ES2207193T3 - Jabones metalicos que contienen jabon de molibdeno y procedimientos para su preparacion. - Google Patents
Jabones metalicos que contienen jabon de molibdeno y procedimientos para su preparacion.Info
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Abstract
Uno de los objetivos es obtener un jabón metálico de composite homogéneo que contiene molibdeno en grandes cantidades. El jabón metálico de composite que contiene molibdeno se produce haciendo reaccionar un ácido graso y un compuesto de molibdeno bajo condiciones en las que el ácido graso está en exceso para sintetizar un jabón de molibdeno y añadir después un compuesto metálico que no sea el compuesto de molibdeno para la reacción con la cantidad en exceso de ácido graso o haciendo reaccionar un compuesto de molibdeno y un ácido graso en presencia de un ácido graso y un compuesto metálico con lo que se obtiene un jabón metálico que tiene un punto de reblandecimiento de 120ºC o menor.
Description
Jabones metálicos que contienen jabón de
molibdeno y procedimientos para su fabricación.
La presente invención se refiere a jabón metálico
que contiene jabón de molibdeno utilizado como adhesivo para
acelerar la unión entre un cinturón de acero para las llantas
radiales y el caucho, un endurecedor de la resina de poliéster
insaturado, un promotor endurecedor para las pinturas, un
lubricante, un aditivo del petróleo, catalizadores para varias
reacciones químicas y a un procedimiento para producirlo.
Jabones metálicos que contienen cobalto o níquel
como metal principal son producidos, por ejemplo, mediante un
procedimiento de doble descomposición en el que una solución acuosa
de naftenato sódico y una solución acuosa de sulfato metálico
reaccionan, un procedimiento directo en el que el ácido nafténico y
una sal metálica reaccionan directamente, o uno similar.
Sin embargo, después de la síntesis de los
jabones metálicos que contienen molibdeno como metal principal, por
ejemplo, naftenato de molibdeno, es difícil sintetizar jabón de
molibdeno con ácidos grasos con un buen rendimiento, ya que la
reactividad entre una sal metálica, tal como trióxido de molibdeno,
molibdato amónico, o molibdato sódico, que sirven como un material
en bruto para el molibdeno, y un ácido graso, es baja, de forma que
se han propuesto los procedimientos siguientes.
El procedimiento en el que reaccionan un
compuesto de molibdeno y un anhídrido monocarboxílico (Solicitud de
Patente Japonesa abierta a inspección pública No.
6-219990),
El procedimiento en el que se utiliza anhídrido
acético para obtener molibdeno ácido monocarboxílico, mediante la
reacción entre un compuesto de molibdeno y un ácido monocarboxílico
(Solicitud de Patente Japonesa abierta a inspección pública
No.6-48978).
El procedimiento en el que el ácido molibdénico
producido mediante un método de precipitación, se lava con agua sin
secarlo y entonces, se hace reaccionar con un ácido monocarboxílico
bajo calentamiento (Publicación de Patente Japonesa No.
63-35616),
El procedimiento en el cual una sal de metal
alcalino del ácido molibdénico, haluro de molibdeno, molibdato
amónico, óxido de molibdeno y amonio, o mezclas de éstos y un ácido
monocarboxílico, se hacen reaccionar a 100-300ºC
(Publicación de Patente Japonesa No 52-50768),
El procedimiento para la producción de un
compuesto orgánico de molibdeno, en el que una sal ácida de
molibdeno obtenida reaccionando con ácido clorhídrico en un alcohol
alifático, se hace reaccionar con un ácido orgánico tal como un
ácido graso superior, ácido nafténico, o una resina ácida calentando
hasta un estadio final en el que no queda alcohol (Publicación de
Patente Japonesa NO. 46-2497),
El procedimiento en el que en la reacción entre
el molibdeno y un ácido carboxílico, el trióxido de molibdeno, ácido
oxálico, agua y ácido hexanoico, se calientan (Publicación de
Patente japonesa No 42-21326), y similares.
Sin embargo, los jabones de molibdeno obtenidos
mediante estos procedimientos sintéticos contienen ácidos grasos
que no han reaccionado. Esto es causado por la escasa reactividad
entre el molibdeno y los ácidos grasos y la solidificación que
tiene lugar cuando la reacción se realiza, porque los jabones de
molibdeno tienen puntos de intenso reblandecimiento. Los ácidos
grasos que no han reaccionado degradan, en muchos casos, las
propiedades de los jabones metálicos que contienen jabones de
molibdeno, por lo que su presencia no es deseable.
Además, cuando se producen jabones metálicos
compuestos constituidos por un jabón de molibdeno y otros jabones
metálicos, un jabón metálico sintetizado en un lote separado va a
mezclarse con el otro jabón de molibdeno. En este caso, aunque los
ácidos grasos contenidos en el jabón de molibdeno se prefieren desde
el punto de vista de la mezcla, la presencia de ácidos grasos
constituyó una causa de deterioro en las propiedades de los jabones
metálicos compuestos, como en el caso de la producción de sólo el
jabón de molibdeno. Por otra parte, ya que una disminución en la
cantidad de ácido graso que no ha reaccionado en el jabón de
molibdeno da lugar a la solidificación o a la producción de un
líquido con una alta viscosidad, ha sido difícil preparar un jabón
metálico homogéneo compuesto.
Tal como se describió anteriormente, los
procedimientos descritos antes son insuficientes desde el punto de
vista de la producción con buenos rendimientos de un jabón
compuesto homogéneo constituido por una mezcla de un jabón de
molibdeno y otro jabón metálico y sin que los ácidos grasos
permanezcan sin reaccionar, y actualmente no se ha encontrado un
procedimiento para producir de manera económica un jabón metálico
que contenga jabón de molibdeno que contenga menos productos de
desecho y posea una buena estabilidad de almacenamiento.
Bajo estas circunstancias, un objetivo de la
presente invención es producir un jabón metálico compuesto
homogéneo, que contenga jabón de molibdeno, con buenos
rendimientos.
