JPS61192796A - アルケニルコハク酸化合物と芳香族アミンとの反応生成物、およびその潤滑剤組成物 - Google Patents

アルケニルコハク酸化合物と芳香族アミンとの反応生成物、およびその潤滑剤組成物

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JPS61192796A
JPS61192796A JP60096551A JP9655185A JPS61192796A JP S61192796 A JPS61192796 A JP S61192796A JP 60096551 A JP60096551 A JP 60096551A JP 9655185 A JP9655185 A JP 9655185A JP S61192796 A JPS61192796 A JP S61192796A
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lubricant
product
acid compound
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ハリー・ジヨン・アンドレス・ジユニア
ヘンリー・アシユジアン
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はすぐれた分散剤活性と酸化防止剤活性をもつ潤
滑剤組成物において有用な添加剤に関するものである。
伝達液、ベアリング潤滑剤、動力伝達液およびディーゼ
ルエンジン潤滑剤のような有機潤滑油の通常の用途にお
いて、ベース媒体が酸化条件にさらされ、スラッジ、ラ
ッカー、腐蝕性酸などの形成をもたらすことが知られて
いる。
これらの生成物は酸化残留物または他の固体汚染物を残
留させて、流体の正常機能を妨害し、その粘度を増し、
さらには設備自体の部品へはげしい損傷をひきおこすの
で、望ましくない。
近代エンジンの潤滑において、油組成物は酸、ススラツ
ジおよび他の固体汚染物が可動金属部品と接触を保つの
を妨げることができるものでなければならない。不十分
なピストン移動および過度のイアリング腐蝕は、スラッ
ジおよび酸化生成物がエンジン中に沈着するのを妨げな
いかぎり発生し得る。すぐれた分散剤はそれゆえ新しい
エンジン油において特に必要とされる。
これらの障害を減らす最も望ましい方式は、ベース潤滑
剤流体へ、固体粒子を分散させそれらが設備の正常機能
を妨げるのを防ぐことができかつ金属表面を比較的清浄
に保つことができる添加剤を添加することである。現今
、益々激しい条件の下で作動する近代設備の場合、改善
された分散剤性質をもつ新しい洗浄剤を開発することは
きわめて望ましく、これらの洗浄剤はそれらを添加した
液体潤滑剤の中で可溶でありかつその中で自らが安定で
あるものである。
本発明によると、(i)(α)アルケニルコハク酸化合
物(i)を式 %式%() の二級アミン(Ill (式中、AとBは、同種または
異種であってよく、各々が独立に芳香族基またはアルキ
ル置換芳香族基である)と反応させ、(h)工程(α)
の生成物を、式 %式%)() のアルカノールアミン(式中、Rは1個から6個の炭素
原子をもつアルキレン基であり、Xは1から3であり、
yはOから2であり、Xとyの和が3である)1式 (HOR)xt CCH)yt NH2(TII)のア
ミノメタン(式中、R2はR1と同じものであり、X′
とy′はそれぞれXおよびyと同じ意味をもつ)、並び
に次の一般式 をもつ群から選ばれるヒンダードアルコール〔式中、R
とRは各々独立にCHOH1CH20HおよびCH3か
ら選ばれ、R5はHあるいは約4個から22個好ましく
は約5個の炭素原子のアルキル基から選ばれる〕、から
成る群から選ばれる化合物(m)と反応させることによ
ってつくられる生成物;および、(2)主要量の潤滑剤
と少量の分散剤的量/酸化防止剤酌量の上記反応生成物
(i)とから成る潤滑剤組成物;が提供される。この反
応生成物は任意的には硼酸化されていてもよい。反応生
