TWI225858B - Lubricant and refrigerant oil system - Google Patents

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五 、發明説明（ 發明背景 本申咕本主張Benjamin Mosier及Bryan J· Duffy於2000年 8月2曰提出申請之美國臨時專利申請案序號6〇/222,477，標 ^ 潤α 士丨丨丨及冷，東劑油系統（Lubricant and Refrigerant Oil System)」之優先權。 發明範, · 本發明係關於轉酯化脂肪酸酯及脂肪酸酯在酸之存在下 與含羥基化合物之反應產物。此組合物尤其有用作爲潤滑 劑及作爲熱傳劑。 I前技藝説明 目前於市面上可看到大量的潤滑劑及潤滑劑添加劑。許 多此等潤滑劑具有不利於在機械系統中長期使用之化合物 。其他化合物於油質系統中僅展現有限程度的相混溶性。 大多數之此等潤滑劑的常見問題爲在潤滑劑失效前之耐壓 性的上限相當低。 發證給Inaya等人之美國專利5,916,854揭示一種可生物降 解的潤滑劑基油。Inaya之可生物降解的潤滑基油係經由在 脂肪及油、多羥醇或脂族羧酸及環氧烷之混合物中進行環 氧燒之加成反應及轉酯化而製得。此外，亦説明含有可生 物降解之潤滑基油之可生物降解的潤滑油組合物及其用 途。Inaya之專利説明一種顯現期望的可生物降解性，及 對熱氧化之期望安定性之由脂肪及油製得之特殊的衍生 物材料。' 本發明之一目的爲提供一種組合物及一種潤滑方法，其 五、發明説明（ 中她，劑添加劑可容易地混溶於油質系統中 一目的馬提供—種組合物及一種潤二（ 組合物與油質系統之間之低相混溶性下仍可=使係在 。本發明之-目的爲提供—種在極低及極：：作用 用之潤滑劑或潤滑劑添加劑。本發明之—目：：f域下有 在極高壓下有用之潤滑劑或潤滑劑添加劑。本=Τ 的馬提供—種不具腐蚀性的潤滑劑或潤滑劑添加劑。本發 ::::目的爲提供一種可作爲崎制劑用之添加劑或： 的酯有用作爲潤滑劑及供冷凍劑熱傳流體用。在冷凍劑與 冷凍劑工作流體之潤滑劑之間的相互混溶性對於避免兩者 分離爲重要。 長久以來將氟化烴使用作爲冷;東劑。近年來，由於擔真 氣化煙會破壞臭氧層，因而需要-種不會消耗臭氧的^ 劑。發證給SchnUr之美國專利5,976,399揭示一種供冷:劑 熱傳泥體用之摻混f元醇g旨潤滑劑，纟包括具有新戊二醇 之醋及2-乙基己酸之來源作爲其之反應性成份。或者7使 用具有異戊四醇之醋及2•乙基己酸之來源。經證實此特定 在改良熱泵系統之能量效_中進行相關功能之最密切知 曉的方法爲包括函化a-烯烴之方法，其最常使用者爲氣分 子。（參照美國專利，#4，963,280)氣化合物的缺點爲氣自由基 可能會暴露至濕氣，而導致生成氫氯酸及後續的腐蝕。另 外’此等、齒化化合物極度吸濕，而會使系統暴露至潛在的 濕氣污染。 五 、發明説明（ 使用先前技藝所經驗到的一項、 潤滑劑之適當供給的傳送。_;::基：滑路徑’及阻礙 ::積物具高摩擦係數、低導熱性、可容易聚合及：： 乳化性不安定、且由於.極性而缺乏強的黏著及内聚性質。 本發明之一目的爲提供—瀚、、叫：尽主‘ 、、 , d α表面及降低摩擦和磨損 足方法。 八 本發明之-目的爲經由提供一種需要非常簡單的潤滑裝 置於降低摩擦係數之潤滑方法，而可簡化機 之機械設計。 本發明之-目的爲提供-種潤滑方法，其中將潤滑劑自 動供給或補充至摩擦中之表面，其作爲非絕緣及導熱性層 ’同時並提供在低及高負荷下之熱傳。 本發明之一特殊目的爲提供一種可與環烷、石蠟、烷基 笨、礦物油、多元i酯、聚心晞烴、聚烷二醇、聚丁烯及 乙蹄基酸相谷之冷;東油潤滑劑。 本發明之一目的爲產生一種不會消耗臭氧的熱傳流體。 T目的爲發展出一種可作爲熱交換流體中之潤滑劑的組合 物。一目的爲發展出一種作爲添加劑用，但其在一些情況 中亦可作爲完整的潤滑劑或工作流體用之組合物。 有多種物體及機械系統會受到工作或環境條件的腐蝕。 機械系統係具有活動部分或靜態物理元件的設備。本發明 之一目的 '爲提供一—可有效抑制腐举的組合物。同樣地， 有多種物體及機械系統對濕氣敏感。本發明之再一目的爲 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297^¾ 1225858 ——

提供一種可有效抑制濕氣的組合物。 有多種具有希望改變其之流變性質之效用的流體。此種 工作wfa之例子包括鑽孔流體及切割流體。黏度經常係受 影響的一項關鍵性質。本發明之一目的爲提供一種可有效 改進流體之流變性質的組合物。 本發明之一目的爲提供一種在低溫（即低於〇。〇)及高溫（即 高於350°C)下安定的潤滑劑。 本發明之一目的爲提供一種具有邊界潤滑性質之潤滑 劑。 本發明之一目的爲提供一種高度表面活性，因此而具良 好清潔力之組合物。 本發明之一目的爲提供一種具低摩擦係數之潤滑劑。 本發明之一目的爲提供一種置換較轉酯化脂肪酸酯之極 性低及貫質之其他潤滑劑之組合物。 發明概要 目標在於一或多彻以上目的之本發明包括一種新穎組合 物。吾人發現前述目的可利用一種包括供給可將頑強的潤 滑薄膜沈積於表面上之含有反應性成份之烴介質之步驟的 方法而達成。本發明之組合物包括一轉酯化脂肪酸酯。爲 製造轉酯化脂肪酸酯，在酸之存在下透過與含羥基官能基 之化合物之反應，而將脂肪酸酯轉酯化。此脂肪酸酯具有 在8及22(包括8及22)之間的碳數較佳。此等脂肪酸之二聚物 及三聚物亦有用。在酸之存在下使碍肪酸酯與含羥基官能 基之化合物反應而#之反應產物的組合物包含轉酯化脂肪 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1225858

z係自1至2。 在一較佳具體實施例中，以上化學式中之以时〇3或 H 2 S 0 4。中間的項目係意指包含於各處。此化學式係顯示各 種化。物,·且的通式。其並非要顯示ch基團或具有〇八。之基 團所連接的明確位置。 雖然製得之產品可能很難分別歸類，但反應之產品係可 有效對機械系統提供潤滑作用之物質，以致由碳數自邮 之脂膀酸酉旨製得之轉酉旨化脂肪酸具有在約0.5及4.8之間之 動，且展現超過1000镑力的失效負荷Ooad to failure)。在 種U况中，產P口產生至咼3000磅力的失效負荷。當脂肪 酸醋具有自12至18之碳數時，HLB典型上係在約15及2·6之 間。另一較佳具體實施例包括具有自16至18之碳數的脂胺 酸酯。同樣地，一較佳具體實施例包括在約25及3.k間之 HLB及展現超過1000磅力的失效負荷。如前所述，此等脂 肪酸酯可爲二聚化或三聚化。 發明詳述 組合物 本發明之組合物係在酸之存在下由脂肪酸酯與含羥基官 能基足化合物反應而製得之轉酯化脂肪酸酯。本發明之脂 肪酸酯爲植物油較佳。植物油係單、二、及三甘油酯與少 量其他化合物’諸如鱗脂的組合。精製植物油對反應方法 爲較佳’及合成脂肪酸g旨爲另一種具體實施例。主要特徵 在於具有8至22之碳數之脂肪酸酯的蟀物油爲較佳。碳數^ 2 至1 8之脂肪酸g旨更佳。碳數16至1 8之脂肪酸醋又更特佳。 •9- I紙張尺度適财s a家標準(CNS) Μ規格(2腦297公爱）