Estos inventores han realizado una investigación
con el objeto de desarrollar un procedimiento para la producción
con un buen rendimiento de un jabón metálico compuesto homogéneo
que contenga jabón de molibdeno y como resultado, han encontrado
ahora que la producción de un jabón de molibdeno bajo condiciones
en las que un ácido graso se encuentre en exceso y se añada un
compuesto metálico al jabón resultante de molibdeno que contiene el
ácido graso para reaccionar con el ácido graso, puede producir
fácilmente, con gran rendimiento, un jabón metálico compuesto
homogéneo que contenga jabón de molibdeno. Además, también
encontraron como otra forma de realización, que la síntesis de un
jabón de molibdeno mediante la reacción de un ácido graso y de un
compuesto de molibdeno en presencia de un ácido graso y un compuesto
metálico que forman un jabón metálico con una temperatura de
reblandecimiento de 120ºC o inferior, o en presencia de un jabón
metálico con una temperatura de reblandecimiento de 120ºC o
inferior, puede producir fácilmente en grandes cantidades un jabón
metálico compuesto homogéneo que contenga molibdeno. Así, la
presente invención se ha llevado a cabo basándose en estos
hallazgos.
Es decir, la presente invención se refiere a:
(1) un procedimiento para producir un jabón
metálico que contenga un jabón de molibdeno, caracterizado porque
comprende la reacción de un ácido graso, el cual puede consistir en
un ácido graso único o en una mezcla de dos o más, y de un
compuesto de molibdeno bajo condiciones en las que el ácido graso
está en exceso, para sintetizar un jabón de molibdeno y añadir
entonces un compuesto de metal distinto al compuesto de molibdeno,
para que reaccione con la cantidad en exceso del ácido graso.
(2) el procedimiento para la producción de un
jabón metálico que contenga un jabón de molibdeno tal como se
describe anteriormente en (1), caracterizado porque no se añade
ácido oxálico, y el ácido graso y el compuesto de molibdeno
reaccionan directamente en una proporción molar ácido
graso-a-molibdeno de 3/1 o más,
para sintetizar un jabón de molibdeno ácido graso.
(3) un procedimiento para producir un jabón
metálico que contiene jabón de molibdeno, caracterizado porque
comprende la reacción de un compuesto de molibdeno y un ácido graso
en presencia de un ácido graso y de un compuesto metálico, que
forman un jabón metálico con una temperatura de reblandecimiento de
120ºC o inferior.
(4) un procedimiento para producir un jabón
metálico que contiene un jabón de molibdeno, caracterizado porque
comprende la síntesis de un jabón de molibdeno en presencia de un
jabón metálico que tiene una temperatura de reblandecimiento de
120ºC o inferior.
(5) el procedimiento para producir un jabón
metálico que contiene un jabón de molibdeno según se describe en (3)
ó (4) anteriormente, caracterizado porque comprende la síntesis del
jabón de molibdeno sin la adición de ningún ácido oxálico.
(6) el procedimiento para producir un jabón
metálico que contiene jabón de molibdeno según se describe en (3) ó
(4) anteriormente, caracterizado porque la proporción atómica del
molibdeno al metal distinto a éste, que está contenido en el jabón
metálico que contiene al jabón de molibdeno, es de 1/2 o menos.
(7) un jabón metálico que contiene jabón de
molibdeno, caracterizado porque un jabón de molibdeno y un jabón
metálico distinto al jabón de molibdeno, contienen uno y el mismo
ácido graso y/o el jabón metálico que contiene el jabón de
molibdeno, contiene un jabón metálico distinto al jabón de molibdeno
cuya temperatura de reblandecimiento es 120ºC o inferior.
Ahora, se explicará una primera forma de
realización de la presente invención.
El ácido graso al que se alude en la presente
memoria, significa un ácido graso sintético o natural, saturado o
insaturado, con una cadena principal que posee entre 6 y 30 átomos
de carbono o sus mezclas. Sus ejemplos específicos incluyen el
ácido caproico, ácido caprílico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido
mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido isoesteárico,
ácido aráquico, ácido behénico, ácido oleico, ácido linoleico,
ácido linolénico, ácido ricinoleico, ácido
12-hidroxiesteárico, ácido dimérico, talato, ácido
nafténico, ácido neodecanoico, un ácido resínico o aceite natural y
grasa de ácidos grasos que contienen a éstos como componentes
principales, por ejemplo, ácidos grasos endurecidos de aceite de
pescado, ácidos grasos endurecidos de sebo de vaca.
El compuesto de molibdeno que puede utilizarse
incluye el óxido de molibdeno, molibdato amónico, molibdato sódico,
acetilacetonato de molibdeno.
\newpage
El jabón de molibdeno es un jabón que puede
formarse a partir de los ácidos grasos anteriormente descritos y
del molibdeno y ejemplos específicos suyos incluyen el naftenato de
molibdeno, el neodecanoato de molibdeno y el resinato de
molibdeno.
Como compuesto metálico distinto al compuesto de
molibdeno pueden utilizarse óxidos, hidróxidos, carbonatos,
alcóxidos, compuestos organometálicos de metales tales como
magnesio, calcio, estroncio, bario, zinc, cadmio, níquel, titanio,
aluminio. Más específicamente, puede mencionarse óxido de zinc,
óxido de magnesio, carbonato de níquel, hidróxido de zinc, etc. Dos
o más de ellos pueden utilizarse en combinación. Para sintetizar un
jabón metálico homogéneo que contenga molibdeno con buena
reactividad, se prefieren los metales que producen un jabón
metálico con una temperatura baja de reblandecimiento y más
particularmente, se prefiere la utilización de un compuesto de
zinc.