成物はまた液状炭化水素燃料中で使用してもよい。
アルケニルコハク酸、そのエステルあるいは無水物を含
むアルケニルコハク酸化合物(i)は、アルケニル基が
二重結合と25個から約300個好ましくは30個から
150個の炭素原子を含む炭化水素であるものである。
このアルケニル基は約360から約1800の数平均分
子量をもつことができる。炭素原子数が2個から約10
個のオレフィンの接触的オリゴマー化のような既知の技
法によってオレフィンまたはポリオレフィンからオリぜ
マーをつくることができ、そして、このようにしてつく
られるオリゴマーを次に無水マレイン酸と周知の方法(
BF3触媒によるような〕によって反応させてアルケニ
ルコノ・り酸化合物を生成させることができる。オレフ
ィンは1−オクテン、1−デセン、1−ドデセンなどの
ような簡単なアルケンであってよく、あるいはエテノ、
プロはン、1−ブテン、イソブチン、1−ヘキセン、1
−オクテンなどのようなオレフィンのポリマーあるいは
コポリマーであってよい。
アルケニルコハク酸エステルはモノエステルとジエステ
ルを含み、式 %式%( によって表わすことができ、この式において、R′は上
記定義のアルケニル基であり、R“とR′〃は水素であ
るかあるいは1個から22個の炭素原子をもつ炭化水素
基である。好ましくは、その基は1個から18個の炭素
原子をもつアルキルである。
例えば、R“とR///はメチル、エチル、ブチル、オ
クチル、ドテシル、オクタデシル、エイコシルなどであ
ってよい。それらはまた水素であってもよい、R“とR
″′の両者が同種または異種のいずれかの炭化水素基で
あってよいが、それらのうちの一方だけは水素であるこ
とができる。換言すると、R“とR″′の少くとも一つ
は炭化水素基でなければならない。
上記の式A−NH−B  (Il  の好ましい二級芳
香族アミンは、式 の二級芳香族アミンを含み、式中、AとBは各々芳香族
またはアリール基であり、同種または異種であってよ(
、かつ脂肪族置換基好ましくは1個から44個好ましく
は約4個から18個の炭素原子をもつアルキル置換基を
含んでいてもよく;各アリール基(AとB)は別々にア
ルキル基のほかに置換基を含むベンゼン核あるいはナフ
タレン核であってよい。Aおよび/またはBは、例えば
、アルファーナフチル基またはベーターナフチル基のよ
うなナフタVン残基であってよい。芳香族基あるいはア
リール基は一般的には6個から約50個の炭素原子、好
ましくは6個から14個の炭素原子をもつ。アルキルで
あることのほかに、置換基はまたアルアルキル、アルコ
キシ、あるいはアシルオキ7の基であってよい。しかし
、好ましくは置換基は三級オクチル、t−)”デシル、
ジーを一ビデシル、t−ブチルおよびジ−t−ブチルの
中から選ばれる。
芳香族アミンの例はモノ−ターシャリアルキル−ジアリ
ールアミン、ジ−ターシャリオクチル−ジフェニルアミ
ン、ジアルキル−ジアリールアミン、ジフェニルアミン
、4−ターシャリ深ンチルーシフェニルアミン、N−p
−ターシャリスンチルーフェニルーアルファーナフチル
アミン、ベーター4−ターシャリオクチル−フェニル−
アルファーナフチルアミン、N−p−(i:1:3:3
ニーテトラメチルブチル)アルファーナフチルアミン、
4−1)−(i:1:3:3:−テトラメチルズチル)
ジフェニルアミン、フェニル−アルファーナフチルアミ
ンおよびフェニル−ベーターナフチルアミンを含む。
好ましい芳香族アミンはジフェニルアミンとフェニル−
アルファーナフチルアミンおよびそれらのアルキル化誘
導値を含む。
好ましいアルカノールアミンはトリエタノールアミンで
ある。
好ましいアミノメタンはトリス(ヒドロキシメチル〕−
アミノメタンである。
式(IV) −(■〕の好ましいヒンダードアルコール
ははンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、シ
ヘンタエリスリトール、トリメチロールエーテル、トリ
メチル−L3−−!メタンジオール、ネオにンチルグリ
コール、およびトリメチロールブタンを含む。
