すの
に用いている規則は以下の通りすなわち、化合物/誘導
剤/誘導剤/誘導剤である。これについて一例を挙げる
と、PEMP/MA/C15H31OHは、1当量の無
水マレイン酸と1当量のC1 5H31OHとから誘導さ
れたPEMPである。PEMP/4MA/3ROH/A
TPは、4当量の無水マレイン酸と、3当量のアルコー
ルと、1当量のATPとから誘導されたPEMPであ
る。
に用いている規則は以下の通りすなわち、化合物/誘導
剤/誘導剤/誘導剤である。これについて一例を挙げる
と、PEMP/MA/C15H31OHは、1当量の無
水マレイン酸と1当量のC1 5H31OHとから誘導さ
れたPEMPである。PEMP/4MA/3ROH/A
TPは、4当量の無水マレイン酸と、3当量のアルコー
ルと、1当量のATPとから誘導されたPEMPであ
る。
【0032】本願明細書では、以下の訳語を使用する。 略語 意味 PEMP ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート ) MA 無水マレイン酸 LM ラウリルマレアート ADPA アミノジフェニルアミン DPA ジフェニルアミン ATP アミノチオフェノール HDQA ヘキサデシルオキシアニリン DBM ジブチルマレアート PEMA ペンタエリスリトールメルカプトアセテート TMPMP トリメチロールプロパンメルカプトプロピオネート EGMP エチレングリコールメルカプトプロピオネート EGMA エチレングリコールメルカプトアセテート AP アミノフェノール NPS ノニルフェニルスルフィド
【0033】以下の実施例を参照して本発明を例示す
る。
る。
【0034】実施例1:ペンタエリスリトールテトラキ
ス(3−メルカプトプロピオネート)のC37H54O
11S5誘導体の調製 ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロ
ピオネート)、C17H28O8S4およびアセチレン
ジカルボン酸(ADCA)の溶液を、1C17H28O
8S4:4(ADCA)のモル比で室温にてジオキサン
に溶解して混合した後、触媒トリエチルアミン(TE
A)0.02モル%を添加した。混合物を攪拌しながら
1時間で60℃まで加熱し、続いて室温まで冷却してC
33H36O24S4を形成した。16時間後、ADC
Aと同モル数の量のドデシルメルカプタン(C12H
25SH)を溶液に添加し、C81H140O24S8
を生成している残りの二重結合にPEMP誘導体を加
え、これを70℃での真空蒸留によって単離して過剰な
溶剤を除去した。
ス(3−メルカプトプロピオネート)のC37H54O
11S5誘導体の調製 ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロ
ピオネート)、C17H28O8S4およびアセチレン
ジカルボン酸(ADCA)の溶液を、1C17H28O
8S4:4(ADCA)のモル比で室温にてジオキサン
に溶解して混合した後、触媒トリエチルアミン(TE
A)0.02モル%を添加した。混合物を攪拌しながら
1時間で60℃まで加熱し、続いて室温まで冷却してC
33H36O24S4を形成した。16時間後、ADC
Aと同モル数の量のドデシルメルカプタン(C12H
25SH)を溶液に添加し、C81H140O24S8
を生成している残りの二重結合にPEMP誘導体を加
え、これを70℃での真空蒸留によって単離して過剰な
溶剤を除去した。
【0035】実施例2:ペンタエリスリトールテトラキ
ス(3−メルカプトプロピオネート)のC65H108
O24S4誘導体の調製 PEMP、C17H28O8S4および無水マレイン酸
(MA)の溶液を、1C17H28O8S4:4MAの
モル比で室温にて最小容量のテトラヒドロフラン(TH
F)に溶解した。これらの溶液を混合した後、触媒トリ
エチルアミン(TEA)0.02モル%を添加し、攪拌
しながら1時間で60℃まで加熱し、続いて室温まで冷
却した。16時間後、MAと同モル数の量のn−オクタ