El jabón metálico que contiene jabón de molibdeno
que puede producirse según la primera forma de realización de la
presente invención, incluye aquéllos compuestos en los que el jabón
de molibdeno se sintetiza bajo las condiciones en las que el ácido
graso está en exceso y los otros jabones metálicos distintos al
jabón de molibdeno contienen también un jabón metálico que comprende
la misma mitad del ácido graso que la contenida en el jabón de
molibdeno, de forma que la cantidad en exceso del ácido graso y el
compuesto metálico distinto al compuesto molibdeno, pueden
reaccionar. Ejemplos de tal jabón metálico que contiene jabón de
molibdeno incluyen naftenato de Zn/naftenato de Mo, neodecanoato de
Zn/neodecanoato de Mo, estearato de Zn/estearato de Mo,
(neodecanoato-naftenato) de
Zn/(neodecanoato-naftenato) de Mo,
(neodecanoato-resinato) de
Zn/(neodecanoato-resinato) de Mo,
(resinato-naftenato) de
Zn/(resinato-naftenato) de Mo,
(neodecanoato-naftenato) de Zn/naftenato de Mo,
(talato-naftenato) de Zn /naftenato de Mo,
(estearato-naftenato) de Zn/naftenato de Mo,
(neodecaonato-naftenato) de Zn/neodecanoato de Mo,
(neodecanoato-resinato) de Zn/resinato de Mo,
(naftenato-resinato) de Zn/resinato de Mo,
naftenato de Ni/naftenato de Mo, neodecanoato de Ni/neodecanoato de
Mo, estearato de Ni/estearato de Mo,
(neodecanoato-naftenato) de
Ni/(neodecanoato-naftenato) de Mo,
(neodecanoato-resinato) de
Ni/(neodecanoato-resinato) de Mo,
(resinato-naftenato) de
Ni/(resinato-naftenato) de Mo,
(neodecanoato-naftenato) de Ni/naftenato de Mo,
(talato-naftenato) de Ni /naftenato de Mo,
(estearato-naftenato) de Ni/naftenato de
Mo,(neodecanoato-naftenato) de Ni/neodecanoato de
Mo, (neodecanoato-resinato) de Ni/ resinato de Mo,
(naftenato-resinato) de Ni/resinato de Mo, naftenato
de Co/naftenato de Mo, neodecanoato de Co/neodecanoato de Mo,
estearato de Co/estearato de
Mo,(neodecanoato-naftenato) de
Co/(neodecanoato-naftenato) de Mo,
(neodecanoato-resinato) de
Co/neodecanoato-resinato) de Mo,
(resinato-naftenato) de
Co/(resinato-naftenato) de Mo,
(neodecanoato-naftenato) de Co/naftenato de Mo,
(talato-naftenato) de Co/naftenato de Mo,
(estearato-naftenato) de Co/naftenato de Mo,
(neodecanoato-naftenato) de Co/neodecanoato de Mo,
(neodecanoato-resinato) de Co/resinato de Mo,
(naftenato-resinato) de Co/resinato de Mo, naftenato
de Ti/naftenato de Mo, neodecanoato de Ti/neodecanoato de Mo,
(neodecanoato-naftenato) de
Ti/(neodecanoato-naftenato) de Mo, y
(neodecanoato-naftenato) de Co/neodecanoato de
Mo.
O, pueden citarse jabones metálicos que
comprenden 3 metales o más, tales como naftenato de
(Zn-Ni)/naftenato de Mo, neodecanoato de
(Zn-Ni)/neodecanoato de Mo, estearato de
(Zn-Ni)/estearato de Mo,
(neodecanoato-naftenato) de
(Zn-Ni)/naftenato de Mo,
(talato-naftenato) de
(Zn-Ni)/naftenato de Mo,
(estearato-naftenato) de
(Zn-Ni)/naftenato de Mo,
(neodecanoato-naftenato) de
(Zn-Ni)/neodecanoato de Mo,
(neodecanoato-resinato) de
(Zn-Ni)/resinato de Mo,
(naftenato-resinato) de
(Zn-Ni)/resinato de Mo,
(neodecanoato-naftenato) de
(Zn-Mg)/naftenato de Mo, naftenato de
(Zn-Ni-Co)/naftenato de Mo,
neodecanoato de
(Zn-Ni-Co)/neodecanoato de Mo,
estearato de (Zn-Ni-Co)/estearato de
Mo, (neodecanoato-naftenato) de
(Zn-Ni-Co)/naftenato de Mo,
(talato-naftenato) de
(Zn-Ni-Co)/naftenato de Mo,
(estearato-naftenato) de
(Zn-Ni-Co)/naftenato de Mo,
(neodecanato-naftenato) de
(Zn-Ni-Co)/neodecanoato de Mo,
(neodecanoato-resinato) de
(Zn-Ni-Co)/resinato de Mo, y
(naftenato-resinato) de
(Zn-Ni-Co)/resinato de Mo.
En la práctica de la primera forma de realización
de la presente invención, en primer lugar, el jabón de molibdeno
debe ser sintetizado bajo condiciones en las que el ácido graso
está en exceso, reaccionado entonces el ácido graso en exceso y el
compuesto metálico para producir un jabón metálico distinto que el
habón de molibdeno. Cuando se intenta producir en un orden inverso
un jabón metálico mezclado que contenga jabón de molibdeno, por
ejemplo, después de que se produzca un jabón metálico distinto del
jabón de molibdeno bajo condiciones en las que el ácido graso se
encuentra en exceso, y se añade una sal de molibdeno (por ejemplo,
molibdato amónico), ocurre a menudo que no puede obtenerse un buen
rendimiento.
Como procedimiento de producción para los
compuestos de molibdeno, pueden utilizarse los procedimientos de los
que se ha informado anteriormente. Por ejemplo, puede utilizarse el
procedimiento para producir sales de molibdeno que incluye el
calentamiento de un compuesto de un oxalato metálico seleccionado de
entre el grupo formado por compuestos de molibdeno que posean una
valencia de +6, por ejemplo, junto con un ácido carboxílico de
hidrocarburo con 4 a 50 átomos de carbono (patente US 3.362.972),
el procedimiento para producir una reacción directa de un compuesto
de molibdeno a una alta temperatura mientras se elimina el agua de
la mezcla reactiva (Patente US 3.578.690), el procedimiento para
calentar el trióxido de molibdeno, ácido oxálico, agua y ácido
hexanoico en la reacción del molibdeno y un ácido carboxílico
(Publicación de patente Japonesa No 42-21326), el
procedimiento para producir un compuesto orgánico de molibdeno
caracterizado por la reducción de una solución acuosa de un
compuesto de molibdeno que tenga una valencia de IV en condiciones
ácidas, mezclando éste con un ácido orgánico o un alcohol que
hierva a una temperatura alta y calentando la mezcla para la
reacción, destilando el mismo tiempo el agua y los compuestos
fácilmente volátiles (Publicación de Patente Japonesa No
51-40059), y similares.