反応剤、すなわち、コハク酸化合物、芳香族アミンおよ
びヒンダードアルコールは当業既知のいずれかの方法に
よってつくることができ、−あるいは適当な商業源から
得ることができる。
本発明による生成物が得られる反応は広くいえば、約5
0℃から約300℃の広い範囲の条件にわたって5反応
剤の温度と反応性に応じて約0.5時間から約10時間
、大気圧または昇圧下において、実施することができる
。反応の温度は約50℃から約250℃であることがで
き、好ましくは。
アルケニルコハク酸化合物とアリールアミンの間の反応
について約100℃から約200℃である。
アルケニルコ・・り酸化合物−ジアリールアミン生成物
とアミノメタンまたはアルカノールアミンとの反応を実
施するときには、温度は一般には約100℃から約30
0℃、好ましくは約150℃から約275℃である。時
間は約1時間またはそれ以内から約10時間にわたる。
アルケニルコハク酸化合物−アリールアミン生成物とヒ
ンダードアルコールとの反応を実施するときには、温度
は一般的には約100℃から約300℃であり、好まし
くは約125℃から約275℃であって、時間は約1時
間またはそれ以内から約10時間に及ぶ。
反応剤はアルケニルコハク酸化合物の1,0モルあたり
約0.1から約1.0モルのアリールアミン、およびア
ルケニルコハク酸化合物の1.0モルあたり約01から
1.2モルのアルカノールアミンまたはアミノメタン、
あるいは約0.5から1モルのヒンダードアルコールを
使用できる。反応剤の好ましい量は1.0モルのアルケ
ニルコハク酸化合物、LQモルのアリールアミン、およ
び0.6モルより多くないアルカノールアミンまたはア
ミノメタン、および約0.75モルのヒンダードアルコ
ールである。
アルケニルコハク酸化合物、好ましくは、置換または非
置換の酸無水物または酸、は約360から約1800の
数平均分子量をもつことができ、すなわち、好ましくは
約30個から150個の炭素原子をもつ。
反応は一般的には、まずアルケニルコ/Sり酸と芳香族
アミンを反応させ次いでその生成物をアルカノールアミ
ン、アミノメタンあるいはヒンダードアルコールと反応
させることによって実施される。しかし、当業既知のい
ずれかの慣用的方法を用いることができる。
反応順序は(i)アルキルコハク酸化合物とジアリール
アミンとの反応と(21(i)とアルカノールアミンと
の反応であるように開示されているけれども、本発明は
その方法に限定されない。例えば、アルカノールアミン
をアルケニルコハク酸化合物と反応させ、次いでそのよ
うにして得た生成物をジアリールアミンと反応させても
よい。ジアリールアミンまたはアルカノールアミンに関
係する反応について上述した同じ時間と温度が一般的に
はそのような反応にあてはまる。さらに、すべての反応
剤を混合し一段で反応させることができ、その場合、温
度はここでも約50℃から約300℃であり、時間が約
0.5時間から約10時間であることができる。
本発明の硼酸化されていない反応生成物は硼酸、酸化硼
素、アルキル硼酸塩あるいはそれらの混合物のような硼
素化合物との反応によって硼酸塩化することができる。
硼酸を好ましくは過剰のアルコールと反応させてアルキ
ル硼酸塩を形成させ、これが硼酸塩化されていない反応
生成物と反応して硼酸塩化反応生成物を形成する。低級
アルコール例えば、メタノール、エタノール、プロパツ
ール、ブタノール、はツタノールなどのようなアルコー
ルが特に有用である。約1モルの非硼酸化反応生成物を
一モルから1モル、好ましくは約了モルの硼素化合物と
反応させる。
硼酸塩化生成物を形成させる反応は約80℃から約26
0℃、好ましくは約110℃から約120℃において実
施できる。選ばれる温度は大部分は特定の反応剤と溶剤
使用の有無に依存する。反応圧力は真空、大気圧あるい
は正圧であることができる。
本発明の生成物は少割合の分散剤的量あるいは腐蝕防止
剤的量で主要割合の潤滑油またはグリースあるいは他や
固体の潤滑剤または燃料と一緒に用いられる。一般的に
は、これは全組成物の重量で約0.051から約15係
