JPS62115093A - 油および油含有乳濁液中で腐食防止剤として使用するアルコキシヒドロキシ脂肪酸 - Google Patents

油および油含有乳濁液中で腐食防止剤として使用するアルコキシヒドロキシ脂肪酸

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JPS62115093A
JPS62115093A JP61270814A JP27081486A JPS62115093A JP S62115093 A JPS62115093 A JP S62115093A JP 61270814 A JP61270814 A JP 61270814A JP 27081486 A JP27081486 A JP 27081486A JP S62115093 A JPS62115093 A JP S62115093A
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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】 [従来技術〕 金属工作および金属表面の清浄並びに冷却の工業的工程
において、浦および油含有乳濁液が金属表面と高温にお
いて接触することがしばしばあるが、そのような液体系
は、多かれ少なかれ水を多重に含んでいる。このような
水は、例えば蒸気タービンを用いる場合のような各工程
から生じることらあるが、各液体系の所望の成分である
こともある。このようないずれの場合においても、液体
系と接触する金属表面を腐食から保護するには、困難な
問題が伴う。とりわけ、鉄または鉄含有合金は、工程で
用いる液体中の水または水分によって腐食する。そのた
めに、通常の工程においては各装置の使用寿命が短縮さ
れ、金属表面を更に加工する場合には、次の工程への予
備工程として、例えばリン酸塩処理、メッキ、フェス塗
装によって金属表面を清浄することに費用をかける必要
が生じる。
このような場合、腐食を防止するために、加工、清浄ま
たは冷却用加工液体に腐食防止剤を加えて、完全にとは
言わないまでも腐食を防止する。
西独特許出願第1149843号および米国特許第42
07285号には、コハク酸またはマレイン酸の無水物
と1級アルキルアミンとの反応によって得られるアミド
酸のアミン塩、並びにマレイン酸アミド酸のアルカノー
ルアミン塩が、燃料油および潤滑油、並びに水を含有す
る系用の腐食防止剤として記載されている。しかし、こ
のような化合物は、発泡性が著しく高く、発泡性を低く
すると腐食防止剤作用の大半が失われるという欠点を何
する。
一方、米国特許第3556994号には、既知の金属工
作液体または水含有油乳濁液中で良好な腐食防止剤作用
を示すスルホンアミノカルボン酸のアルカリ金属塩およ
びアミン塩が開示されている。しかし、このような化合
物は、比較的毒性が高く、それ故その使用が厳しく制限
されるという短所を有する。
更に、西独公告特許第2943963号には、水系にお
いて、発泡ずろことなく、鉄または鉄含有合金の金属表
面の腐食防止性が高い、特定のアルケニルコハク酸のア
ルカノールアミン塩が記載されている。
更に、欧州特許出願第0127132号には、金属の孔
あけ、切断または圧延用の水性加工液体中で抗腐食剤と
して用いられるアルケニルコハク酸セミアミドが記載さ
れている。しかし、水系においてしばしば前記コハク酸
誘導体の加水分解が起こり、それ故このような化合物の
腐食防止剤効果が苫しく低下する。更に、そのような化
合物の調製に必要な出発物質の一部は費用のかかる合成
によってしか得られないので、前記のような欠点、例え
ば発泡性、加水分解不安定性、毒性、加工用硬水との非
適合性などの無い、多方面に適用可能な新しい抗腐食剤
を見出すことが必要であると考えられる。
[発明の構成] 今や、驚くべきことに、エポキシ脂肪酸と直鎖または分
枝状のアルコールとの開環生成物およびその塩が、鉱油
および鉱油含有乳側液中において腐食防止剤として適当
であることが見出された。
本発明は、式: %式% [式中、R′は、炭素原子を6〜8個有する直鎖状のア
ルキル基またはアルケニル基、 R′は、炭素原子を1〜18個有する直鎖もしくは分枝
状のアルギル基または炭素原子を2〜18個有する直鎖
もしくは分枝状のアルケニル基、Mは、水素または窒素
原子にアルキル基らしくはヒドロキシアルキル基が1個
もしくはそれ以上結合した有機アンモニウム基、 mは、3〜!3の整数を表す。] で示されるアルコキシヒドロキシ脂肪酸およびその塩か
ら成り、油および油含有乳濁液中で油の量に対して0.