1225858 … …—— _ 五、發明説明^ ) " ： -- 7 ’ 植物油爲較佳，尤其係具較高濃度之C16成份的植物油諸如 油菜軒及標搁油。碳數1 8之脂肪酸酯爲特佳。蓖麻油酸係 具有較佳之碳數1 8的脂肪酸酯。蓖麻油酸係見於各種植物 油’尤其係t麻油+之三甘油酯或脂肪酸酯的俗名。玉米 油亦較佳。其亦可稱馬甘油三蓖麻醇酸酯或蓖麻油酸之甘 油醋。萬麻油酸以高濃度存在於蓖麻i中。蓖麻油之一種 反應產物包括蓖麻油酸丙醇酯。其他的脂肪酸酯包括油酸 、硬脂酸、月桂酸、肉豆蔻酸及棕櫚酸。 各種脂肪酸酯之例子包括辛酸、癸酸、月桂酸、月桂烯 酸、肉旦1酸、肉豆蔻油酸、棕櫊酸、棕櫚油酸、硬脂酸 、油酸、亞麻仁油酸、次亞麻仁油酸、蓖麻油酸、花生酸 、鍾油酸、花生油酸、山蓊酸、芥子酸等等。所有此等脂 防酸醋皆有用於本發明。此等脂肪酸酯之天然來源包括扁 桃、杏仁、鰐梨、蓖麻、椰子、玉米、棉子、橄欖、花生 、米糠、紅花、芝麻、大豆、向日葵、胡桃、棕櫚、油菜 籽、亞麻仁等等。脂肪酸酯由於其爲無毒性、可更新的資 源及可生物降解而有利。 在一較佳具體貫施例中，有用於反應之酸包含磷或硫。 其例子爲鱗酸、膦酸、硫酸及磺酸。其他有用於本發明之 酸包括鹽酸、硝酸、氣磺酸：十二基苯磺酸、有機磺酸、 乙故、績酸水楊酸、葡萄庚酸、檸檬酸、甲酸、經乙酸、 备苯甲酸等等。當酸包含磷酸酯或硫酸酯官能基時，產生 具有其之f左藥或鍵結官能基的轉酯化脂肪酯。一例子爲生 成之轉酯化脂肪酸酯組合物包括含难之酯官能基，諸如鱗 -10- 本紙張尺度㈣中a國家標準(CNS) M規格(⑽χ 297公复) I225858 五、^明( ) 一：--~:- 8 ’ ^ 及έ &之醋$能基諸如硫酸S旨官能基。一較佳具 體貫施例包括具有含射能性及含硫官能性之組合物。在 特殊具體實施例中，此等無機官能基交互反應，而產生含 有除轉醋化脂肪酸外之磷或硫的反應產物。 。有為1基έ此基爻％合物係具有自c丨至c丨8之碳數的醇 幸又佳。有用於本發明之醇的例子包括_醇、乙醇、丁醇、 戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十二烷醇、異丙 醇、正丙醇、甘油、經取代醇、多羥官能基醇及其類似物 。正丙醇特別有用。 本發明之脂肪酸酯於經歷轉酯化作用之後產生各種有用 於本發明之產物。本發明之產物包括甘油酯、磷酸化脂肪 酸醋、萬麻油酸甘油酯或蓖麻油酸正丙酯之一或多者。其 他特定的產物包括磷酸化蓖麻油酸、二磷酸化蓖麻油酸、 崎酸化油酸、二磷酸化蓖麻油酸甘油酯及磷酸化單油酸甘 油醋。亦包括脂肪酸酯經二聚化或三聚化的情況。蓖麻油 酸'油酸、硬脂酸或棕櫚酸之組合物爲特別有用的原料。 組合物之另一具體實施例爲其中之至少一部分的組合物 包括酸酐（estolide)官能基。組合物亦可包括可有效提高與 環烷、石蠟、烷基苯、礦物油、多元醇酯、聚泛-烯烴、聚 燒二醇、聚丁烯、聚乙晞基醚及經取代烴之相混溶性的混 溶性增進添加劑。較佳的混溶性增進添加劑爲C 10至C 1 8長 鏈醇、酯、第四銨鹽、烷基苯等等。使用可有效增進混溶 性之量。瑪常希望使用組合物之自至少約〇 · 1重量百分比至 λ 約10重量百分比之量。更特定言之，混溶性增進添加劑可 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 1225858 —