の量である。その上、他の洗浄剤、酸化防止剤、耐摩耗
剤などのような他の添加剤はそれらの既知の目的に対し
てその中で相客的に用いることができる。これらの添加
剤はフェネート、スルホネート、コハク酸イミド、ジチ
オ燐酸亜鉛、ポリマー、カルシウム塩およびマグネシウ
ム塩、などを含むことができる。
ここで開示された生成物と一緒に使用することに対して
期待される潤滑剤は潤滑粘度の鉱油および合成油、鉱油
混合物、合成油混合物、および鉱油と合成油の混合物を
含む。合成炭化水素油はセタンのような長鎖アルカン、
およびヘキセン、オクテン、デセンおよびドデセンなど
のオリゴマーのようなオレフィンポリマーを含む。本発
明の生成物は合成炭化水素オレフィンオリゴマーとより
少量の炭化水素カルボン酸エステル液体との混合物を使
用して調合した合成油の中で特別に有効である。鉱油あ
るいは合成炭化水素油と混合できるその他の合成油は、
(i)遊離のヒビロキシルを含まない完全エステル化エ
ステル油、例えば、2個から約20個の炭素原子をもっ
1価カルボン酸のインタエリスリトールエステル、2個
から約20個の炭素原子をもっ1価カルボン酸のトリメ
チロールプロパンエステル、(2)ホリアセタール、お
よび(3)シロキサン液体、を含む。合成エステル中で
特に有用なものは多価カルボン酸と1価アルコールとか
らつくられるものである。さらに好ましいのは、1個か
ら約20個の炭素原子を含む脂肪族1価カルボン酸ある
いはその種の酸の混合物で以てにンタエリスリトール、
ジーおよびトリーはンタエリスIJ )−ルあるいはそ
れらの混合物を完全にエステル化することによってつく
られるエステル液体である。
前記のとおり、前述の添加剤はグリース組成物の中へ組
入れることができる。高温安定性が仕上がりグリースの
要請事項でないときには、150T(66℃〕において
少くとも4 Q SSUの粘度をもつ鉱油が有用である
。さもなければ、100下(38℃〕において約5 Q
 SSUから約6,0OO8SUの範囲に入るものを用
いることができる。上述添加剤を含む本発明の潤滑用組
成物はグリース形成量の増粘剤と組合わせられる。この
目的に対しては、広範な物質を潤滑油中に、得られるグ
リース組成物へ所望の稠度を付与するような程度で分散
させることができる。例えば、石鹸増粘剤1例えば、カ
ルシウム石鹸およびリチウム石鹸を使用できる。表面変
性粘土およびンリカ、アリール尿素、カルシウム錯体お
よび類似物質のような非石鹸増粘剤も使用できる。一般
には、特定の環境内において所要温度において使用する
ときに溶融あるいは溶解しないグリース増粘剤が用いら
れるが、しかし、すべての他の点において、油性液体の
増粘あるいはゲル化あるいはグリース形成において普通
用いられる物質はすべて本発明において使用できる。
上述のこれらの添加剤はまた各種蓋部物、ディーゼル燃
料およびガソリンのような液体炭化水素燃料における用
途にも期待される。
本発明をそのより広い側面に関して述べてきたが、以下
は特定的に解説するために提供されている。実施例は例
証のためだけのものであり、本発明の範囲を制限する意
図のものではない。
676.9(0,48モル)のポリブテニルコハク酸無
水物と105g(0,48モル)のフェニル−アルファ
ーナフチルアミンの混合物を160℃で約3時間撹拌し
た。反応混合物を次に約100℃へ冷却し、5(i(0
,34モル)のトリエタノールアミンを添加した。混合
物を次に約265℃へ6時間にわたって窒素流を使って
撹拌し、反応中に形成した水を除去した。最終生成物を
濾過によって得た。
実施例2 1800.9 (i,0モル)のポリブテニルコハク酸
無水物と169.9(i,0モル)のジフェニルアミン
の混合物を3時間160℃で撹拌し、次いで75℃へ冷
却させた。この点において、トリス−(ヒビロキシメチ
ル)アミノメタンの1211(iモル〕を添加し、混合
物を250℃へ6時間にわたって撹拌した。窒素で以て
吹かしたのち。
最終生成物を濾過によって得た。
実施例3 1800g(i,0モル)のポリブテニルコノ・り酸無