01−10重量%の量で使用する、腐食防止剤に関する
本発明の式(I)で示される化合物は、従来の腐食を防
止するために使用する。この化合物の合成方法は、関連
文献、例えば西独公告特許第3318596号に記載さ
れている。それによると、式(1)で示されるアルコキ
シヒドロキシ脂肪酸およびその塩は、例えば以下のよう
に合成される:式: %式%() [式中、R1およびmは前記と同意義、Mは、水素また
はエステル状態ではアルキル基(好ましくは天然油脂由
来のアルコールのアルキル基)を表す。コで示される脂
肪酸またはそのエステルをエポキシ化することによって
合成される。このようなエポキシ化反応を、例えば、適
当な条件下に、式(n)で示される脂肪酸またはそのエ
ステルと有機パーオキソ酸との反応によって行うことが
できる。出発物質分子内においてオレフィン性2重結合
が存在していた位置にオキシラン環を有する、このよう
にして得られたエポキシドを、次いで、やはり既知の方
法に従って、式:  R”OH(III)[式中、R2
は前記と同意義である。コで示されるアルコールを用い
て酸触媒開環することによって、対応するアルコキシヒ
ドロキシ脂肪酸誘導体に変換する。前記アルコキシヒド
ロキシ脂肪酸誘導体において、アルコキシ基R’Oおよ
び水酸基は、出発物質中でオレフィン性2重結合によっ
て結合していた2個の炭素原子に結合する。
アルコールの使用量に応じて、エポキシドの末端エステ
ル基もエステル交換され得る。
前記反応によって得られるエステルを、次いで、やはり
既知の方法に従ってアルカリケン化に付し、Mが窒素原
子に1個またはそれ以上のアルキル基またはヒドロキシ
アルキル基が結合した有機アンモニウム基である式(I
)で示される塩を形成する。
この塩を、要すれば反応系を酸性pHに調節することに
よって、Mが水素である酸(1)に変換し得る。
式(II)で示される化合物として、大規模かつ安価に
得られる天然油脂を使用することが反応に好ましい。オ
レイン酸およびリルン酸含量の高い大豆油、ヒマワリ油
、ゴマ油、トウモロコシ油、綿実油、パーム油またはヤ
シ油を使用することが好ましい。このような天然油脂は
、R1が例えば炭素原子数8の直鎖状のアルキル基また
はアルケニル基である式(1)で示される不飽和脂肪酸
のエステルの含債が高い。しばしば、このような天然油
において、種々の炭素鎖長のエステルの混合物も存在す
る。例えば、大豆油において、R′が炭素原子数8のア
ルキルおよびアルケニル基であり、その重量比かl:2
である式(II)で示される脂肪酸エステルの混合物が
存在する。このような化合物は、本発明において使用す
るのに好ましいと考事 +L h  1 オキシラン環のアルコール分解に使用するアルコール(
III)は、炭素原子数l〜18の直鎖もしくは分枝状
のアルキル基または炭素原子数2〜18の直鎖もしくは
分岐状のアルケニル基を有する。
炭素原子数8〜18の非分枝状アルキル基またはアルケ
ニル基が好ましく、これは、安価で大量に天然物から得
ることができる点でも好ましい。とりわけ、炭素原子数
16の非分枝状アルキル基および炭素原子数18のアル
ケニル基を有する天然物に由来するアルコール混合物を
使用する。例えば、これらは、セチルアルコールおよび
オレイルアルコールを含んで成る混合物であり、前記ア
ルコール混合物と天然エポキシ化脂肪酸との反応生成物
が、本発明において使用するのに特に好ましいアルコキ
シヒドロキシ脂肪酸となる。
本発明によると、腐食防止剤として、Mが水素である遊
離アルコキシヒドロキシ脂肪酸(r)だけでなく、Mが
、窒素原子にアルキル基またはヒドロキシアルキル基が
1個またはそれ以上結合した有機アンモニウム基である
その油溶性塩(1)をも使用し得る。塩の好ましい陽イ
オンは、窒素原子にアルキル基またはヒドロキシアルキ
ル基が少なくとも2個または3個結合したアンモニウム
陽イオンである。特に好ましいものは、Mがジェタノー
ルアンモニウム基である塩(I)である。
前記式(1)で示されるアルコキシヒドロキシ脂肪酸お
よびその塩を、潤滑油、潤滑グリース、パワートランス
