JPH0580519B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、硫化されかつ必要に応じ過塩基化さ
れた脂肪族炭化水素置換サリチル酸金属塩の製造
方法に関するものである。 英国特許第1287812号明細書から、この種の生
成物およびこれら生成物を洗剤および摩耗防止剤
として含有する油組成物が既に知られている。こ
の明細書は、脂肪族炭化水素置換サリチル酸また
はその金属塩を硫黄元素、アルカリ土類塩基（た
とえば水酸化物）および溶剤（たとえばエチレン
グリコール）と少なくともと150℃の温度にて反
応させ、必要に応じさらに二酸化炭素と反応させ
ることを開示している。英国特許第1194503号明
細書にも同様な方法が開示されている。 しかしながら、この公知方法は、サリチル酸も
しくは金属塩と硫黄との反応に際し相当程度の脱
カルボキシル化が生じるという欠点を有すること
が判明した。 今回、最初に脂肪族炭化水素置換フエノールを
硫化し、次いで反応生成物をサリチル酸またはそ
の金属塩に変換することによりこの問題は回避し
うることが判明した。 したがつて、本発明は脂肪族炭化水素置換フエ
ノールを硫化し、得られた生成物をアルカリ金属
水酸化物および二酸化炭素によりサリチル酸アル
カリ金属塩に変換することを特徴とする、硫化さ
れた脂肪族炭化水素置換サリチル酸金属塩の製造
方法に関する。このように得られた生成物を必要
に応じ過塩基サリチル酸金属塩に変換する。 本発明によつて製造される所定のサリチル酸金
属塩は、単純に化学構造式で示すことができない
複雑な物質であり、上記製法によつてその製造物
は特定化されている。 適する脂肪族炭化水素置換フエノールは上記英
国特許明細書に記載されている。好適なものは
C_8〜30−アルキルフエノールである。 これらフエノールはハロゲン化硫黄、好ましく
は塩化硫黄たとえばSCl₂特にS₂Cl₂により硫化す
ることができる。硫黄元素も使用することができ
る。 好ましくは脂肪族炭化水素（たとえばｎ−ヘキ
サン）のような溶剤中でハロゲン化硫黄による硫
化を行なう。キシレンのような芳香族溶剤の使用
は避けるべきである。何故なら、これら溶剤もハ
ロゲン化硫黄で硫化されうるからである。 反応は室温で行なうこともできるが、或る程度
の加熱を行なつて、たとえば60℃まで加熱するこ
ともできる。 エチレングリコールのような溶剤および石灰
（Ca（OH）₂）のような塩基性触媒の存在下で100
〜250℃の範囲、好ましくは150〜225℃の範囲の
温度にてフエノールを硫黄と接触させることによ
り硫黄元素による硫化を行なうことができる。こ
の場合、最終温度は好ましくは少なくとも175℃、
特に好ましくは少なくとも195℃とすべきである。 上記英国特許第1287812号および第1194503号各
明細書に記載されているように、硫化工程に使用
する上記溶剤は好ましくはアルキレンもしくはポ
リアルキレングリコールまたはその低級アルキル
モノエーテルである。溶剤はエチレングリコール
であるのが最も好ましい。 英国特許第1194503号明細書に記載されたよう
に、たとえばカルボン酸またはその金属塩のよう
な促進剤も硫化工程に存在させることができる。 Ｓ：置換フエノールのモル比はたとえば0.25〜
３好ましくは0.5〜２である。 得られる生成物を必要に応じ酸性化して、石灰
酸をフエノールに変換させる。 上記英国特許明細書におよび英国特許出願第
786167号明細書に記載されているように、硫化フ
エノールからサリチル酸塩への変換は好ましくは
水酸化ナトリウムおよび二酸化炭素との反応によ
り、コルベ合成を介して行なわれる。 この硫化サリチル酸塩は対応の過塩基サリチル
酸塩を製造するのに有用な中間体である。過塩基
サリチル酸塩は潤滑油組成物中で洗剤特性が良好
であると同時に摩耗が少ない。過塩基サリチル酸
金属塩の適する金属はたとえばLi，Cs，Na及び
Ｋのようなアルカリ金属、たとえばCa，Ba，Sr
およびMgのようなアルカリ土類金属、並びにた
とえばZnおよびCrのような多価金属である。 カルシウム、バリウムおよびマグネシウムのよ
うなアルカリ土類金属が好適である。したがつ
て、硫化サリチル酸アルカリ金属塩を好適には対
応するサリチル酸まで変換し、次いでこれを塩基
性アルカリ土類金属化合物（好ましくは水酸化
物）および二酸化炭素により過塩基サリチル酸ア
ルカリ土類金属塩まで変換する。過塩基化の程度