ノールすなわちC8H17OHを溶液に添加して無水物
を切開し、C65H108O24S4すなわち上記の式
(2)で表されるn−オクチルへミエステル誘導体を形
成し、これを70℃での真空蒸留によって単離して過剰
な溶剤を除去した。
ス(3−メルカプトプロピオネート)のC65H108
O24S4誘導体の調製 PEMP、C17H28O8S4および無水マレイン酸
(MA)の溶液を、1C17H28O8S4:4MAの
モル比で室温にて最小容量のテトラヒドロフラン(TH
F)に溶解した。これらの溶液を混合した後、触媒トリ
エチルアミン(TEA)0.02モル%を添加し、攪拌
しながら1時間で60℃まで加熱し、続いて室温まで冷
却した。16時間後、MAと同モル数の量のn−オクタ
ノールすなわちC8H17OHを溶液に添加して無水物
を切開し、C65H108O24S4すなわち上記の式
(2)で表されるn−オクチルへミエステル誘導体を形
成し、これを70℃での真空蒸留によって単離して過剰
な溶剤を除去した。
【0036】実施例3:2−(チオプロピル)−1,4
−ブタンジオン酸、1−メチルエステルおよび2−(チ
オプロピル)−1,4−ブタンジオン酸、4−メチルエ
ステル混合物の調製 温度計、滴下漏斗、攪拌機および還流冷却器を備えた四
首フラスコを燃焼して窒素で掃引した。無水マレイン酸
(49g;0.5モル)を仕込んだ。次にメタノール
(21g;0.654モル)を添加し、反応器を加熱し
て還流した。滴下漏斗において、n−プロピルメルカプ
タン(61g;0.8モル)およびトリエチルアミン
(1g;7mmol)を混合した。混合物をゆっくりと
添加した。このようにして得られた混合物を6時間還流
した。市販の遊離基開始剤であるVaso−64(0.
025g;0.15mmol)を反応器に加え、混合物
をさらに3時間還流下で浸漬した。反応器内容物の13
C NMR分光を行ったところ、イソマーの所望の混合
物の90%収率が反映された。
−ブタンジオン酸、1−メチルエステルおよび2−(チ
オプロピル)−1,4−ブタンジオン酸、4−メチルエ
ステル混合物の調製 温度計、滴下漏斗、攪拌機および還流冷却器を備えた四
首フラスコを燃焼して窒素で掃引した。無水マレイン酸
(49g;0.5モル)を仕込んだ。次にメタノール
(21g;0.654モル)を添加し、反応器を加熱し
て還流した。滴下漏斗において、n−プロピルメルカプ
タン(61g;0.8モル)およびトリエチルアミン
(1g;7mmol)を混合した。混合物をゆっくりと
添加した。このようにして得られた混合物を6時間還流
した。市販の遊離基開始剤であるVaso−64(0.
025g;0.15mmol)を反応器に加え、混合物
をさらに3時間還流下で浸漬した。反応器内容物の13
C NMR分光を行ったところ、イソマーの所望の混合
物の90%収率が反映された。
【0037】実施例4:2−(チオプロピル)−1,4
−ブタンジオン酸、1−メチルジエステルの調製 温度計、滴下漏斗、攪拌機および還流冷却器を備えた四
首フラスコを燃焼して窒素で掃引した。ジブチルマレア
ート(114g;0.5モル)を仕込んだ。滴下漏斗に
おいて、n−プロピルメルカプタン(61g;0.8モ
ル)およびトリエチルアミン(1g;7mmol)を混
合した。混合物をゆっくりと添加した。次にこれを6時
間で95℃まで加熱した。市販の遊離基開始剤であるV
aso−66(0.025g;0.15mmol)を反
応器に加え、混合物をさらに3時間還流下で浸漬した。
−ブタンジオン酸、1−メチルジエステルの調製 温度計、滴下漏斗、攪拌機および還流冷却器を備えた四
首フラスコを燃焼して窒素で掃引した。ジブチルマレア
ート(114g;0.5モル)を仕込んだ。滴下漏斗に
おいて、n−プロピルメルカプタン(61g;0.8モ
ル)およびトリエチルアミン(1g;7mmol)を混
合した。混合物をゆっくりと添加した。次にこれを6時
間で95℃まで加熱した。市販の遊離基開始剤であるV
aso−66(0.025g;0.15mmol)を反
応器に加え、混合物をさらに3時間還流下で浸漬した。