ミッシジンオイルおよび鉱油系金属工作乳濁液中で腐食
防止剤として使用する。前記式(1)で示されるアルコ
キシヒドロキシ脂肪酸およびその塩を、油または油含有
乳濁液中で広範な量で使用し得る。この量は、油の量に
対して0゜01−10重量%、好ましくは0.05〜0
.5重量%の範囲内で様々であってよい。式(1)で示
されるアルコキシヒドロキシ脂肪酸またはその塩は、前
記の量で、油および油含有乳濁液中で、既知の化合物に
少なくとも匹敵する、鉄または鉄含有金属表面の腐食防
止性を示す。前記アルコキシヒドロキシ脂肪酸およびそ
の塩は、天然原料から大量に安価に得られるという点で
、既知の化合物よりら優れている。
本発明を、以下の実施例によって更に説明する。
[実施例コ 本発明において使用するために、第1表に挙げる化合物
を前記方法に従って合成した。その、2種類の油に対す
る溶解性をも第1表に示す。
実施例1 DIN51585に従って、脱脂し、研摩した鋼棒(D
[N17210によるCK15)を、鉱油および蒸留水
をl0=1の比で含んで成る混合物(試験A)、または
鉱油および人工海水をI O:Iの比で含んで成る混合
物(試験B)中で、撹拌下に24時間60℃で貯蔵した
。前記試験時間の経過後、試験片の腐食状態を評価した
。評価は、以下の基仏に従って行った: 0:腐食なし 1:ごく軽度の腐食 2:軽度の腐食(腐食面積5%以下) 3:中程度の腐食(腐食面積5〜20%)4:重度の腐
食(腐食面積20%以上)結果を第2表および第3表に
示す。
比較例■および2 比較のために、実施例1の条件下に同様の試験片を、腐
食防止剤を含まない溶液(比較例1)、または市販のア
ルケニルコハク酸セミエステルを本発明に従って使用す
るアルコキシヒドロキシ脂肪酸と同じ濃度で含んで成る
混合物(比較例2)の中で貯蔵した。この結果も、以下
の第2表および第3表に示す。
第2表 鉱油としてナフテン系石油:パイオニア(商標)455
6を使用。
第3表 鉱油としてパラフィン系石油:エネルパ−(商標)13
を使用。
実施例2 DIN51360/第2部の、鼠鋳鉄の濾紙試験この試
験において、鼠鋳鉄のやすりを、丸濾紙上で、塩化物ま
たは鉱物を含有する水中の油孔濁液(本発明に従って式
(1)で示されるアルコキシヒドロキシ脂肪酸またはそ
の塩を用いて調製した乳濁液)で湿潤させた。室温で2
時間放置後、濾紙上の腐食像を基準に従って視覚的に評
価した。
乳濁液は、CaC(It ・6HtOおよびM g S
 O4・7H,0硬度の合計が3.58mIIlolで
ある水を使用して、従来の方法に従って相当する濃厚液
から調製した。
以下の組成の混合物を調製した: 組成f ナフテン系鉱油        60重量%乳化剤(ノ
ニルフェノールの6.5 エチレンオキシド(EO)付加物)10重量%可溶化剤
(ジグリコール モノブチルエーテル)      5重量%および 腐食防止剤(本発明)      25重量%組成■ ナフテン性鉱油        50重量%乳化剤(ノ
ニルフェノールの 6.5EO付加物)        to重量宛腐食防
止剤(本発明)      40重量%前記濃厚液(組
成IおよびIt)8〜25重量%を前記硬度の水に撹拌
しながら加えろことによって乳濁液を調製した。これは
、DIN51360/第2部に従って行った。
この結果を第4表に示す。
腐食度の評価は、以下の基準に従って行った二〇:腐食
なし !:ごく軽度の腐食 2:軽度の腐食(腐食面積1%以下) 3:中程度の腐食(腐食面積l〜5%)4:重度の腐食
(腐食面積5%以上) 比較例3 実施例2と同様に、式(I)で示される腐食防止剤を含
有しない乳濁液を使用した。前記比較乳濁液において、
ナフテン系鉱油と乳化剤(ノニルフェノールの6.5E
O付加物)の比は4;1であった。
この結果も第4表に示す(比較例3の欄)。
第4表 実施例3 研摩した鋼シート(ST l 405)25mmX 5
0開を高温の撹拌下の鉱油乳濁液中に貯蔵して、抗腐食
性試験を更に行った。組成、大きさおよび表面の品質が
同じである2個の回転鋼シートを、50℃で3日間、塩