は、金属対サリチル酸の等量比として定義される
塩基度指数（B.I.）として表わされる。 たとえば英国特許第786167号明細書に記載され
ているように、酸性化及びたとえば炭化水素溶剤
（好ましくはキシレンのような芳香族炭化水素溶
剤）などの溶剤中での塩基性金属化合物および二
酸化炭素との反応により硫化サリチル酸アルカリ
金属塩を過塩基化することができる。 得られた反応混合物に軽質鉱物油を加え、次い
で炭化水素溶剤および生成した水を全て留去する
ことができる。 得られた硫化生成物の油溶液を必要に応じ過
し、次いでたとえば潤滑油またはガソリンを包含
する燃料油のような油へ添加することができる。 同時係属中の英国特許出願第8330441号明細書
に記載されているように、硫化前または硫化後
に、生成物を硼素化合物たとえば硼酸と反応させ
ることができる。 本発明の反応生成物およびその混合物は油組成
物、特に潤滑油組成物または濃厚物もしくは燃
料、たとえば自動車クランクケース油中に全組成
物重量に対し0.001〜65重量％、特に0.1〜15重量
％の範囲の濃度で配合することができる。 本発明の添加物を加える潤滑油は鉱物潤滑油だ
けでなく合成油も包含する。合成炭化水素潤滑油
も使用することができ、さらにたとえばジ−２−
エチルヘキシルセバシン酸エステル、炭酸エステ
ル、燐酸エステル、ハロゲン化炭化水素、ポリシ
リコーン、ポリグリコール、テトラエチレングリ
コールのC₁₃オキソ酸ジエステルのようなグリコ
ールエステルなど、非炭化水素合成油も使用する
ことができる。これら油の混合物、特に水素化油
を包含する鉱物潤滑油および合成潤滑油の混合物
も使用することができる。 ガソリンもしくは燃料油、たとえばデイーゼル
燃料などに使用する場合、一般に全組成物重量に
対し0.001〜0.5重量％の反応生成物が使用され
る。一般に、炭化水素希釈剤中の前記反応生成物
15〜65重量％と、鉱物潤滑油85〜35重量％とから
なる濃厚物が取り扱いの容易さのため製造され
る。 たとえば染料、流動点降下剤、摩耗防止剤たと
えば燐酸トリクレシル、ジチオ燐酸亜鉛、酸化防
止剤たとえばフエニル−α−ナフチル−アミン、
４，4′−メチレンビス（３，６−ジ−ｔ−ブチル
フエノール）のようなビスフエノール類、粘度指
数向上剤たとえば共役ジエンと必要に応じスチレ
ンとの水素化（共）重合体、エチレン−高級オレ
フィン共重合体、ポリメチルアクリレート、ポリ
イソブチレンなど、並びに無灰分分散剤たとえば
ポリイソブチレンと無水マレイン酸とアミンおよ
び／またはポリオールとの反応生成物、またはそ
の他の金属含有表面活性剤たとえば過塩基性金属
サリチル酸塩なども上記組成物中に存在させるこ
とができる。 アミンとホルムアルデヒドとアルキルフエノー
ルとの反応生成物（マンニツヒ塩基）も存在させ
ることができる。 以下、実施例により本発明をさらに説明する。 実施例 １ 硫化アルキルフエノールの製造 2000ｇのテトラプロペニルフエノール（7520ミ
リ当量）と122ｇの水酸化カルシウム（3300ミリ
当量）と364ｇの元素硫黄（11375ミリ当量）と74
ｇのエチレングリコールとを反応容器（５）に
入れた。攪拌しながら、この混合物を125℃まで
加熱し、この温度に１時間保つた。次いで、温度
を150℃まで上昇させ、約550mmHgの圧力にてこ
の温度に１時間保つた。次いで、温度を195℃ま
で上昇させ、50〜60mmHgで２時間保つた。反応
生成物を冷却し、溶剤を加え、混合物を過し
た。溶剤を除去して、暗色かつ粘性の生成物を得
た（収量：2266ｇ、Ｓ：8.2重量％）（生成物Ａ）。 実施例 ２ 硫化アルキルフエノールの製造 524ｇのテトラプロペニルフエノール（2002ミ
リ当量）と520ｇのｎ−ヘキサンとを含有する反
応容器（２）へ、温度が20〜40℃の一定に保た
れるような速度でｎ−ヘキサン70ｇ中のS₂Cl₂
67.5ｇ（1000ミリ当量の硫黄）の溶液を滴加し
た。S₂Cl₂の添加が完了した後（２〜３時間）、こ
の反応混合物を窒素でゆすぎ、溶剤を減圧下で除
去した（収量：557ｇ、Ｓ：5.0重量％）（生成物
Ｂ）。 これらの実施例は元素硫黄およびS₂Cl₂による
硫化が可能であることを示している。 実施例 ３ 実施例２からの生成物を500ｇのキシレンで希
釈し、次いで窒素雰囲気中で135℃まで加熱した。
水酸化ナトリウム100ｇ（OH吸収において25％
過剰）の水120ｇ中の水溶液を発泡しないよう注