Sin embargo, en estas reacciones, la reacción
debe llevarse a cabo bajo condiciones en las que el ácido graso esté
en exceso.
Más particularmente, el ácido graso que existe en
exceso cuando se sintetiza el jabón de molibdeno, sirve también
como un solvente reaccionante que evita la solidificación del
producto de la reacción, de forma que su cuantía ejerce una gran
influencia sobre la reacción del jabón de molibdeno. Como condición
del ácido graso en exceso sobre la síntesis del jabón de molibdeno,
se prefiere que la proporción molar del ácido graso respecto al
molibdeno sea de 3/1 o más.
Tal como se muestra en las formas de realización
de la presente invención, si la proporción molar del ácido graso
respecto al molibdeno después de sintetizar el jabón de molibdeno
es menor que 3/1, aumenta la cantidad de sólidos residuales después
de la reacción, y no importa cuanto se eleve la temperatura de la
reacción o se prolongue el tiempo, de forma que es difícil
sintetizar el jabón de molibdeno con un rendimiento elevado. Además,
en vista de la reactividad del jabón de molibdeno, aunque se
prefieren cantidades más voluminosas del ácido graso que las del
molibdeno, es deseable que la proporción molar del ácido graso al
molibdeno sea de 30/1 o menor, preferentemente de 21/1 o menos, en
vista de la utilización del jabón mezclado. Por ejemplo, cuando un
ácido graso y un molibdato amónico reaccionan directamente, es
preferible que reaccionen a 240ºC durante 6 horas. Aunque la
reacción puede llevarse a cabo a una temperatura más alta o durante
un tiempo más largo, una temperatura de 300ºC o más, o un tiempo de
100 horas, deben evitarse, ya que en tal caso es temible la
descomposición calorífica.
Después de la síntesis de un jabón de molibdeno,
se utiliza agua en muchos casos, tal como se da a conocer en la
Publicación de Patente Japonesa No. 42- 21326 B. Sin embargo, existe
el problema de que la eliminación del agua tarda un tiempo, en
vista a de los riesgos de calentamiento a temperaturas altas en su
presencia. Estos inventores han encontrado que en el procedimiento
de producción anteriormente propuesto (Publicación de Patente
Japonesa No 10-287898), la cantidad de agua en el
sistema reactivo influencia de forma importante el rendimiento, y
un jabón de molibdeno puede producirse de modo muy seguro con altos
rendimientos cuando se produce sin añadir nada de agua. Por lo
tanto, para ejecutar la presente invención, puede añadirse agua;
sin embargo, se prefiere no añadirla, ya que, sin añadir agua, los
problemas anteriormente descritos están resueltos.
El ácido oxálico puede utilizarse como un
acelerador reactivo después de sintetizar el jabón de molibdeno.
Sin embargo, se prefiere añadir una cantidad más pequeña de ácido
oxálico o no añadirlo, con objeto de reducir la cantidad del ácido
graso en exceso después de la síntesis del jabón de molibdeno.
El ácido graso después de la síntesis del jabón
de molibdeno y del jabón metálico distinto a éste, puede consistir
en un único ácido graso o en una mezcla de dos o más. El jabón
metálico distinto que el de molibdeno debe comprender por lo menos
un ácido graso que sea el mismo que el del jabón de molibdeno. El
que tal ácido graso, que es el mismo que el del jabón de molibdeno,
no se encuentre presente, es esencialmente imposible en la primera
forma de realización de la presente invención, en la que la síntesis
del jabón de molibdeno se lleva a cabo bajo condiciones en las que
el ácido graso está en exceso. Además, en muchos casos, no puede
producirse un jabón metálico homogéneo que contenga jabón de
molibdeno.
El jabón metálico distinto al jabón de molibdeno
se sintetiza mediante la reacción entre el ácido graso que no ha
reaccionado después de sintetizar el jabón de molibdeno y el
compuesto metálico que se añade al sistema reactivo. Sin embargo,
un ácido graso que sea el mismo o distinto al ácido graso
previamente existente, puede añadirse recientemente.
El procedimiento para la producción de un jabón
metálico distinto al jabón de molibdeno que va a producirse después
de que se obtenga el compuesto molibdeno ácido graso, es un
procedimiento, preferentemente, en el que un compuesto metálico y
un ácido graso reaccionan directamente. Después de la reacción,
pueden utilizarse solventes orgánicos tales como alcoholes y
solventes aromáticos y de parafina. Sin embargo, la reacción sin
que se añada ningún solvente es deseable, con objeto de que la
reacción tenga lugar eficientemente. En este caso, es deseable que
el jabón metálico que va a producirse, que difiera del jabón de
molibdeno, tenga una temperatura de reblandecimiento de 120ºC o
inferior. Cuando es de 120ºC o superior, la viscosidad aumenta según
la reacción tiene lugar, de forma que la reacción no se realiza
eficientemente y a veces, se detiene. En presencia del jabón de
molibdeno, la temperatura reactiva después de sintetizar el jabón
metálico distinto al jabón de molibdeno, que puede depender de la
cantidad del jabón de molibdeno y del jabón metálico que difiere del
jabón de molibdeno, es ventajosamente de 70 a 200ºC,
preferentemente de 120 a 190ºC, de forma que puede realizarse
eficientemente.
La cantidad de adición del compuesto metálico
distinto al molibdeno, que puede depender de la cantidad del ácido
graso, es deseable que sea de 1 a 4 veces, preferentemente de 1,1 a
2 veces la cantidad equivalente al ácido graso, en vista de la
eficiencia de la reacción. Cuando la cantidad en la que se añade el
compuesto metálico es demasiado pequeña, el ácido graso no puede a
veces eliminarse completamente, aunque cuando es demasiado grande,
la eliminación del compuesto metálico que no ha reaccionado, emplea
un largo tiempo. El compuesto metálico que no ha reaccionado puede
eliminarse mediante filtración o una operación similar.