素および鉱物を含有する鉱油乳濁液の作用に付し、試験
期間の経過後、2個のシートの両方について重量の損失
を電量分析測定し、その平均値を算出した。
この結果を、防止剤非含有乳濁液を用いた場合のせれの
歪り舌(1昌l扛シ1÷酷IIα合R# +l−忠C,
(蛎)を、以下の式から計算した: 1式中、ΔG0は、腐食防止剤非含有乳濁液内での貯蔵
前後の試験シートの重量差、 ΔG1は、腐食防止剤含有乳副液内での貯蔵前後の試験
シートの重量差を表す。]。
結果を第5表に示す。
比較例4 実施例3と同様に、舖シートを、防止剤非含有鉱油乳濁
液中で同様の反応条件下に貯蔵した。前記乳濁液におい
て、鉱油と乳化剤の重量比は4:lであった。
この結果も第5表に示す(比較例4の欄)。
第5表 実施例4 更に別の腐食試験において、鋼シート(STI405、
脱脂および研摩したもの、寸法:25mmX 50 m
m)を、本発明に使用する物質を用いて調製した鉱油孔
El液に浸けた。鉱油乳濁液中、防止剤を種々の里で使
用した。所定の時間後、液体を切り、シートを乾燥し、
そのシートを相対湿度100%の加湿器内で貯蔵した。
試験期間(1〜7日間)の経過後、鋼シートの腐食現象
を調べた。
評価は、実施例1に記載した0〜4の基準に従って行っ
た。
この結果を第6表に示す。
専較例5 実施例4と同様の条件で、同じ寸法の同様の綱′シート
を、腐食防止剤非含有鉱油乳濁液中で貯蔵した。比較乳
濁液は、ナフテン系鉱油および乳化剤(ノニルフェノー
ルの6.5エチレンオキシド付加物)を4:lの重量比
で含有していた。
この比較実験の結果も、第6表に示す(比較例5の欄)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、式: ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) [式中、R^1は、炭素原子を6〜8個有する直鎖状の
    アルキル基またはアルケニル基、 R^2は、炭素原子を1〜18個有する直鎖もしくは分
    枝状のアルキル基または炭素原子を2〜18個有する直
    鎖もしくは分枝状のアルケニル基、Mは、水素または窒
    素原子にアルキル基もしくはヒドロキシアルキル基が1
    個もしくはそれ以上結合した有機アンモニウム基、 mは、3〜13の整数を表す。] で示されるアルコキシヒドロキシ脂肪酸およびその塩か
    ら成り、油および油含有乳濁液中で油の量に対して0.
    01〜10重量%の量で使用する、腐食防止剤。 2、化合物( I )において、R^1が炭素原子数8の
    アルキル基またはアルケニル基である第1項記載の腐食
    防止剤。 3、化合物( I )において、R^1が炭素原子数8の
    アルキル基およびアルケニル基であり、両者の比が1:
    2である第1項または第2項記載の腐食防止剤。 4、化合物( I )において、mが7〜11の整数を表
    す第1〜3項のいずれかに記載の腐食防止剤。 5、化合物( I )において、R^2が炭素原子数8〜
    18の直鎖状のアルキル基またはアルケニル基である第
    1〜4項のいずれかに記載の腐食防止剤。 6、化合物( I )において、R^2が炭素原子数16
    の直鎖状アルキル基および炭素原子数18の直鎖状アル
    ケニル基である第1〜5項のいずれかに記載の腐食防止
    剤。 7、化合物( I )において、Mが水素である第1〜6
    項のいずれかに記載の腐食防止剤。 8、化合物( I )において、MがNH_2(C_2H
    _4OH)_2基である第1〜6項のいずれかに記載の
    腐食防止剤。 9、油の量に対して化合物( I )を0.05〜0.5
    重量%の量で使用する第1〜8項のいずれかに記載の腐
    食防止剤。 10、潤滑油、潤滑グリース、パワートランスミッショ
    ンオイル、および鉱油系金属工作乳濁液に対して使用す
    る第1〜9項のいずれかに記載の腐食防止剤。
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