水物と169g(i,0モル)のジフェニルアミンの混
合物を3時間160℃で撹拌した。100℃へ冷却後、
112g(0,75モル)のトリエタノールアミンを添
加し、混合物を225℃へ6時間にわたって撹拌した。
窒素で以て吹かしたのち、最終生成物を濾過によって得
た。
実施例4 商業的分散剤。
実施例5 1800.9 (i,0モル)のyt? +)ブテニル
コハク酸無水物と169J9(i,0モル〕のジフェニ
ルアミンの混合物を約170℃において3時間撹拌した
約120℃へ冷却後、105,9(0,7モル〕の商業
的ハンタエリスリトール(モノ−およびシーハンタエリ
スIJ )−ルの混合物ンを混合物へ添加し、約250
℃において6時間にわたって撹拌した。
最終生成物は9素で以て吹かし濾過することKよって得
た。
実施例6 180(i9(i,0モル)のポリブテニルコハク酸無
水物と169,9(i,0モル)のジフェニルアミンの
混合物を約170℃において3時間撹拌した。
125℃へ冷却後、100.5# (0,75モル]の
トリメチロールプロパンを添加し、混合物を250℃へ
6時間にわたって撹拌した。最終生成物は窒素で以て吹
かし濾過することによって得た。
実施例7 ポリブテニルコハク酸イミドの商業的分散剤。
実施例8 ポリブテニルコハク酸無水物、ペンタエリスリトールお
よびポリエチレンポリアミンから誘導される商業的分散
剤。
実施例9 実施例2の反応生成物の300g、25Iの硼酸および
35J9のn−ブタノールの混合物ヲ100℃で2時間
加熱した。反応混合物を真空にかけて水を除いた。最終
生成物を濾過によって得た。
実施例10 300Iの実施例3の反応生成物、25.9の硼酸およ
び35IIのn−ブタノールの混合物を100℃におい
て2時間加熱した。反応混合物を真空にかけて水を除い
た。最終生成物を濾過によって得た。
実施例11 3009の実施例5の反応生成物、25gの硼酸および
35Fのn−ブタノールの混合物を100℃で2時間加
熱した。反応混合物を真空にかけて水を除いた。最終生
成物は濾過によって得た。
実施例12 300.9の実施例6の反応生成物、25gの硼酸およ
び35gのn−ブタノールの混合物を100℃で2時間
加熱した。反応混合物を真空にかけて水を除いた。最終
生成物を濾過によって得た。
生成物の評価 本発明の生成物をカタピラ・エンジン・テストにおいて
潤滑油の中で試験した。その条件は次のとおりであった
溶剤精製鉱油のブレンドから成る油組成物(210’F
C98,9℃)におけるKv、11センチストークス)
をイース液体として使用した。これへ4.2重量%(純
分基準)の実施例1から8の添加剤を添加した。
テスト・エンジンは次の条件下で作動する単気筒4サイ
クルのカタピラ・エンジンであった。
速度、RPM       1000 ブレーキ荷重、HP    19.8 油瀉、    下        150(65,6℃
ノジャケット温度、?   150(65,6℃〕エン
ジンは48時間運転し、評価は240時間と480時間
の後に行なった。これらの評価はディーゼルピストンに
ついてのコオーデイネーテイング・リサーチ・カランセ
ル・レーティング系に従って実施した。この系の場合、
0は清浄であり。
許される最高ピストン密度は17,450である。
パーセンテージはすべて重量によった。次の結果を得た
1     4.2        3.0     
     130.12    4.2       
12.0        120.03    4.2
        2,0         58.05
    4.2         9.Q      
    211.06    4.2        
35.0         270.07     4
.2       120.0         36
0.08    4.2        35.0  
       250.0畳 試験手順は米国特許A4
292,186にさらに記述されている。は−ス油組成
物は塩基過剰カルシウムスルホネート、塩基過剰カルシ
ウムフエネ−)、正規カルシウムスルホネート、ジチオ