爲組合物之自至少約1重量百分比至約5重量百分比。值得 注意地，此組合物係一種通用型潤滑劑，其當添加至其可 輕度或南度相混落之工作流體中時有效。 本發明之轉酯化脂肪酸可更與具有乙醯基、烷氧基、燒 丙氧基或幾基官能基冬第二化合物反應，而生成包括乙酿 基、燒基、氧基、烷丙氧基或酯官能表之經進一步取代的 脂肪酸酯。第二化合物可改良與環烷、石蠟、烷基苯、礦 物油、多元醇酯、聚α _烯烴、聚烷二醇、聚丁烯、聚乙烯 基醚及經取代烴之相混溶性。用於改良混溶性之第二化合 物爲CIO至C18長鏈醇、酯、第四銨鹽、烷基苯等等。使轉 酯化脂肪酸酯進一步與低分子量羧酸或酐反應亦可產生具 有額外乙醯基之酯。 脂肪酸酯化學性 脂肪目旨結合二個反應性官能基：雙键、醇及複酸。此 組態可導致產品之有用性質。舉例來説，將論述蓖麻油作 爲脂肪酸酯化學性之代表。此外，蓖麻油酸-蓖麻油中之 最常見的脂肪酸酯-提供潤滑劑系統之合成之多用途的原 料。羥基、羧基及雙鍵官能性係多種化學反應的部位。高 度極性無機基團（諸如磷酸）之連接至不飽和點或至經基可提 高在相鄰酯分子之間的分子間鍵結，因此而提高對对用薄 膜之形成爲重要的分子内聚力。磷酸酯及極性羧基可生成 與金屬表面強烈缔和及連接的酯「頭」。 三種官能性由於羧基位置可供範圍寬廣的酯化作用用， 而有用。此等酯化作用包括轉酯化作用以及共酯化作用及 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1225858 _____ B7 ___ 五、發明説明（ ） 10 7 酉旨基團之進一步的取代，將其總稱爲轉酯化作用。可將羥 基乙酿化或烷氧化，或更一般爲將其酯化。可利用氫化作 用或環氧化作用及磷酸化作用而改變不飽和（雙鍵）。可藉由 脱水將幾基移除，而提高化合物之不飽和。鄰近於雙鍵之 輕基的位置使雙鍵對氧化作用安定。雙鍵可容許極低溫的 傾滴點（pour p〇int)。以此方式，可明;^地設計反應產物的 性能特性。 不尋常的取代部位使反應產物產生驚人的性質及進一步 反應的機會。在一具體實施例中，使轉酯化脂肪酸酯進一 步反應，而產生經二級或進一步取代的脂肪酸酯，包括經 二級取代的脂肪酸酯。此反應係利用具有乙醯基s烷氧基 或羧基官能基之第二化合物進行，而生成包括乙醯基、烷 氧基或酯官能基之經進一步取代的脂肪酸g旨。 萬麻油可容易地生成由在羥基與羧基之間之鏈結所產生 的酸酐，蓖麻油酸中之羥基實際上與羧基生成酯。雙鍵經 由使衍生物在甚低於〇°C之溫度下保持液態，而降低脂肪酸 酯衍生物（例如，酯）的最小工作溫度。蓖麻油結構之正丙酯 與其之中間鏈沒基及酯基及不飽和點提供對於許多用途（其 中一者爲作爲潤滑劑）爲理想的優異表面潤濕及黏著特性。 組合物之用i余 潤滑劑 本發明之組合物具有使組合物特別有用作爲潤滑劑或作 爲潤滑劑加劑的特性。本發明包括一種利用流體潤滑 依賴潤滑劑之系統的方法，其包括將有效量之本發明的轉 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公董) --------— 五、發明説明（ 酯化脂肪酸醋於流踪中加至依賴潤滑劑的系統。 使用於流體中之本發明之組合物的較佳量爲有效量，轉 醋化脂肪酸醋之有效量典型上係在流體之約0·5體積百分比 至卿積百分比之間。在低於⑽百分比下，組合物係作 爲添加劑用。在Η)0百分比下，本發明之組合物係爲整個工 作流體。更特定言之，轉酯化脂肪酸醋之有效量係自流體 之至少约1.5體積百分比至約2〇體積百分比。組合物之有效 量係自約1.5至10百分比較佳。關於在冷;東系統中之循環冷 凍劑，組合物之有效量係自約5體積百分比至1〇體積百分比 。關於在燃燒型引擎中之循環引擎油，有效量係自約5至2〇 體積百分比。由於組合物之熱傳性質，可將組合物使用作 爲整個具有潤滑劑性質之熱傳流體。爲改良鑽孔流體之潤 滑性’有效量可爲鑽孔流體之低於1 ·〇重量百分比。 有無數需要潤滑的系統。將可由使用潤滑劑而獲益之此 等及其他系統或設備之部分總稱爲依賴潤滑劑的系統。由 於本發明之組合物的抗腐蝕性質，因而此組合物可與所有 此等系統相容。此组合物可與油質潤滑劑相混溶，或其可 作爲潤滑劑用，而無額外的化學成份。依賴潤滑劑之系統 的例子包括機械裝置、冷凍系統、機油系統、引擎、引擎 零件、齒輪、鑽孔操作、往復式燃燒引擎及其類似系統。 已於空調系統上進行廣泛的測試，而得到驚人的結果。 除了於冷凍劑油中之優異的相混溶性之外，此組合物可承 文極:/而的每度和壓力，而不會咬模或擦傷壓痕。此組入物 可在至高約35(TC及低至約〇。〇之溫度下提供潤滑作用。此 五、發明説明（ 外本^組合物可承受1G啊以上之力，而不會失效。 认t發明主要1力能爲作爲潤滑劑之功能。本發明亦關 將熱自—位置泵送至另-位置之冷凍單元、加埶及 =:之熱果系統之能量效率的改良。本發明已關：在 ，人通工具空調系統中之用途進行廣泛的 現場測試。交通工1 - 飞匕括 車等签太双卡車、船、牽引機、休旅 車寺寺。本發明經由其之優良的潤滑性質及其之大大 與系統之签發哭；5八4 ^ ，，，' “。及^讀㈣關之熱交換能力而提高系 。纟明之組合物係高度極性分子之組合物，其 除了具有優艮的潤滑性質之 增進系統内的熱交換因子。ττ“導她，因而 摩滑劑的功能係經由分離接觸表面而降低 。本發明之組合物在鄰近的 ：：除及“ ，、户触私、叫、典h 者3在，舌基封中形成高壓 ::封。潤'劑亦可抑編’及將由磨損所產生的碎屑 ，本發明之與-般之潤滑劑領域相關之特殊性質 於如由法力克斯（Faiix)試驗結果所測之 ' 的優良性質；可生物降解的性質 :'係數（測！ ^ r王貝，典母性及如由可楸性試 知所顯示的降低可燃性。此外，本發明之組合物1; 於液體動力潤滑之優異的黏度性 “有可用 進其所添加入之流體的流變性質，而^著地·且°物了改 潤滑作用、。此組合物展現良好艮夜體動力 高壓條件下，諸如在活塞中。試封，尤其係在 A驗顯不在潤滑劑失效之前 -15- 本紙張尺度it财g @家標竿(CNS) A4規格(210X297公爱) 13 五、發明説明（ 可達到驚人的高壓力’以致其尤其有祕高壓情況。此組 合物提供足以保持固定於金屬表面上之薄膜表面黏著強度 ，而可防止零件不平滑彼此接觸及造成磨損。生成之薄^ 具有較低的摩擦係i。薄膜内聚完整性足以抵抗剪力，因 此而防止零件不平滑依此接觸及造成磨損。㈣，此組合 物展現形成水障壁/密封，而防止組件腐蝕及氧化的特性。 咸信當將此組合物使用作爲添加劑時，其會在組合物與金 屬表面之間產生反應。因此，生成諸如Fes、卜斤％)、有 機嶙酸醋或亞鱗酸醋之化合物。嶙酸酷會擠入結晶^ 薄膜中。 污泥會阻塞潤滑路徑，及阻礙潤滑劑之適當供給的傳送 。本發明之組合物袅寬廣的溫度範圍内維持流度，且且有 有利於維持潤滑劑傳送的流動性質。將由潤滑劑所生成之 沈積物設計爲可降低在相對表面之間的摩擦係數。潤滑劑 提供足夠的黏著，而使表面上之薄膜維持於動態條件下 。另外，使用作爲潤滑劑之組合物未經熱活化，且並在 低於及超過30(rC之溫度下牢固地結合至表面，而未生 成〜尼。所使用之表面活性有機成份在低濃度下有效，可 在㈣的零件之間提供優異的密封，潤滑及抑制表面腐蚀 。离麻油之正丙醋直至3赃线，而使其可理想地用於高 溫應用。此醋亦可在低溫下(即低於〇。〇 各 固化。 ^ 本發明之組合物使其中之石壤油的傾湾點/凝固點降低， 而防止在低溫下的螺結晶及薄膜形成。本發明之組合物可 -16· 本紙張尺度it财@ g家標準(CNS) A4規格(210x297公ϋ 五、發明説明（) 改良摩擦性質，降低磨損及防止 吸止擦诰壓痕及咬模。極性酯 興ί疋供互補磨損表面之相對差而 邳野表面形成物理或化學鍵結。本 發明之組合物極度表面活性，且其可作爲分散劑或清潔劑 用。〜尼被保持於分散狀態中。化學與物理力結合，使冷 泥或沈積物保持溶解及分散，且此可防止凝聚作用。極性 酉旨不易與基礎流體諸如石壤及環燒烴形成乳液。本發明之 組合物展現邊界及極端的壓力潤滑性質，且有助於油黏度 。本發明之組合物亦可作爲全屬去活化劑及純化劑用。本 1月〈組口物經由形成保護層，而可防止油被金屬基材催 化氧化。 與潤滑劑或熱交換添加劑之其他配方比較《一些意料之 ::的結果包括氧化作用的降低，防止污泥形成，摩擦之實 g上較大的降低，腐蝕之抑制及黏度之改良。此組合物可 在驚人的寬廣溫度範圍内操作，包括甚高於對其他潤滑劑 所預期足溫度。此組合物展現邊界及極端的壓力性質。令 人驚奇地，此組合物亦可作爲清潔劑用，其不僅顯現清潔 度的保持，並且顯現清潔度的增加，諸如在壓縮機的用途 中。當將本發明之組合物使用作爲礦物油、烷基苯、多元 醇酯、烷二醇、烯烴等等中之添加劑時，其可大大地增進 性能。此組合物可與彈膠封相容。其可改良襯墊及封的彈 膠性質。異戊二烯橡膠、腈橡膠、聚酯、鐵氟龍（Teflon)型 封及其類似物可由本發明之組合物的潤滑作用及撥水性質 而獲益。此外，此化合物不會與封化學反應。 潤滑劑經由在相對的表面之間形成中間薄膜層，·而可降 本紙張目目冢標準(CNS)鐵^^ 10X297公釐） -17- 15 1225858 五、發明説明（ 低靜悲及動態摩擦。只要此等鄰近的表面及接觸面積被潤 滑劑之薄膜芫全分離，則可降低摩擦係數，另外，兩表面 將不會磨損·’然而，如表面互相接近至其之表面不平滑相 接觸的程度，則將會產生磨蝕。此磨損的嚴重度係視接觸 的量和性質而定。 對於重度負荷的择觸，有三種主要“潤滑模式。在低壓 力及高耐力下，表面可被由於在表面之間之運動所產生之 潤滑劑t相當厚的加壓薄膜所分離。此稱爲液體動力潤滑 作用。 當負荷高及/或接觸面積小時，由於高負荷及潤滑劑之液 體動力作用所產生之在表面之偏向之間的交互作用產生彈 性液體動力（EHD)薄膜。此薄膜較完全的液體動力薄膜薄， 但其可能夠厚，而可防止在表面不平滑之高峰之間的粗略 接觸。 稱馬邊界潤滑的第三種潤滑模式係視潤滑接觸表面的表 面薄膜而定。此等表面薄膜有助於零件在彼此上方的滑動 ，而不會使未經潤滑的接觸嚴重受害；然而，當相當薄的 邊界潤滑薄膜經由磨m化而失效時，將會造成不平滑 的接觸及表面的磨損。 在滾動軸承'齒輪及凸輪的情況中，由於高負荷及小的 接觸面積’因而EHD薄膜係流體_薄膜潤滑作用的主要形態 。萬-EHD薄膜週期性地故障，則潤滑劑添加劑及表面； 膜可提供邊界潤滑作用。爲達長壽今及連續的使用，必需 如增進EHD薄膜之形成及維持的條件最適化。 巧張尺度適財關冢標準(CNS) A4規^^ x 297公釐） -18 - I225858