La utilización del jabón de molibdeno que no
contiene el ácido graso en exceso solo, da lugar a una temperatura
alta de reblandecimiento, y la reacción con el compuesto metálico o
la mezcla con el jabón metálico distinto al jabón de molibdeno es
difícil. La razón de porqué un jabón metálico homogéneo que
contenga un jabón que contiene molibdeno puede producirse con un
buen rendimiento, sería presumiblemente debida al resultado de la
producción de un jabón de molibdeno bajo condiciones en las que la
cantidad del ácido graso está en exceso, y teniendo también en
cuenta la cantidad requerida para la reacción con el jabón metálico
distinto al jabón de molibdeno, la reacción puede desviarse al
segundo estadio, es decir, a la reacción de síntesis para el jabón
metálico distinto al jabón de molibdeno, en unas condiciones en las
que el jabón de molibdeno está disuelto de forma homogénea en el
ácido graso, de forma que la fluctuación del componente metálico sea
pequeña. Además, esto se consideraría como atribuible al hecho de
que el ácido graso que sirve como solvente de la reacción, se
consume según la reacción se va produciendo, mientras el jabón
metálico producido a través de la reacción que posee una temperatura
de reblandecimiento más baja que la del jabón de molibdeno, tiene
el efecto, a su vez, de disminuir la temperatura de
reblandecimiento de la composición total, de forma que la mezcla
pueda agitarse incluso si la reacción tiene lugar, reaccionando
eficientemente el ácido graso y el compuesto metálico hasta que la
reacción finaliza. Ya que la reacción puede completarse bajo unas
condiciones de temperatura relativamente bajas durante un período
corto de tiempo, pueden esperarse el efecto de la inhibición de
reacciones secundarias y efectos económicos.
En la primera forma de realización de la presente
invención, tal como se describió anteriormente, si el orden de las
etapas reaccionantes es que después de que el jabón metálico que
difiere del jabón de molibdeno se produce bajo condiciones en las
que el ácido graso se encuentra en exceso, se añade una sal de
molibdeno para producir un jabón metálico mezclado que contiene el
jabón de molibdeno, no pueden esperarse buenos rendimientos en
muchos casos. Además, en este caso, el jabón metálico distinto al
jabón de molibdeno comprende una o más mitades de ácido graso que
son las mismas que las del jabón de molibdeno. Sin embargo, en la
segunda forma de realización de la presente invención, la
utilización selectiva de un jabón metálico con una temperatura de
reblandecimiento de 120ºC o inferior, como el jabón metálico
distinto al jabón de molibdeno, permite alcanzar buenos
rendimientos, aunque algo disminuidos, incluso en el orden de
reacción anteriormente descrito. En este caso, el jabón metálico
distinto al jabón de molibdeno puede estar constituido por un ácido
graso distinto al del jabón de molibdeno.
A partir de aquí, se explicará la segunda forma
de realización.
El jabón metálico con una temperatura de
reblandecimiento de 120ºC o inferior utilizado en la segunda forma
de realización de la presente invención, incluye jabones metálicos
sintetizados a partir de óxidos, hidróxidos, carbonatos, alcóxidos,
compuestos organometálicos de metales tales como magnesio, calcio,
estroncio, bario, zinc, cadmio, níquel, titanio, aluminio, y un
ácido graso. Más específicamente, naftenato de zinc, neodecanoato de
zinc, naftenato de níquel, neodecanoato de níquel, talato de
magnesio. Por supuesto que dos o más de ellos pueden utilizarse
combinados. Por tanto, como ácido graso capaz de formar un jabón
metálico con una temperatura de reblandecimiento de 120ºC o
inferior, incluye el ácido nafténico, el ácido neodecanoico y
talato. Para sintetizar un jabón homogéneo jabón metálico que
contiene molibdeno con una buena reactividad, aunque depende de qué
propiedades se deseen, se prefiere la utilización de un jabón de
zinc, un jabón de níquel, o un jabón de cobalto.
La utilización de jabones metálicos con una
temperatura de reblandecimiento superior a 120ºC aumentará la
viscosidad en el estadio final de la reacción después de sintetizar
el jabón de molibdeno, de forma que es difícil finalizar la
reacción. La temperatura de reblandecimiento del jabón metálico que
coexiste después de sintetizar el jabón de molibdeno, es
preferentemente tan baja como sea posible, en vista del proceso de
la reacción. Sin embargo, para influenciar la temperatura de
reblandecimiento del jabón metálico de molibdeno, se prefiere,
desde un punto de vista práctico, que la temperatura de
reblandecimiento sea de 20ºC o superior, más preferentemente, de
30ºC ó superior.
En la segunda forma de realización de la presente
invención, la proporción atómica del molibdeno al metal distinto a
éste, contenido en el jabón metálico que contiene al jabón de
molibdeno, es preferentemente de 1/2 o menos. Si la proporción es
superior a 1/2, las disminuciones en la temperatura de
reblandecimiento y en la viscosidad son insuficientes después de
sintetizar el jabón de molibdeno, de forma que es difícil que la
reacción tenga lugar.
Los ácidos grasos utilizados en la segunda forma
de realización de la presente invención incluyen un ácido graso
sintético o natural, saturado o insaturado, con una cadena
estructural que posee de 6 a 30 átomos de carbono o sus mezclas.
Sus ejemplos específicos incluyen el ácido caproico, ácido
caprílico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido
palmítico, ácido esteárico, ácido isoesteárico, ácido aráquico,
ácido behénico, ácido oleico, ácido linoleico, ácido linolénico,
ácido ricinoleico, ácido 12-hidroxiesteárico, ácido
dimérico,
talato, ácido nafténico, ácido neodecanoico, un
ácido resínico o aceite natural y grasa de ácidos grasos que
contienen a éstos como componentes principales, por ejemplo, ácidos
grasos endurecidos de aceite de pescado, ácidos grasos endurecidos
de sebo de vaca.
El compuesto de molibdeno que se utiliza en la
segunda forma de realización en la presente invención incluye el
óxido de molibdeno, molibdato amónico, molibdato sódico,
acetilacetonato de molibdeno.
El jabón de molibdeno es un jabón que puede
formarse a partir de los ácidos grasos anteriormente descritos y
del molibdeno, y ejemplos específicos suyos incluyen el naftenato
de molibdeno, el neodecanoato de molibdeno y el resinato de
molibdeno.
El jabón metálico que contiene jabón de molibdeno
que puede producirse según la segunda forma de realización de la
presente invención incluye los compuestos siguientes.