燐酸亜鉛、およびヒンダードフェノール酸化防止剤を含
む溶剤精製鉱油のブレンドから成る。試験結果は明らか
に本発明に従ってつくった添加剤のすぐれた分散剤性質
を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)(a)アルケニルコハク酸化合物(i)を式 ANHB( I ) の二級アミン(ii)(式中、AとBは、同種または異
    種であつてよく、各々が独立に芳香族基またはアルキル
    置換芳香族基である)と反応させ、そして(b)工程(
    a)の生成物を、式 (HOR^1)_xN(H)_y(II) のアルカノールアミン(式中、R^1は1個から6個の
    炭素原子をもつアルキレン基であり、xは1から3であ
    り、yは0から2であり、xとyの和が3である)、式 (HOR^2)_x′C(H)_y′NH_2のアミノ
    メタン(式中、R^2はR^1と同じものであり、x′
    とy′はxおよびyとそれぞれ同じ意味をもつ)、並び
    に、次の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(IV) ▲数式、化
    学式、表等があります▼(V) ▲数式、化学式、表等があります▼(VI) ▲数式、化
    学式、表等があります▼(VII) および▲数式、化学式、表等があります▼(VIII) (式中、R^3とR^4は各々CHOH、CH_2OH
    およびCH_3から選ばれ、R^5はHあるいは約4個
    から22個の炭素原子のアルキル基から選ばれる)をも
    つ群から選ばれるヒンダードアルコール、から成る群か
    ら選ばれる化合物(iii)と反応させることによつて
    つくられる、反応生成物。 2)反応(a)を約100−200℃の温度で実施し、
    反応(b)を約100℃から約300℃の温度で実施し
    、反応剤がアルケニルコハク酸化合物対二級アミン対ア
    ルカノールアミンまたはアミノメタンのモル比が約1:
    0.1〜1.0:1.2で存在するかあるいはアルケニ
    ルコハク酸化合物対二級アミン対ヒンダードアルコール
    のモル比が約1:0.1〜1.0:0.5〜1で存在す
    る、特許請求の範囲第1項に記載の生成物。 3)ヒンダードアルコールがトリメチロールプロパンで
    ある、特許請求の範囲第1項に記載の生成物。 4)ヒンダードアルコールがペンタエリスリトールであ
    る、特許請求の範囲第1項に記載の生成物。 5)アルカノールアミンがトリエタノールアミンである
    、特許請求の範囲第1項に記載の生成物。 6)コハク酸化合物がポリブテニルコハク酸無水物であ
    る、特許請求の範囲第1項に記載の生成物。 7)特許請求の範囲第1項に記載の硼酸化反応生成物。 8)潤滑性粘度の油あるいはそれからつくつたグリース
    あるいは液状炭化水素燃料の主要割合と、特許請求の範
    囲第1項から第7項のいずれかに記載の生成物の少割合
    量の有効分散剤または酸化防止剤と、から成る潤滑剤組
    成物。 9)反応生成物が全組成物の重量で約0.05%から約
    15%の量で存在する、特許請求の範囲第8項に記載の
    組成物。 10)潤滑剤が潤滑油である、特許請求の範囲第8項に
    記載の組成物。 11)潤滑剤が鉱油である、特許請求の範囲第8項に記
    載の組成物。 12)潤滑剤が合成油である、特許請求の範囲第8項に
    記載の組成物。 13)潤滑剤が鉱油と合成油の混合物である、特許請求
    の範囲第8項に記載の組成物。 14)潤滑剤がグリースである、特許請求の範囲第8項
    に記載の組成物。 15)特許請求の範囲第1項に記載のアルケニルコハク
    酸化合物(i)、二級アミン(ii)および化合物(i
    ii)を反応させることから成る、潤滑剤添加剤の製造
    方法。
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