本發明之組合物在表現其之潤滑劑功能時，實現前述的 所有二種功能。系統的流變性質，諸如黏彈性，可容許優 井的液體動力潤滑作用，且與其之不尋常的内聚界面性質 相關。本發明之組合物之容易地潤濕及強烈地黏著至金屬 表面之能力，以及其之頑強的内聚特性，可促進其於Ehd 及邊界功能中之應用。 相對於本發明之組合物，所謂的合成多元醇酯係由多元 醇（诸如異戊四醇）與單及二叛酸之反應所產生。當與本發明 之組合物比較時，多元醇酯（p〇E)無法產生相當的潤滑性質 。當利用銷及V字形塊（pin and v-block)潤滑試驗方法測試 時’使用於冷凍劑工業中之典型POE 一國家冷凍（Nati〇nal Refrigeration)製造之Polyol Ester 150 -的測試顯現較本發 明之組合物顯著爲低的性能。將本發明之組合物以一系列 的增加濃度加至POE系統可導致潤滑性的對應增加。 同樣地，礦物油（環烷及石蠟）及烷基苯當與本發明之組 合物比較時，其產生相當差的潤滑性質。如同將本發明之 組合物加至POE系統，油系統之潤滑性與將再更高濃度之 本發明之組合物的引入對應地增加。在P0E、礦物油及燒 基苯系統中，加至基油之5-10%之本發明的組合物（亦稱爲 「酯」）即足以大大地增進潤滑性。 短鏈醇酯亦可容易地溶解於多元醇酯冷凍油中，且可容 易地混溶及分散於燒基苯及礦物油冷康油中。氟氯燒22及 134a可容易地分散於酯潤滑劑中。气麻油之正丙g旨獨特地 在脂肪酸酯鏈上具女自由或酯化輕基。此等基及g旨官能 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1225858

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17 (G括拱機及有機）可提高潤滑油基中之極性冷凍劑氣體 (氟氣k )的’合解度。蓖麻油之正丙酯及本發明之其他的轉酯 化脂肪酸可與多元醇§旨潤滑劑相混溶，且於燒基苯及礦物 油基潤滑劑中具高溶解度。蓖麻油之正丙§旨的溶解度可經 由加入長鏈醇（CfC!2)而容易地擴大，及利用短鏈醇之飽和 或不飽和脂肪酸酯如肉豆蔻酸異丙酯更佳。亦可使用相轉 移催化劑諸如第四銨鹽（例如，牛脂或氣化、溴化或碘化可 可一甲基銨）。此高度陽離子性之第四銨鹽係基於轉移材料 電何的相對而作爲相轉移催化劑。本發明之組合物可以純 態以100%的流體，或於潤滑劑諸如礦物油、烷基苯及多元 醇醋中在一稀釋範圍内使用。 本發明之組合物的磨損性質驚人，其產生極佳的液體動 力、彈性液體動力及極端的壓力潤滑劑性能。本發明之組 合物具有黏彈性性質，以及提供極低的摩擦係數。利用標 準的銷及V字形塊方法進行在其他油及油添加劑中之與常用 之潤滑劑，諸如衍生自植物產品諸如棉子、亞麻仁、油菜 籽、玉米、油桐、椰子、大豆、蓖麻之多種非轉酯化脂肪 酸酯，礦物油、多元醇酯、聚烷二醇（例如，乙氧化蓖麻油） 、烷基苯、氣化泛-烯烴、WD-40、機油（SAE_3〇)、M〇bil i

Trisynthetic Formula 10W-30、Exxon Superfl〇 10W_4〇之比 較0 本發明系統之組合物於其之純態（即非作爲添加劑）的从字 形塊及銷'試驗證實其爲傑出的潤滑劑。在15〇〇碎之負荷下 得到低於25磅-英吋之扭矩値，及在2200磅下之扭矩値低於 -20-

18 五、發明説明（ 31。潤滑劑之最終失效發生於23〇〇磅下，而於銷上未產生 熔接或創疤。另外，由低扭矩値所展現的摩擦係數與如由 油柱試驗（oil post run)之甚低溫度所指示的低摩擦熱一致。 大多數其他的潤滑劑系統在600磅之前失效。當將本發明之 ’’且e物以低k度使用作爲常用潤滑劑之添加劑時，可使常 用潤滑劑之最終失效顯著地提高至多至丨〇〇〇磅以上。 熱傳流體 本發明之組合物具有使組合物尤其有用作爲熱傳流體或 熱傳泥體之添加劑的特性。本發明包括一種經由將有效量 (轉酯化脂肪酸酯加至熱傳流體，而提高在可接受熱傳流 體之熱傳系統中之熱傳的方法。 轉化如肪酸酯之有效量典型上係在流體之約〇 · 5體積百 分比至100體積百分比之間。在低於1〇〇百分比下，組合物 係作爲添加劑用。在1〇〇百分比下，本發明之組合物係爲整 個工作流體，在此情況中爲熱傳流體。更特定言之，轉酯 化脂肪酸酯之有效量係流體之自至少約1 · 5體積百分比至約 20體積百分比。組合物之有效量係自约1 ·5至丨〇百分比較佳 。更特足3之，潤滑劑之有效量係冷;東系統中之循環冷;東 劑的至少約2體積百分比。關於在冷凍系統中之循環冷凍劑 ’組合物之更佳I係自約5體積百分比至1 〇體積百分比。關 於在燃燒型引擎中之循環引擎油，有效量係自約5至2 q體積 百为比。由於組合物之熱傳性質，因而可將組合物使用作 爲整個熱傳流體。 由於本發明之組合物爲非腐蝕性，因而其通用於熱傳系 -21 - 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS) Α4規格(210 X 297公爱) 1225858