Los jabones metálicos que comprenden dos metales
incluyen por ejemplo, naftenato de Zn/naftenato de Mo, naftenato de
Ni/naftenato de Mo, naftenato de Co/naftenato de Mo, neodecanoato de
Zn/naftenato de Mo, neodecanoato de Ni/naftenato de Mo,
neodecanoato de Co/naftenato de Mo, neodecanoato de Zn/neodecanoato
de Mo, (neodecanoato-naftenato) de (Zn/Mo),
neodecanoato-resinato) de (Zn/Mo),
(resinato-naftenato) de (Zn/Mo),
(neodecanoato-naftenato) de Zn/naftenato de Mo,
(talato-naftenato) de Zn/naftenato de Mo,
(estearato-naftenato) de Zn/naftenato de Mo,
(neodecaonato-naftenato) de Zn/neodecanoato de Mo,
(neodecanoato-resinato) de Zn/resinato de Mo,
(naftenato-resinato) de Zn/resinato de Mo, naftenato
de Ni/naftenato de Mo, neodecanoato de Ni/neodecanoato de Mo,
estearato de Ni/estearato de Mo,
(neodecanoato-naftenato) de (Ni-Mo),
(neodecanoato-resinato) de (Ni/Mo),
(neodecanoato-naftenato) de (Ni/Mo),
(neodecanoato-naftenato) de Ni/naftenato de Mo,
(talato-naftenato) de Ni/naftenato de Mo,
(estearato-naftenato) de Ni/naftenato de Mo,
(neodecanoato-naftenato) de Ni/neodecanoato de Mo,
(neodecanoato-resinato) de Ni/resinato de Mo,
(naftenato-resinato) de Ni/resinato de Mo, naftenato
de Co/naftenato de Mo, neodecanoato de Co/neodecanoato de Mo,
estearato de Co/estearato de Mo, (neodecanoato -naftenato) de
(Co/Mo), (neodecanoato-nresinato) de (Co/Mo),
(neodecanoato-resinato) de (Co/Mo),
(neodecanoato-naftenato) de Co/naftenato de Mo,
(talato-naftenato) de Co/naftenato de Mo,
(estearato-naftenato) de Co/naftenato de Mo,
(neodecanoato-naftenato) de Co/neodecanoato de Mo,
(neodecanoato-resinato) de Co/resinato de Mo,
(naftenato-resinato) de Co/resinato de Mo,
naftenato de Ti/naftenato de Mo, neodecanoato de Ti/neodecanoato de
Mo, (neodecanoato-naftenato) de (Ti/Mo), y
(neodecanoato-naftenato) de Co/neodecanoato de
Mo.
Los jabones metálicos que comprenden tres o más
metales incluyen, por ejemplo, naftenato de
(Zn-Ni)/naftenato de Mo, neodecanoato de
(Zn-Ni)/neodecanoato de Mo, estearato de
(Zn-Ni)/estearato de Mo,
(neodecanoato-naftenato) de
(Zn-Ni)/naftenato de Mo,
(talato-naftenato) de
(Zn-Ni)/naftenato de Mo,
(estearato-naftenato) de
(Zn-Ni)/naftenato de Mo,
(neodecanoato-naftenato) de
(Zn-Ni)/neodecanoato de Mo,
(neodecanoato-resinato) de
(Zn-Ni)/resinato de Mo,
(naftenato-resinato) de
(Zn-Ni)/resinato de Mo,
(neodecanoato-naftenato) de
(Zn-Mg)/naftenato de Mo, naftenato de
(Zn-Ni-Co)/naftenato de Mo,
neodecanoato de
(Zn-Ni-Co)/neodecanoato de Mo,
estearato de (Zn-Ni-Co)/estearato de
Mo, (neodecanoato-naftenato) de
(Zn-Ni-Co)/naftenato de Mo,
(talato-naftenato) de
(Zn-Ni-Co)/naftenato de Mo,
(estearato-naftenato) de
(Zn-Ni-Co)/naftenato de Mo,
(neodecanato-naftenato) de
(Zn-Ni-Co)/neodecanoato de Mo,
(neodecanoato-resinato) de
(Zn-Ni-Co)/resinato de Mo, y
(naftenato-resinato) de
(Zn-Ni-Co)/resinato de Mo.
En la segunda forma de realización de la presente
invención, la reacción entre el compuesto de molibdeno y el ácido
graso debe llevarse a cabo en presencia del jabón metálico con una
temperatura de reblandecimiento de 120ºC o inferior, o mientras se
sintetiza aquel jabón metálico. Cuando se realiza en un orden
inverso, por ejemplo, y el jabón de molibdeno se sintetiza en primer
lugar, la viscosidad aumenta a medida que la reacción progresa y,
como puede ocurrir, tiene lugar la solidificación de forma que la
reacción no finaliza, no llegando así a producir un jabón metálico
que contiene un jabón de molibdeno homogéneamente o con buenos
rendimientos.
Generalmente, la reactividad entre el compuesto
de molibdeno y el ácido graso es baja, y por lo tanto, cuando se
inicia la reacción añadiendo simultáneamente el compuesto de
molibdeno y el compuesto metálico distinto a éste y el ácido graso,
la reacción del compuesto metálico distinto al compuesto de
molibdeno tiene lugar antes, de modo que no aparece ningún problema
en la producción de un jabón metálico que tiene una temperatura
baja de reblandecimiento. Como puede ocurrir, el programa térmico
será efectivo para que la reacción se inicie a 180ºC o menos y se
produzca en primer lugar un jabón metálico que tenga una
temperatura baja de reblandecimiento y la temperatura se eleve a
200ºC o más cuando se sintetiza el jabón de molibdeno. Además, un
jabón metálico con una baja temperatura de reblandecimiento, puede
añadirse después de que la reacción entre el compuesto de molibdeno
y el ácido graso se deje progresar hasta cierto punto.
El procedimiento para producir el compuesto de
molibdeno que va a utilizarse en la presente invención, puede ser
el que se describe en la primera forma de realización. Sin embargo,
preferentemente, la utilización de compuestos que poseen una
intensa capacidad oxidante o reductora, tal como de una gran
cantidad de ácido oxálico, se evita, ya que existe el temor de que
el jabón metálico sintetizado o preparado en la etapa anterior,
pudiera de esta manera descomponerse.