意しながら加え、水を留去した。この溶液を140
℃、14バールのCO₂圧力にてカルボキシル化し
た。酸性化しかつ水洗した後、硫化サリチル酸の
収量は587ｇ、酸価は1.98ミリ当量／ｇ、硫黄含
有量は4.72重量％であつた（生成物Ｃ）。 実施例 ４ 200ｇのキシレンと120ｇのメタノールとにおけ
る実施例３の硫化アルキルサリチル酸塩200ｇ
（396ミリ当量）の溶液を59ｇのCa（OH）₂（1595
ミリ当量）で55℃にて１時間処理した。この反応
生成物を過し、溶剤を減圧下で蒸発させて6.8
重量％のCaと3.9重量％のＳと1.5のB.I.とを有す
る生成物（223ｇ）を得た（生成物Ｄ）。 実施例 ５ 200ｇのキシレンと120ｇのメタノールとにおけ
る実施例３の硫化アルキルサリチル酸塩200ｇ
（396ミリ当量）の溶液を59ｇのCa（OH）₂（1595
ミリ当量）で55℃にて１時間処理した。次いで、
13.9ｇのCO₂（632ミリ当量）を導入した。後処理
により、11.5重量％のCaと3.7重量％のＳと3.0の
B.I.とを有する生成物253.5ｇを得た（生成物Ｅ）。
生成物E170ｇを155ｇの鉱物潤滑油と混合して、
6.0重量％のCaと1.9重量％のＳと3.0のB.I.とを有
する油濃厚物を得た（生成物Ｆ）。 比較実験 C_14〜18−アルキルサリチル酸97.6ｇ（205ミリ当
量）に、37.9ｇ（1025ミリ当量）のCa（OH）₂と
69.5ｇの鉱物潤滑油とを加えて1.0ミリ当量／ｇ
の酸混合物を得た。この混合物133.2ｇ（133.2ミ
リ当量）と、4.26ｇのＳ（133.2ミリ当量）と、1.0
ｇのエチレングリコールとを攪拌しながら125℃
まで加熱し、この温度に１時間保つた。さらに温
度を150℃まで上昇させ（１時間、圧力：550mm
Hg）、さらに195℃まで加熱した（２時間、50−
60mmHg）。この反応混合物を冷却し、ｎ−ヘキサ
ンで希釈し、過助剤を通して過し、最後に蒸
発させて極めて粘性の暗色物質を得た。収率：
112.3ｇ、Ｓ：1.6重量％。 硫化に際し20％の脱カルボキシル化が生じたこ
とが判つた（出発物質の酸価1.22ミリ当量／ｇお
よび生成物の酸価0.95ミリ当量／ｇ、これはHCl
による酸性化、ジエチルエーテルによる抽出、相
分離および溶剤の蒸発の後に測定した）。 試 験 ２種のCRC L38試験（ASTM STP 509A、第
部）において、生成物Ｆ（実施例５参照）の性
能を非硫化過塩基C_14〜18−アルキルサリチル酸カ
ルシウムの性能と比較した。このために２種の組
成物を作成した。組成物は市販の分散剤と洗剤
と酸化防止剤添加物を含有する15W40鉱物潤滑油
および0.14重量％（Caとして）の過塩基C_14〜18−
アルキルサリチル酸カルシウム（B.I.＝３）から
なり、組成物は同じ15W40潤滑油と0.14重量％
（Caとして）の生成物Ｆとからなる。ベアリング
重量損失を測定したCRC L38試験の結果を下記
第表に示す。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 脂肪族炭化水素置換フエノールを硫化し、得
   られた生成物をアルカリ金属水酸化物および二酸
   化炭素によりサリチル酸アルカリ金属塩に変換す
   ることを特徴とする、硫化された脂肪族炭化水素
   置換サリチル酸金属塩の製造方法。 ２ サリチル酸アルカリ金属塩を対応のサリチル
   酸に変換し、これを塩基性アルカリ土類金属化合
   物および二酸化炭素により過塩基サリチル酸アル
   カリ土類金属塩に変換する特許請求の範囲第１項
   に記載の方法。 ３ 脂肪族炭化水素置換フエノールがC_8〜30−ア
   ルキルフエノールである特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項に記載の方法。 ４ ハロゲン化硫黄により硫化を行なう特許請求
   の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の方
   法。 ５ Ｓ：置換フエノールのモル比が0.25〜３であ
   る特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに
   記載の方法。 ６ 硫化前または硫化後の生成物を硼素化合物と
   反応させる特許請求の範囲第１項乃至第５項のい
   ずれかに記載の方法。