統中。其可取代或添加至_化流體中。代表性的熱傳系統 包括冷卻劑系統、冷凍系統、液壓煞車系統、液壓傳送系 統、冷凍系統、空調系統及其類似系統。冷卻劑系統係供 往復式燃燒引擎、液壓煞車系統、液壓傳送系統或其類似 系統用。冷凍系統包栝交通工具用之空調系統、商業空調 系統、居所空調系統或其類似系統。將此等及其他依賴熱 傳或熱交換流體之用途總稱爲熱傳系統。 冷束劑應用包括： •往復式、蜗捲如螺桿型壓縮機 •離心驟冷器 •油尺寸Α/C及冷凍系統 •在自-65F(54C)至400F(204C)之系統中 •使用 R-134、R-124、R-125、R-22; R-12、502、400 甲烷系列R-10至R-50 乙烷系列R-110至R-170 丙烷系列R-216至R-290 氨 可與S02(R-76C)及C〇2(R-744)相容之系統 如以上所論述，一般將卣化泛-烯烴使用於熱泵系統，其 最常利用氣分子。其缺點爲氣自由基可能會暴露至由在氫 氣故之生成及後續腐蚀所產生的濕氣。另外，此等卣化化 合物極度、吸濕’而會使系統暴露至潛在的濕氣污染。本發 η 明之化合物有用於取代卣化烴或作爲添加劑。當使用作爲 -22-

20 1225858 五、發明説明（ 添加劑時，不僅有潤滑性及熱傳效率的增加，並且有有效 的腐蝕及濕氣抑制。本發明之組合物可於其中有用作爲添 加劑之冷凍系統的其他化合物包括： 供R-22、R-1 1、R-502用之燒基苯 供R-134-R\3?使用之聚二元醇及多元醇酯 礦物油 ~ 供ETO或PPO(例如，Bu0H)用之聚烷二醇（pAG) 汽車 A/C-R-134a 中之 PAG 聚α-烯烴（PAO) 醇與正常分支鏈羧酸之新戊酯（多元醇酯）反應， 例如，異戊四醇、三甲基丙烷、新戊醇 • 複雜的新戊酯：多元醇與二元酸之反應與混合胺 基酸反應 在貫驗中注意到之性能特性包括存在獨特的極高壓成份 ，其具有使活動零件平滑及將纟㈣，及提供對磨損的保 護和對剪力的抵抗力，以在活動零件上維持實質薄膜的作 用。觀察到摩擦磨損的降低多至篇，其並有熱的劇烈降低 。此組合物亦可改良黏度，且其除了爲特殊的分散劑成份 之外，其亦可作爲抗腐蝕劑/酸抑制劑用。其有助於提供對 壓縮機磨損的保護，降低耗油，塗覆及保護重要的引擎零 件，維持A/C清潔度、，及提供對熱和黏度故障的保護。 於幺凋上注意到的試驗結果係以舊的户外4嘴封裝單元之 測試爲基礎。將10%之本發明的組合声加至壓縮機油，可使 A/C系統的冷卻效率提高ι〇·6%。將ι·5盎司之本發明之組合 }紙張尺度適财@國家標準(CNS) Α4規格(_21GX297公爱 -23- 21 21 五 、發明說明（ ，加至18,000 BTU KenmoreW窗型A/c單元之壓縮機油中， 可得到類似的改良。將1〇%之本發明之組合物加至壓縮機油 系統，可使户外封裝單元之壓縮機的能量消耗減少47%。/ 一此轉酯化脂肪酸酯經由沿A/C熱傳螺管之内表面形成相當 薄的非絕緣分子層，而可促進熱傳。此係由礦物油相沿熱 傳螺管内腔所形成之相當厚（絕緣）的靜止非層狀層之自旨置換 所完成。 酯藉由在高度極性酯基圏與富含電子之金屬表面之間的 靜電吸引，經由優先吸附至A/c螺管的金屬表面，而將確物 油層置換。酉旨的頑強黏著係由鱗酸醋與㈣醋基圏之強烈 的偶極及離子力所產生。此等偶極排列，而與熱傳螺管之 富含電子的金屬表面缔和。一旦經附著至表面，則醋形成 具有中間鏈極性基團（諸如酉旨及醇）的高度黏著/内聚薄膜， 而促進橫向分子間鍵結諸如凡得瓦爾（Van der waais)力交互 作用的形成。 ^麻油系統之正丙@旨的作用嫉祕 7 1下用機構係以極性酯基團經由凡 得瓦爾交互作用之物理吸收爲基礎。具有低至中之疏水性/ 親脂性平衡（则）之菜麻油的正—將已附著至冷;東系統之 内表面之較低極性的基團置換。很有趣地，高度乙氧化的 酯可相較於本發明之组合物而祕t