En algunos casos, el ácido oxálico se utiliza en
la síntesis del jabón de molibdeno. Sin embargo, ya que descompone
al jabón metálico que se sintetiza antes de que se produzca el
jabón de molibdeno, es advertible en la presente invención que se
reduzca su cuantía o se evite su utilización. Cuando la utilización
del ácido oxálico es grande, a veces, el jabón metálico se
descompondrá y la cantidad de sólidos residuales después de la
reacción, aumentará.
El ácido graso que va a utilizarse en la síntesis
del jabón de molibdeno o del jabón metálico que tiene una
temperatura de reblandecimiento de 120ºC o inferior, puede ser un
ácido graso único o una mezcla de dos o más ácidos grasos.
Un procedimiento para la producción del jabón
metálico con una temperatura de reblandecimiento de 120ºC o menor,
es preferentemente el procedimiento en el que el compuesto metálico
y el ácido graso, reaccionan directamente. Al llevarse a cabo la
reacción, pueden utilizarse los solventes orgánicos tales como
alcoholes, solventes aromáticos o de parafina. Sin embargo, la
reacción sin añadir cualquiera de los solventes, es deseable, con
objeto de que la reacción progrese eficientemente.
La utilización de sólo el jabón de molibdeno da
lugar a una alta temperatura de reblandecimiento y la reacción con
el compuesto metálico o la mezcla con el jabón metálico distinto
del jabón de molibdeno, es difícil. Se presumiría que la razón de
porqué un jabón metálico que contiene jabón de molibdeno que es
homogéneo en el componente metálico, pueda producirse con buenos
rendimientos mediante la segunda forma de realización de la presente
invención, es porque el jabón metálico con una baja temperatura de
reblandecimiento es utilizado como un solvente reactivo, de forma
que la mezcla reactiva puede agitarse hasta la finalización de la
reacción.
A continuación, en la presente memoria, se
explicará la presente invención más concretamente mediante ejemplos
y ejemplos comparativos. Las síntesis se llevaron a cabo en una
atmósfera de nitrógeno. El progreso de la reacción se juzgó
mediante la cantidad de la parte insoluble de tolueno, ya que los
compuestos de molibdeno y los de metal fueron insolubles en
tolueno.
14,7 g (0,012 mol, Mo 0,083 mol) de molibdato
amónico ((NH_{4})_{8} Mo_{7} O_{24} 4H_{2}O) y
82,8 g (0,333 mol) de ácido nafténico se mezclaron en un matraz de
500 ml y se agitaron bajo calentamiento durante 6 horas a una
temperatura del aceite de 240ºC, mientras se eliminan los
componentes volátiles. Después, 127,9 g (0,748 mol) de ácido
neodecanoico y 40,6 g (0,499 mol) de óxido de zinc se añadieron a
ello y la mezcla se agitó bajo calentamiento durante 2 horas a una
temperatura del aceite de 160ºC mientras se eliminan los
componentes volátiles. Subsecuentemente, la mezcla se secó bajo
presión reducida durante 2 horas a una temperatura del aceite de
160ºC a 20 mM Hg para obtener 251,5 g de un jabón compuesto de
(naftenato-neodecanoato) de Zn (3/9)/naftenato de Mo
(proporción molar de Zn/Mo = 6/1). La parte insoluble en tolueno
fue del 0,1% o menor, basada en el jabón metálico obtenido, que
contenía jabón de molibdeno.
Se repitieron los procedimientos del Ejemplo 1,
excepto en que la proporción molar de (ácido nafténico/molibdeno)
se cambió a (3/1) para producir un jabón metálico compuesto que
contenía molibdeno. La parte insoluble en tolueno fue del 0,1% o
menor, basada en el jabón metálico obtenido que contenía jabón de
molibdeno.
Se repitieron los procedimientos del Ejemplo 1,
excepto en que la proporción molar de (ácido nafténico/molibdeno)
se cambió a (7/1) para producir un jabón metálico compuesto que
contenía molibdeno. La parte insoluble en tolueno fue del 0,1% o
menor, basada en el jabón metálico obtenido que contenía jabón de
molibdeno.
Se repitieron los procedimientos del Ejemplo 1,
excepto en que la proporción molar de (ácido nafténico/molibdeno)
se cambió a (2/1) y las condiciones reactivas del jabón de
molibdeno se cambiaron a 240ºC durante 12 horas para producir un
jabón metálico compuesto que contenía molibdeno. La parte insoluble
en tolueno fue del 0,8%, basada en el jabón metálico obtenido que
contenía jabón de molibdeno.
Se repitieron los procedimientos del Ejemplo 1,
excepto en que la proporción molar de (ácido nafténico/molibdeno)
se cambió a (2/1) y las condiciones reactivas del jabón de
molibdeno se cambiaron a 260ºC durante 12 horas para producir un
jabón metálico compuesto que contenía molibdeno. La parte insoluble
en tolueno fue del 0,5%, basada en el jabón metálico obtenido que
contenía jabón de molibdeno.
Se repitieron los procedimientos del Ejemplo 1,
excepto en que la proporción molar de (ácido nafténico/molibdeno)
se cambió a (7/1) y se añadió ácido oxálico en una cantidad de 0,5
equivalentes respecto al molibdeno, para producir un jabón metálico
compuesto que contenía molibdeno. La parte insoluble en tolueno fue
del 0,4%, basada en el jabón metálico obtenido que contenía jabón
de molibdeno.
Los resultados obtenidos se muestran en la tabla
siguiente.
153,9 g (0,900 mol) de ácido neodecanoico, 12,2 g
(0,010 mol, 0,069 mol de Mo) de molibdato amónico
((NH_{4})_{8} Mo_{7} O_{24} 4H_{2}O) y 33,8 g
(0,415 mol) de óxido de zinc, se mezclaron en un matraz de 500 ml,
agitándose la mezcla bajo calentamiento durante 10 horas con una
temperatura del aceite de 240ºC mientras se eliminaban los
componentes volátiles. A continuación, la mezcla se secó bajo
presión reducida durante 2 horas con una temperatura del aceite de
160ºC a 20 mM de Hg, para obtener 187,7 g de un jabón compuesto de
neodecanoato de (Zn/Mo) (6/1). La parte insoluble en tolueno del
neodecanoato de Zn/neodecanoato de Mo fue inferior al 1%, basada en
el jabón metálico obtenido conteniendo jabón de molibdeno.