【図1】125℃でクメンヒドロペルオキシド(CH
P)を含有するS150/S100N油中の様々な添加
剤(x軸)について、抗酸化性能の測定値として、分解
されるCHPのモル数(y軸)を添加剤1モルあたりの
分解量で示す図であり、硫黄密度が高いほど抗酸化活性
が高いことが示される。
P)を含有するS150/S100N油中の様々な添加
剤(x軸)について、抗酸化性能の測定値として、分解
されるCHPのモル数(y軸)を添加剤1モルあたりの
分解量で示す図であり、硫黄密度が高いほど抗酸化活性
が高いことが示される。
【図2】125℃でCHPを含有するS150N/S1
00N中の様々な添加剤(x軸)について、分解される
クメンヒドロペルオキシド(CHP)のモル数(y軸)
を添加剤1モルあたりの分解量で示す図であり、油相溶
性の高い添加剤ほど抗酸化活性が高いことが分かる。
00N中の様々な添加剤(x軸)について、分解される
クメンヒドロペルオキシド(CHP)のモル数(y軸)
を添加剤1モルあたりの分解量で示す図であり、油相溶
性の高い添加剤ほど抗酸化活性が高いことが分かる。
【図3】125℃でCHPを含有するS150N/S1
00N中の様々な添加剤(x軸)について、分解される
クメンヒドロペルオキシド(CHP)のモル数(y軸)
を添加剤1モルあたりの分解量で示す図であり、不安定
なS−C結合を有する添加剤ほど抗酸化活性が高いこと
が分かる。
00N中の様々な添加剤(x軸)について、分解される
クメンヒドロペルオキシド(CHP)のモル数(y軸)
を添加剤1モルあたりの分解量で示す図であり、不安定
なS−C結合を有する添加剤ほど抗酸化活性が高いこと
が分かる。
【図4】125℃でCHPを含有するS150N/S1
00N中の様々な添加剤(x軸)について、分解される
クメンヒドロペルオキシド(CHP)のモル数(y軸)
を添加剤1モルあたりの分解量で示す図であり、本発明
の添加剤の硫黄密度、S−C結合不安定さおよび油溶性
を有していない添加剤は抗酸化活性も低いことが分か
る。
00N中の様々な添加剤(x軸)について、分解される
クメンヒドロペルオキシド(CHP)のモル数(y軸)
を添加剤1モルあたりの分解量で示す図であり、本発明
の添加剤の硫黄密度、S−C結合不安定さおよび油溶性
を有していない添加剤は抗酸化活性も低いことが分か
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C10N 40:25 (72)発明者 ジェイムズ・エス・プケイス アメリカ合衆国ニュージャージ州08535、 ペリネビル、バン・ハイス・ドライブ16 (72)発明者 ステファン・ディー・キャメロン アメリカ合衆国ニュージャージー州08848、 ミルフォード、マウンテン・プレザント・ ロード−ミルフォード423 (72)発明者 リチャード・サムエル・ポリゾッチ アメリカ合衆国ニュージャージー州08848 −2153、ミルフォード、マウンテン・プレ ザント・ロード−リトル・ヨーク30
Claims (3)
- 【請求項1】 以下の式で表され、 【化1】 式中、EWG1およびEWG2は各々独立に選択される
電子求引性基であり、bは0または1であり、Aは、置
換および未置換の、アルカン、アルケン、アルキン、芳
香族類およびこれらの混合物からなる群から選択される
組成物。 - 【請求項2】 請求項1に記載の組成物が添加された潤
滑用油を主成分として含む潤滑用油組成物。 - 【請求項3】 (a) 無水マレイン酸の融点よりも高
い温度で、アルカンチオール、無水マレイン酸およびア
ルコール源を加熱し、 (b) チオール源および触媒量の非親核性塩基を導入
し、 (c) ステップ(b)の生成物と触媒量の遊離基開始
剤とを反応させて、反応生成物を生成し、 (d) ステップ(c)の生成物から過剰なチオールま
たはアルコールを除去することからなる方法によって生
成される組成物。
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