口物而維持相當高的HLB。高HLB 使其他的酷可容易地溶解於k + 、 中’同時較不溶於烴中。此 等特質不利於冷;東系統的應用，由於此等乙氧化醋有成爲 以水#會促進腐則之媒介的傾向，及由於料礦物油系 統中之溶解度相當差。另外，在文獻中尚未證實將環氧乙 1225858 --- - --- : B7 五、發明説明（ ） 22 烷加至酯主鏈可改良整體的潤滑性。 於室内冷氣機上進行的研究顯示凝結物的產生藉由將組 合物加至礦物油基系統而提高自15-20%。此凝結物產生的 增加可容易地轉變爲更爲改良的熱傳。 流變改進劑 . 本發明之組合物具有使組合物特別有用於改進流體之流 變性質的特性。本發明包括一種經由將有效量之本發明之 轉酯化脂肪酸酯加至液體力學流體中，而改進液體力學流 體之流變性質之方法。 轉酯化脂肪酸酯之有效量典型上係在流變行爲待改進之 流體的約0.5體積百分比至100體積百分比之間。在·低於1〇〇 百分比下，組合物係作爲添加劑用。在10 0百分比下，本發 明之組合物係爲整個工作流體。更特定言之，轉酯化脂肪 酸酯之有效量係流體之自至少約1.5體積百分比至約20體積 百分比。組合物之有效量係自約1.5至10百分比較佳。爲改 良鑽孔流體之潤滑性，有效量可爲鑽孔流體之低於1 ·〇重量 百分比。在油及水基鑽孔流體中之轉酯化脂肪酸經由顯著 地降低鑽錐及鑽頭固體之摩擦係數，而大大地增進鑽孔穿 透速率。 此組合物有用於液體力學流體。液體力學流體或工作流 體係增加效用的功能流體。其典型上並非方法物流。液體 力學流體之例子爲散熱器流體、鑽孔流體、引擎流體、抗 腐蝕流體、、傳送流體、液壓流體、煞車流體、介電流體、 < Η 切割流體、熱傳流體及其他表現效用功能的流體。此組合 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 1225858 ' ——ΑΨ-— ^____Β7 五、發明説明（ ) 23 ，以改進流體之流變性質。機械系 、液壓煞車系統、液壓傳送系統、 物尤其有用於鑽孔流體 統可爲往復式燃燒引擎 冷卻劑系統或類似系統 切剳流體添加劑之有效量係切割流體之自至少約〇·丨體積 百分比至約100體積百分比之本發明的組合物。更特定言之 切割流體添加劑之有效量係自至少約〇. 5百分比至約10百 分比。 /閏滑劑或其他流體之性質可經由選擇可加入至烴相中之 改進劑或相轉移催化劑而寬廣地變化。典型的改進劑尤其 匕括各種長鏈醇、酯、第四銨鹽。改進劑可調節酯系統之 落解度及潤濕特性，而可進一步改進加入組合物之流體的 ’儿文性質。亦在意料之外的爲可經由選擇改進劑而改變吸 收酯又性質，尤其係鑑於將改進劑以足夠量加入於沈積物 中，以改進後者的需求。相當意料之外地，酯的吸附係如 此頑強地發生於表面上。 腐蚀抑制劑 本發明之組合物具有使組合物尤其有用作爲腐蝕抑制劑 之特性。本發明包括一種經由使易被腐蝕之機械系統與具 有有效量之本發明之轉酯化脂肪酸酯之流體接觸，以防止 或降低腐蝕，而抑制易被腐蝕之機械系統之腐蝕的方法。 轉酯化脂肪酸酯之有效量典型上係在使用作爲腐蝕抑制 劑又流體的約0.5體積百分比至100體積百分比之間。在低 於100百分比下，組合物係作爲另 '流體（諸如工作流體戈 薄膜）之添加劑。在100百分比下，本發明之組合物係爲整 -26- 24 五、發明説明（ 個流體。更特定言之， 自至少約Μ體積百·分比==旨之有效量係流體之 量係自約MDO百分比㈣广積百分比。組合物之有效 ，諸如埶六 ^ 。在具有循環流體之機械系統 …、人換态中，本發明之組 於約1體積百分比。此量可^ 物㈣佳m(低 人 有效降低腐蝕及抑制濕氣。 ^可於其巾有料腐財卩制之機 : 引擎：液壓煞車系統、液壓傳送找、冷= :二Ί似系統。本發明有用於當在物件之表面上產生 溥腠，以抑制腐蝕之情、 土 〜。邓可將組合物使用作爲在管線 之内空層，以料“。此可經由將組合物加至通往管 線的原油或氣體中’或經由將管預塗覆，或利用工業中已 知之其他方法於在管上獲致塗層而達成。 本發明之組合物作爲氧化抑制劑，並防止或控制如前所 述〇了泥及腐録化合物的生成。因Λ，其可作爲有效的 腐蚀抑制劑用，其中極性型化合物與金屬表面反應或吸附 於其上，而形成鈍化薄膜。頃發現本發明之组合物爲鐵、 銅、銘及各種合金組合物之有效的腐触抑制劑。頃發現金 屬之腐蝕速率較諸其他的市售抑制劑大大地降低。 此組合物可單獨使用’或作爲其他抑制劑，諸如咪峻琳 、聚胺、脂肪胺之環烷酸鹽'脂肪醇、兩性、第四、聚酯 '聚酿胺'聚酿亞胺乙氧化丙氧化酸、樹脂及其類似物之 添加劑用。 濕氣抑制劑 本發明之組合物具有使組合物尤其有用作爲濕氣.抑制劑 -27-

1225858 —A?----- : ___ B7 一 五、發明説明（ ) : ~ " 25 之特性。本發明包括一種經由使對濕氣敏感之機械系統與 具有有效量之本發明之轉酯化脂肪酸酯之流體接觸，而抑 制對濕氣敏感之機轉系統之濕氣的方法。 轉醋化脂肪酸酯之有效量典型上係在使用作爲濕氣抑制 劑之流體的約0.5體積.百分比至100體積百分比之間。在低 於100百分比下，組合物係作爲另一流體（諸如工作流體或 薄膜）之添加劑。在1〇〇百分比下，本發明之組合物係爲整 個流體。更特定言之，轉酯化脂肪酸酯之有效量係流體之 自至少約1.5體積百分比至約20體積百分比。一例子爲潤滑 劑之有效量爲往復式燃燒引擎中之循環機油之自至少約5體 積百分比至約20體積百分比。組合物之有效量係流體之自 約1.5至1〇百分比較佳。在具有循環流體之機械系統，諸如 熱父換器中，本發明之組合物的較佳量係流體之低於約i體 積百分比。 組合物可於其中有用於濕氣抑制之機械系統的例子包括 往復式燃燒引擎、液壓煞車系統、液壓傳送系統、冷卻劑 系統或其類似系統。此組合物有用作爲潤滑劑及/或作爲散 熱器、壓縮機之腐蝕抑制劑、煞車及傳送流體、液壓及介 電流體以及油脂、潤滑油及機油及烴燃料之添加劑。 潔淨劑 、本^明之轉酯化脂肪酸酯有用作爲潔淨劑或清潔劑。術 Μ β ^係彳g由天然或合成脂肪酸酯製得之轉酯化脂肪酸 酯。可經、由將本發明之化合物以純，擎或以添加劑加至載體 或作*把，而清溧機械系統。將有效量之轉酯化脂肪酸 -28- 1225858

酉旨塗覆機械系統（其可爲& 』馬工作或靜態物體），以避免沈積物。 4可作爲清潔劑或潔淨劑，以置換存在於機械系統之表 面上，極性較本發明之組合物低之化合物。組合物 式取代現有的材料，而斟她m , 、 ，而對機械系統提供優良的保護。在一 幸父佳具體貫施例中，右田、人 有用於本發明之脂肪酸酯爲蓖麻油酸 。含羥基官能基之化合物爲正丙醇較佳。一較佳具體實施 例之酸爲磷酸。 使用作爲潔淨劑之例子包括將化合物添加於已暴露至極 &材料 < 使用於熱叉換操作中之銅管件之内部。管件表面 上之極性材料被本發明之組合物取代，而使機械系統中之 銅管件具有組合物之較佳特性。因此，將其他材料自系統 移除。 實施例1 蓖麻油之轉酯化作用 市售的I麻油一般包含約89%之:考麻油酸，及其餘爲其 他的月曰防酸、脂質及有機化合物。在脂防酸g旨之混合物中 自然存在多元醇@旨及甘油§旨。在此實施例中，&用市售的 萬麻油。純的萬麻油酸（其諸如可自f麻油分離出或以合成 方式製得）亦係實驗室試驗的對象。此新穎反應的結果雖然 優異，但仍與使用$製蓖麻油之反應不同。因此，在此實 施例中論述使用市售精製蓖麻油之具體實施例的結果。 此試驗係利用以如下之化學計量比混合之反應物進行。 使用蓖麻油爲100百分比之三萬麻油酸甘油酯的簡化假設， 在約0.026莫耳磷酸之存在下，將10莫耳之三蓖麻油酸甘油 -29-