20,3 g (0,016 mol, 0,115 mol de Mo) de molibdato
amónico, y 28,6 g (0,115 mol) de ácido nafténico se cargaron en un
matraz de 500 ml, y cuando la temperatura alcanzó 240ºC, se añadió
neodecanoato de Zn, [que se había preparado cargando 237,3 g (1,388
mol) de neodecanoato y 56,5 g (0,694 mol) de óxido de zinc en otro
matraz de 500 ml y se había calentando a 160ºC durante 40 minutos
mientras se agitaba], haciéndose reaccionar luego a una temperatura
de 240ºC durante 10 horas el molibdato amónico y el ácido
nafténico. La parte insoluble en tolueno del neodecanoato de
Zn/naftenato de Mo resultante fue inferior al 1%, basada en el
jabón metálico obtenido conteniendo jabón de molibdeno.
Ejemplo Comparativo
1
20,3 g (0,016 mol, 0,115 mol de Mo) de molibdato
amónico, y 28,6 (0,115 mol) de ácido nafténico se cargaron en un
matraz de 500 ml, y se hicieron reaccionar a 240ºC durante 40
horas. A esto, se añadió neodecanoato de Zn, [que se había
sintetizado a partir de 237,3 g (1,388 mol) de neodecanoato y 56,5 g
(0,694 mol) de óxido de zinc en otro matraz de 500 ml y se había
calentando a 160ºC durante 40 minutos mientras se agitaba], y la
mezcla se realizó bajo calentamiento a 180ºC durante 2 horas. La
mezcla de naftenato de Mo y neodecanoato de Zn fue insuficiente, ya
que el naftenato de Mo estaba solidificado y no podía someterse a
agitación, y el jabón metálico obtenido no era homogéneo. La parte
insoluble en tolueno del neodecanoato de Zn/naftenato de Mo
resultante fue del 7,0%, basada en el jabón metálico obtenido
conteniendo jabón de molibdeno.
Ejemplo Comparativo
2
Los procedimientos del Ejemplo 5 se repitieron,
excepto en que la proporción molar de Mo/Zn se cambió a 0,6 para
sintetizar un jabón de neodecanoato de (Zn/Mo). La parte insoluble
en tolueno del neodecanoato de (Zn/Mo) obtenido fue del 5,0%,
basada en el jabón metálico obtenido conteniendo jabón de
molibdeno.
150,0 g (0,877 mol) de ácido neodecanoico, 11,9 g
(0,010 mol, 0,067 g de Mo) de molibdato amónico
((NH_{4})_{8} Mo_{7} O_{24} 4H_{2}O) y 4,3 g
(0,034 mol) de ácido oxálico, y 33,0 g (0,40 mol) de óxido de zinc,
se mezclaron en un matraz de 500 ml, agitándose la mezcla bajo
calentamiento durante 10 horas con una temperatura del aceite de
240ºC mientras se eliminaban los componentes volátiles. A
continuación, la mezcla se secó bajo presión reducida durante 2
horas con una temperatura del aceite de 160ºC a 20 mM de Hg, para
obtener un jabón compuesto de neodecanoato de (Zn/Mo) (6/1). Su
parte insoluble en tolueno fue del 3,0%.
Tal como se ha descrito anteriormente, según la
presente invención, puede producirse con buenos rendimientos un
jabón metálico homogéneo que contiene jabón de molibdeno. El jabón
metálico que contiene jabón de molibdeno producido mediante la
presente invención es útil como adhesivo para acelerar la unión
entre un cinturón de acero para las llantas radiales y el caucho, un
endurecedor de la resina de poliéster insaturado, un promotor
endurecedor para las pinturas, un lubricante, un aditivo del
petróleo, catalizadores para varias reacciones químicas, etc.
Claims (7)
1. Procedimiento para producir un jabón metálico
que contenga un jabón de molibdeno, caracterizado porque
comprende la reacción de un ácido graso, el cual puede consistir en
un ácido graso único o en una mezcla de dos o más, y de un
compuesto de molibdeno, bajo condiciones en las que el ácido graso
está en exceso, para sintetizar un jabón de molibdeno y añadir
entonces un compuesto de metal distinto al compuesto de molibdeno,
para que reaccione con la cantidad en exceso del ácido graso.
2. Procedimiento para la producción de un jabón
metálico que contenga un jabón de molibdeno, según la
reivindicación 1, caracterizado porque no se añade ácido
oxálico, y el ácido graso y el compuesto de molibdeno reaccionan
directamente en una proporción molar ácido
graso-a-molibdeno de 3/1 o más, para
sintetizar un jabón de molibdeno ácido graso.
3. Procedimiento para producir un jabón metálico
que contiene jabón de molibdeno, caracterizado porque
comprende la reacción de un compuesto de molibdeno y un ácido graso
en presencia de un ácido graso y de un compuesto metálico, que
forman un jabón metálico con una temperatura de reblandecimiento de
120ºC o inferior.
4. Procedimiento para producir un jabón metálico
que contiene un jabón de molibdeno, caracterizado porque
comprende la síntesis de un jabón de molibdeno en presencia de un
jabón metálico que tiene una temperatura de reblandecimiento de
120ºC o inferior.
5. Procedimiento para producir un jabón metálico
que contiene un jabón de molibdeno según la reivindicación 3 ó 4,
caracterizado porque comprende la síntesis del jabón de
molibdeno sin la adición de ningún ácido oxálico.
6. Procedimiento para producir un jabón metálico
que contiene jabón de molibdeno según la reivindicación 3 ó 4,
caracterizado porque la proporción atómica del molibdeno al
metal distinto a éste que está contenido en el jabón metálico que
contiene al jabón de molibdeno, es de 1/2 o menos.
7. Jabón metálico que contiene jabón de
molibdeno, caracterizado porque un jabón de molibdeno y un
jabón metálico distinto al jabón de molibdeno, contienen uno y el
mismo ácido graso y/o el jabón metálico que contiene el jabón de
molibdeno, contiene un jabón metálico distinto al jabón de molibdeno
cuya temperatura de reblandecimiento es 120ºC o inferior.
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