I225858 ~ - - — AT1"^___ - ^ ----B7 1、發明説明（) ^ ^ 27 酉旨加至大約1 · 7 6莫耳之正丙醇中。反應的產物包括蓖麻油 酸丙醋、單蓖麻油酸甘油酯、二蓖麻油酸甘油酯、三蓖麻 油酸甘油酯、甘油、正丙醇及各種醇之磷酸酯，諸如蓖麻 油酸丙醋、單、二及三蓖麻油酸甘油酯之磷酸酯以及自由 甘油及正丙醇之磷酸g旨。術語蓖麻油酸甘油酯係指單、二 、及二蓋麻油酸g旨。將各種嶙酸g旨稱爲有機磷酸g旨。一般 將1麻油酸酯產物稱爲轉酯化脂肪酸酯，或尤其稱爲蓖麻 油酸正丙酯-蓖麻油酸之酯，包括甘油。轉酯化脂肪酸及 /或有機磷酸酯包括當製得時之磷酸化脂肪酸酯。磷酸酯可 鍵結或形成佐藥。蓖麻油酸亦稱爲輕油酸。 使用法力克斯試驗測量生成之反應產物混合物的潤滑性 。將混合物單獨及與其他使用作爲潤滑劑或供熱傳用之成 份結合試驗。本發明之組合物的性質遠超過任何已知潤滑 劑之潤滑性的測量金。即使係與其他潤滑劑及熱傳流體結 合，亦測量到潤滑性的驚人增加。另外，本發明可大大地 増進熱泵系統之效率。 實施例2 蓖麻油之轉@旨化作用 將2份USP級之蓖麻油與1份之99.9%純度之正丙醇、纟士合。 將0.3至0.35%重量/重量磷酸（75%)加至混合物之蓖麻油部分 中。 使成份在210°F下）弗騰，直至溫度開始_著卜Λ ^ $工升馬止。於 達到大約、235-240 C之溫度後，將加_程序中斷。然後使混 合物冷卻至室溫。在整個蒸煮過程中持續攪掉。 -30·

281225858 A7- 五、發明説明（ 在蒸煮過程中，使用酸催化劑可加速正丙醇取代與脂肪 酸之致酸部分結合之甘油的置換反應（轉酯化）。較佳的酸爲 石粦酸及硫故；然而，亦可將其他酸諸如鹽酸及硝酸及其他 有機酸如酚磺酸使用作爲酯化方法中之催化劑。芳磺酸之 例子包括私、甲苯、二甲苯及紛續酸。另外，5粦酸醋或 硫酸g旨官能性與存在於蓖麻油脂肪酸結構中之羥基以及 與正丙醇及甘油種類反應，而生成其之個自的嶙酸酯或 硫酸酯。 較佳的醇爲正丙醇，然而亦可將具碳數自（^至C18之醇使 用於轉酯化方法中。低碳鏈醇（C「C4)最具活性。 於銅螺管上進行熱傳，先使用典型的礦物油組合物（3GS) ，並與含有10重量百分比之蓖麻油之正丙酯溶於3GS礦物油 之礦物油作比較。在212T下進行此等研究，及發現蓖麻油 •^正丙酯爲優異的熱傳劑。在沿盤繞銅管件之不同間隔處 測f溫度分佈，發現蓖麻油之正丙酯對潤滑劑油系統之熱 傳（導熱性）具有顯著的影響。 本發明之組合物的熱傳性質使組合物特別有用於空調系 統。尤其，汽車之空調風扇不僅可由組合物之性質，並且 可由組合物之無害、可生物降解的性質而大大獲益。此可 減t關於組合物在汽車2調系統中之維修及使用的環境顧 慮。 蓖麻油之正丙酯可改良熱傳特性，以及大大地增進其之 ㈣性。利用標準的銷及V㈣塊”評估數百種系統，及 蓖麻油之正丙酯產生所有研究之最佳的潤滑特性。 297公釐） 本紙張尺度適财A4W(2iq: -31 1225858 …- —— : B7 五、發明説明（ ） 29 以於自小的窗型單元至大的户外封裝單元之冷凍系統上 進行的實驗室冷凍研究爲基礎，發現添加至現有之礦物油 基及POE基系統之10重量百分比之蓖麻油之正丙酯（NPEC) 可使總效率及能量效率評比（EER)改良9-11%。觀察得性能 係數（COP)藉由添加15.重量百分比之NPEC，而自10.54增加 至1 1.6 9。於室内冷氣機上進行的研究顯示凝結物的產生藉 由礦物油基系統之添加，而提高自1 5-20%。此凝結物產生 的增加可容易地轉變爲更爲改良的熱傳。 先前的實施例係爲説明性，而非作限制用途。雖然實施 例係論述蓖麻油，但可使用各種脂肪油酯進行廣泛的試驗 。試驗包括接觸角、銷及V字形塊試驗、熱螺管實'驗、A/C 窗型單元評估、户外A/C封裝單元評估、溶解度試驗、腐蝕 試驗、汽車A/C試驗、TC/GC/MS及GC/MS分析、表面張力 試驗、TGA、DSC分析、SEM、EDS、ESCA及類似試驗。 雖然已敘述及説明數個具體實施例，但當明瞭本發明並 不受其所限制，可對其進行許多修改，且熟悉技藝人士當 明白歸屬於本發明的相等結構。舉例來説，在文中各處使 用術語流體於包括該等明確指示的流體，諸如潤滑劑、熱 傳流體、流變流體、抗腐蝕流體及濕氣抑制流體，以及其 他表現功能或可由添加本發明之組合物或以之取代其之特 定性質而獲益的流體。舉例來説，可將本發明之組合物使 用作爲流體或作爲流體之添加劑，以潤滑槍膛。此可提高 子彈的速度，降低槍膀的熱，及減少生銹。 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 中 利 專 * 一種供潤滑、提高熱傳、改進流變性質、抑制腐蝕及/或 抑制濕氣之組合物，包括由蓖麻油酸在含磷酸之存在下 與含幾基官能基之化合物反應而得之反應產物，該反應 產物包括轉酯化脂肪酸酯及含磷化合物。 2·根據申請專利範圍第1項之組合物，其中蓖麻油係用於反 應中，以供應蓖麻油酸。 3.根據申請專利範圍第2項之組合物，其中該蓖麻油包含至 ^ 8 〇百分比之莲麻油酸。 4·根據申請專利範圍第1項之組合物，其中該轉酯化脂肪酸 酉曰包括說麻油酸正丙g旨。 5·根據申請專利範圍第1項之組合物，其中該反應產生磷酸 化脂肪酸酉旨。 6.根據申請專利範圍第1項之組合物 /由酸甘油g旨及萬麻油酸正丙g旨。 7 ·根據申凊專利範圍第1項之組合物 二聚化或三聚化。 8 ·根據申請專利範圍第1項之組合物，其中該酸係為磷酸。 9·根據申請專利範圍第1或2項之組合物，其中該含磷酸包 含磷酸酯官能基。 1〇·根據申請專利範圍第9項之組合物，其中該組合物包括鱗 酸酯官能基。 11 ·根據申請專利範圍第9項之組合物，其中該組合物包括含 磷之酯官能基。 12 ·根據申請專利範圍第9項之組合物，其中該組合物包括含 O:\72\72895-930129.DOC 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 裝 ，其中該反應產生蓖麻 ’其中該脂肪酸酯係為 訂 1225858

   噂T能性。 13. 14. 15. 根據申請專利範圍第丨項之組合 之化人私τ # 3 士 其中該含經基官能基 化。物係具有自C1至C18之碳數的醇。 t =專利範圍第13項之組合物，其中該醇係選自基 =I::醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、 代陸烷醉、異丙醇、正丙醇、甘油、經取 代_及多羥官能基醇所組成之群。 根據申請專利範圍第i項之組合物，纟中該含絲官能基 之化合物係為正丙醇。 16.根據申請專利範圍第丨項之组合物，其中至少一部分之組 合物包括酸肝（estolide)官能基。 17·根據申請專利範圍第丨項之組合物，其進一步包括可有效 提高與環烷、石蠟、烷基苯、礦物油、多元醇酯、聚α _ 烯烴、聚烷二醇、聚丁晞、聚乙烯基醚及經取代烴之相 混溶性的混溶性增進添加劑。 1 8 ·根據申請專利範圍第17項之組合物，其中該混溶性增進 添加劑係選自包括C10至C18長鏈醇、g旨、第四按鹽及燒 基苯之群。 19·根據申請專利範圍第17項之組合物，其中該混溶性增進 添加劑之有效量係組合物之自〇 · 1重量百分比至1 0重量百 分比。 2〇·根據申請專利範圍第17項之組合物，其中該混溶性增進 添加劑之有效量係組合物之自1重量百分比至5重量百分 比° O:\72\72895-930129.DOC5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1225858 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 1 .根據申請專利範圍第1項之組合物，其更包括使轉酯化脂 肪酸S旨與具有乙醯基、烷氧基、烷丙氧基或羧基官能基 之第二化合物反應，而生成包括乙醯基、烷氧基、烷丙 氧基或酯官能基之經進一步取代的脂肪酸酯。 22. —種由包含下列成份之反應物之混合物所產生的潤滑 劑組合物： 25莫耳百分比-36莫耳百分比之蓖麻油酸； 58莫耳百分比-62莫耳百分比之醇；及 〇·8-1〇莫耳百分比之含磷酸。 23·根據申請專利範圍第22項之組合物，其中萬麻油係用於 供應备麻油酸。 24.根據申請專利範圍第22項之組合物，纟中該酸係為磷 酸0 25·根據巾請專利範圍第22項之組合物，其巾料具有_ 至Cl8之碳數。 26. 根據申請專利範圍第22項之組合物 本上由甲醇、乙醇、丁醇、戊醇、 壬醇、癸醇、十二烷醇、異丙醇、 代醇及多羥官能基醇所組成之群。 ’其中該醇係選自基 已醇、庚醇、辛醇、 正丙醇、甘油、經取 27. 根據申請專利範圍第22項之組合物 醇。 其中該醇係為正丙 量之申衣賴潤滑劑***之方法，包括將有效 劑的系統中。 物於况體中加至依賴潤滑 0 :\72\72895-930129. DOC 5 -3 - 1225858 A8 B8 C8 ----------D8 六、申請專利範^ ~ --—- 29. 一種提高可接受熱傳流體之熱傳系統中之熱傳之方法， 包括將有效量之申請專利範圍第！項之組合物加至散傳流 體中。 3〇· —種改進液體力學流體之流變性質之方法，包括將有效 1之申請專利範圍第1項之組合物加至液體力學流體中。 31· —種抑制易被腐蝕之機械系統之腐蝕之方法，包括使易 被腐姓之機械系統與具有有效量之中請專利範圍第1項之 組合物之流體接觸。 32· —種抑制對濕氣敏感之機械系統之濕氣之方法，包括使 對濕氣敏感之機械系統與具有有效量之申請專利範圍第1 項之組合物之流體接觸。 33·根據申請專利範圍第28、29、30、31或32項之方法，其 中該轉酯化脂肪酸酯之有效量係流體之自〇·5體積百分比 至1〇〇體積百分比。 3 4 ·根據申請專利範圍第3 3項之方法，其中該轉酯化脂肪酸 酉旨之有效量係流體之自至少5體積百分比至20體積百分比 〇 35·根據申請專利範圍第28、29、30、31或32項之方法，其 中該反應產生磷酸酯化脂肪酸酯。 3 6·根據申請專利範圍第28、29、3〇、3丨或32項之方法，其 中該酸係為磷酸。 37·根據申請專利範圍第28、29、30、31或32項之方法，其 中該酸包含磷酸酯官能基。 3 8·根據申請專利範圍第28、29、30、31或32項之方法，其 O:\72\72895-930129.DOC 5 · 4 _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 1225858

   邊組合物包括含磷之酯官能基。 39. ^據申請專利範圍第28、29、3〇、31或32項之方法，其 :孩含羥基官能基之化合物係具有自。至⑶之碳數的 Sj· 〇 4〇·=申請專利範圍第39項之方法，其中該醇係選自基本 )由甲醇、乙醇'丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬 天醇、十—烷醇、異丙醇、正丙醇、甘油、經取代 及多爸官能基醇所組成之群。 根據申叩專利範圍第28、29、3〇、31或32項之方法，其 中該含羥基官能基之化合物係為正丙醇。 42.根據申請專利範圍第28、29、30、31或32項之方法，其 更包括可有效提高與環烷、石蠟、烷基苯、礦物油、多 =醇醋、聚α·晞烴、聚燒二醇、聚丁埽、聚乙晞基醚及 經取代烴之相混溶性的混溶性增進添加劑。 43_根據申請專利範圍第42項之方法，其中該混溶性增進添 加劑係選自包括CIO至C18長鏈醇、酯、第四銨鹽及烷基 苯之群。 i 44·根據申請專利範圍第42項之方法，其中該混溶性增進添 加劑之有效量係組合物之自至少0· i重量百分比至10重量 百分比。 45·根據申請專利範圍第42項之方法，其中該混溶性增進添 加劑之有效量係組合物之自至少丨重量百分比至5重量百 分比。 46·根據申請專利範圍第28、29、30、3丨或32項之方法，其 〇：ra72895-93〇129.〇〇C5 .g. 家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 1225858 ABCD 六、申請專利範圍 ，包括使轉§旨化脂肪酸g旨與具有乙醯基、院氧基、燒丙 乳基或羧基官能基之第二化合物反應，而生成包括乙醯 基、烷氧基、烷丙氧基或酯官能基之經進一步取代的脂 肪酸酯.。 47·根據中凊專利範圍第28項之方法，其中該依賴潤滑劑之 系統係選自包括機械裝置、冷;東系、统、機油系統、引擎 、引擎零件、齒輪、鑽孔操作及往復式燃燒引擎之群。 後根據申請專利範圍第28項之方法，其中該組合物可在至 高350°C之溫度下提供潤滑作用。 根據申明專利範圍第28項之方法，其中該組合物潤滑劑 可在低於o°c下提供潤滑作用。 5〇·根據申請專利範圍第29項之方法，其中該熱傳系統係選 自包括冷卻㈣統、液壓煞車系統、液㈣送系統、冷 康系統及空調系統之群， 51.根據巾請專·圍㈣項之方法，其中該液體力學流體 係為功能流體。 A根據申請專利範圍第3〇項之方法，其中該液體力學流體 :選自由散熱器流體、鑽孔流體、引擎流體、抗腐蚀流 體、傳送流體、液壓流體、煞車流體、介電流體、熱傳 流體及切割流體所組成之群。 53.根據中請專利範圍第31或32項之方法，其中該機械系統 係為往復式燃燒引擎、液壓煞車“、液壓傳送系統或 冷卻劑系統。 54·根據申請專利範圍第巧之組合物，#中該組合物有效地 O:\72\72895-930129.doc 5 g 本紙張尺度適家標準(CNS)A4規格·(Γ10χ297公爱)-------- 1225858 A8

   申請專利範圍 獒供機械系統潤滑，該轉酯化脂肪酸酯具有在〇·5及4·8 〈間〈则，且其展現超過1_碡力之失效負荷（load to failure)。 55.根據申請專利範圍第54項之組合物，其中該含羥基官能 基之化合物係為正丙醇。 56·根據申請專利範圍第54項之組合物，其中該酸係為磷酸 〇 57_ —種清潔機械系統之方法，包括使機械系統與具有有效 量之申請專利範圍第1項之組合物之流體接觸。 58·根據申請專利範圍第57項之方法，其中該含羥基官能基 之化合物係為正丙醇。 59·根據申請專利範圍第57項之方法，其中該酸係為磷酸。 O:\72\72895-930129.DOC5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)